电工与电子技术——OCL功率放大电路

《电工与电子技术——OCL功率放大电路》 在电子技术领域，功率放大电路是至关重要的组成部分，用于将微弱的音频信号放大到足以驱动负载（如扬声器）的水平。OCL（Output Coupled Load）功率放大器是一种双电源、双端输出的互补对称功率放大电路，其特点是可以实现零直流偏置，有效防止输出端产生直流电流，从而提高效率和减少发热。本设计主要探讨了OCL功率放大电路的设计、组件选择以及相关知识。 设计过程中，首先需要确定电源电压VCC。根据公式（1），电源电压应满足VCC=（1.2~1.5）√(2POMRL)，其中POM是最大输出功率，RL是负载电阻。对于一个需要提供4瓦功率到8欧姆负载的放大器，计算得出VCC应在9.6到12伏之间，此处取±12V。 接着，选择大功率晶体管（如BD135），依据极限参数如U(BR)CEO、ICM和PCM进行估算。BD135满足要求，其PCM=5W，ICM=2A，U(BR)CEO=30~180V。 对于复合管的小功率管，如T1和T3，它们的集电极功耗由公式（5）计算，根据大功率管的放大倍数和总功率，选取3DG120B和3CG120B，以保持对称性并确保足够的功率处理能力。 外部电阻的选择同样关键。R7和R8的值根据负载电阻RL和电流限制确定，R4和R6则与大功率管的rbe和放大系数有关。平衡电阻R3和R5通过公式（9）估算，而静态偏置电路中的电阻和二极管选择（如RRP2、R1、R2和1N4148）是为了确保静态电流的正确设定和电路的对称性。 阻容吸收网络R9和C3的作用是保护功放管免受过电压影响，同时提升高频响应。电阻R11不仅决定同相输入的激励级输入电阻，还确保静态时的“交流零点”。 激励级的元件选择，如运放U1A和相关电阻（如RRP1、R12、R13、C2），构成了电压串联深度负反馈电路，以提高输入阻抗、降低输出阻抗，并稳定输出电压。根据总电压放大倍数（Auf=40），可以计算出RRP1和R12的值，以确保足够的放大性能和调整余地。 在设计OCL功率放大电路时，除了以上的计算和选择，还需要考虑到实际应用中的噪声、稳定性、散热等因素。合理的电路设计和元件选择是保证功率放大器高效、稳定工作的重要基础。通过这样的设计实践，不仅可以加深对OCL电路的理解，也能提升电子技术的实际应用能力。