互补对称电路

Ⅰ 什么是准互补对称电路

用大功率PNP和NPN对管，制作的对称电路叫互补电路。
用一对小功率对管和两支NPN (PNP)制成的互补电路叫准 互补电路（不是完全的互补电路）

Ⅱ 什么是对称互补电路

单电源互补对称电路又被称为无输出变压器电路— —OTL电路（Output Transformer Less）具有线路简单、频响特性好、效率高等特点，要使用正、负两组电源供电，给使用干电池供电的便携式设备带来不便，同时对电路的静态工作点的稳定度也提出较高的要求。 [1]
中文名 单电源互补对称电路 外文名 Single power complementary symmetrical circuit 又 称 OTL电路 学 科 电机工程 缺 点 交越失真 特 点 电容量大、效率高
基本电路编辑

如图所示为OTL功率放大电路的基本电路，V1与V2是一对导电类型不同、特性对称的配对管。从电路连接方式上看，两管均接成射极输出电路，工作于乙类状态。与OCL电路不同之处有两点，第一，由双电源供电改为单电源供电；第二，输出端与负载RL的连接由直接耦合改为电容耦合。 [2]
OTL功率放大电路
基本原理编辑
静态时，由于两管参数一致，所以，电路中的输入端(B点)及输出端(A点)电压均为电源电压的一半，此时，V1与V2的发射结电压VBE=VA-VB=0，双管都截止。
输入交流信号V1为正半周时，由于三极管基极电位升高，使NPN管V1导通，PNP管V2截止，电源Vcc通过V1向耦合电容C1充电，并在负载皿上输出正半周波形。
输入交流信号V1为负半周时，由于三极管基极电位下降V1管截止V2管导通，耦合电容V1放电向V2管提供电源，并在负载魁上输出负半周波形。必须注意的是，在V1负半周时，V1管截止，使电源Vcc无法继续向V2供电，此时，耦合电容C1利用其所充的电能代替电源向V2管供电。虽然电容C1有时充电，有时放电，但因容量足够大，所以，两端电压基本上维持在Vcc/2。
综上所述，V1放大信号的正半周，V2放大信号的负半周，两管工作性能对称，在负载上获得正、负半周完整的输出波形。 [1]
性能分析编辑
OTL电路与OCL电路相比，每个管子实际工作电源电压不是Vcc，而是Vcc/2，因此，在计算OTL电路的性能指标时，将OCL电路计算公式中的参数全部改为Vcc/2即可。
1）输出功率
根据输出功率的定义，单电源互补对称电路的输出功率用管子电压的有效值和输出电流的有效值的乘积表示，即：P=1/RL*Vcc

Ⅲ 互补对称功率放大电路的组成

一、概念
互补对称功率放大电路：放大器由一对特性及参数完全对称、类型却不同（NPN和PNP）的两个晶体管组成射极输出器放大电路。
分类：OTL无输出变压器互补对称功放电路、OCL无输出电容互补对称功放电路。
OTL无输出变压器互补对称功放电路：单电源、大容量电容器、负载，与前级耦合，而不由变压器耦合的互补对称电路，称为OTL无输出变压器互补对称功放电路；
OCL无输出电容互补对称功放电路：采用双电源不需要耦合电容的直接耦合互补对称电路，称之为OCL无输出电容互补对称功放电路。
因为耦合电容影响低频特性和难以实现电路的集成化，所以OCL电路广泛用于集成电路的直接耦合式功率输出级。
二、OCL互补对称功率放大器
1.电路结构及工作原理
（1）电路结构：放大器由一对特性及参数完全对称、类型却不同（NPN和PNP）的两个晶体管组成射极输出器。输入信号接于两个管子的共用基极，负载RL接于两个管子共用的发射极。有正负等值电源供电。
（2）工作原理
ui=0，共同工作状态，IB=0->IC=0，两个管子工作于乙类工作状态。
ui>0，正弦波正半周，T1正偏导通，T2反偏截止，RL输出正半周电压。
ui<0，正弦波负半周，T2正偏导通，T1反偏截止，RL输出负半周电压。
T1和T2在正负半周交替导通、互相补充故名互补对称电路。
采用射极输出器，提供了输入电阻和带负载能力。
2.输出功率及转换效率
（1）输出频率Po:Po为RL两端交流电压有效值（Uom幅值除以根号2）和电流有效值（Iom幅值除以根号2）的乘积，则：
Po=1/2*Iom*Uom=Uom^2/(2*RL)
射极输出器：Uom≈Uim输入信号的幅值。
结论：乙类工作状态的功放电路，输入电压越大，负载获得的功率越大。
（2）最大输出功率POM
理想状态，Uom≈Ucc，则最大输出功率POM=UCC^2/(2*RL)
（3）转换效率η
PE为直流电压UCC与输出电流平均值（半波电流的直流分量Iom/π）的乘积，一周内两个功放管提供2份，所以：
PE=2×（Iom/π）×UCC=（2/π）×（Uom/RL）×UCC
最大的直流功率是Uom=UCC，则：
PEM=（2/π）×（1/RL）×UCC^2
得转换效率：η=Po/PE=（π/4）×（Uom/UCC）
当输出为最大Uom时，Uom=UCC，则η=Po/PE=（π/4）×（Uom/UCC）=π/4=78.5%。
3.功率管的最大管耗Pc：简称管耗。
不计其它耗能元件所耗功率，PcPE-Po。
最大管耗是当Uom=0.636×UCC时，PcM=0.2PoM
如需要输出10W最大功率，则管耗为4W，即需要二个2W的功率管。
4.负载匹配的概念
合适RL的选择，可以使输出波形不失真、又可使输出功率足够，转换效率较高。
5.功率管的选择：
功率管极限参数会限制UCC及输入信号的选择。
选管：管子的
PCM>=0.2*PoM
U(BR)CEO>=2*UCC
ICM>=UCC/RL
互补对称电路中，一个管子承受反向电压接近2×UCC。
6.交越失真及其消除方法
（1）交越失真：因为发生结存在“死区”，T1和T2管实际导通时间均小于半个周期，这种交接处产生的波形失真。
（2）交越失真的消除：在共基极的两个管子间加RW、二个二极管，其阻值都很小。静态时，给T1、T2加能消除交越失真所需要的正向偏置电压，使两个管子处于微导通状态，而输出因两个管子对称无压降。
三、单电源互补电路（OTL电路）
1.OTL电路的特点
单电源OTL互补对称功率放大电路由单电源供电，输出端通过大电容量的耦合电容CL与负载RL相连。
2.工作原理
静态时，穿透电流ICE01=ICE02，输出共射极A点电位VA=1/2×UCC，耦合电容电压UC=1/2×UCC。
ui>0，正弦波正半周，T1正偏导通，T2反偏截止，UCC向CL充电并在RL两端输出正半周波形。
ui<0，正弦波负半周，T2正偏导通，T1反偏截止，CL向T2放电提供电源，并在RL上输出负半周波形。
CL可近似不变，始终保持为1/2×UCC。
所以，只要以1/2×UCC代替OCL中的UCC，计算Po、POM、η、PE、PC与OCL相同。