什么是 OTL 电路?
省去输出变压器的功率放大电路通常称为 OTL(Output TransformerLess)电路。

OTL 电路的工作原理
OTL 电路 OTL 电路为推挽式无输出变压器功率放大电路。通常采用单电源供电,从两组串联的输出中点通过电容耦合输出信号。OTL(Output transformerless)电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式,以解决阻抗变换问题,使电路得到最佳负载值。但是,这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点,目前已较少使用,现在主流是 BTL 电路与 OCL 电路。OTL 电路不再用输出变压器,而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路,使电路轻便、适于电路的集成化,只要输出电容的容量足够大,电路的频率特性也能保证,是最基础的一种功率放大电路。(右图的电路中有错误,二极管 D1 的存在是为了抬高 T4 基极电压,从而使 T4 处于预导通状态,防止交越失真,这样一个二极管在实际电路中往往是不够的,应该在原电路中再串接一个二极管,或者将二极管换为一个较大的电阻)。
如图所示为 OTL 低频功率放大器。其中由晶体三极管 T1 组成推动级,T2、T3 是一对参数对称的 NPN 和 PNP 型晶体三极管,他们组成互补推挽 OTL 功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式,因此具有输出电阻低,负载能力强等优点,适合于作功率输出级。T1 管工作于甲类状态,它的集电极电流 Ic1 的一部分流经电位器 RW2 及二极管 D,给 T2、T3 提供偏压。调节 RW2,可以使 T2、T3 得到适合的静态电流而工作于甲、乙类状态,以克服交越失真。静态时要求输出端中点 A 的电位 UA=1/2UCC,可以通过调节 RW1 来实现,又由于 RW1 的一端接在 A 点,因此在电路中引入直流电压并联负反馈,一方面能够稳定放大器的静态工作点,同时也改善了非线性失真。

当输入正弦交流信号 Ui 时,经 T1 放大、倒相后同时作用于 T2、T3 的基极,Ui 的负半周使 T2 管导通(T3 管截止),有电流通过负载 RL,同时向电容 C0 充电,在 Ui 的正半周,T3 导通(T2 截止),则已充好的电容器 C0 起着电源的作用,通过负载 RL 放电,这样在 RL 上就得到完整的正弦波。
C2 和 R 构成自举电路,用于提高输出电压正半周的幅度,以得到大的动态范围。
OTL 电路的主要性能指标
1、最大不失真输出功率 Pom
理想情况下,Pom=UCC2/8RL,在实验中可通过测量 RL 两端的电压有效值,来求得实际的 POM=UO2/RL。
2、效率=POM/PE×100%
PE-直流电源供给的平均功率
理想情况下,功率 Max=78.5%。在实验中,可测量电源供给的平均电流 Idc,从而求得 PE=UCC×Idc,负载上的交流功率已用上述方法求出,因而也就可以计算实际效率了。
3、频率响应
当声音功率比正常功率低 3dB 时,这个功率点称为频率响应的高频截止点和低频截止点。高频截止点与低频截止点之间的频率,即为该设备的频率响应。
4、输入灵敏度
输入灵敏度是指输出最大不失真功率时,输入信号 Ui 之值。