功率放大器（OTL ）
一、基本原理及原理图
下图为乙类推挽功率放大器的电路原理图。

图中，Q1和Q2为两个特
性配对的互补功率管（NPN 型和PNP 型）；若忽略功率管发射结导通电压，则当V1正半周时，NPN 型Q1管导通、PNP 型Q2管截止，i 1C （≈i 1E ）为处于正半周的半个正弦波；当V1负半周时，Q1管截止、Q2管导通，i 1C （≈i 1E ）为处于负半周的半个正弦波，通过R L 的电流i L ＝ i 1E －i 2E ，合成完整的正弦波。

但在实际电路中由于有导通电压，零偏置会使输出电压波形产生交越失真，图中选用二极管偏置电路为互补功率管加合适的偏置电压，使之工作在乙类状态，减小失真且具有高热稳定性；采用单电源供电（加大容量的C3）使两互补管电压均是2
1V CC ；互补管间加两个电阻帮助两管散热；输入信号为互补功率管提供振幅接近电源电压的推动电压，产生自举效应；设计合适的参数使此电路高效地使功率放大相应的倍数驱动负载。

功率放大器电路原理图
二、设计步骤
1.设计要求：
（分立元件）设计并仿真功率放大器（OTL ），要求：
① 电压增益：5倍以上
②负载：0.5W以上（8Ω扬声器）
③频率范围：20Hz~20kHz
2.设计过程：
①电源的选取：
由P＝I2R
L ＝U2／R
L
（R
L
＝8Ω）得U＝2V
∴U
P
P-＝2×2√2≈5.7V ∴V
CC
＝15V
②电阻的选取：
P＝I2R
L ＝U2／R
L
，令U=3v，I
L
R
＝
2
1U
P
P-
／R
L
≈350mA (β＝100)
∴i
1
B ＝I
L
R
／β＝3.5mA 取i
3
R
＝20mA
∴R
5＋R
6
＝3／（20mA）≈150 ∴R
5
＝10Ω，R
6
＝90Ω
∵R2／（R
1＋R
2
＋R
9
）＝3＋0.7＝3.7 即R
1
／（R
2
＋R
9
）≈4
取调试好的R
1＝10kΩ，R
2
＝41kΩ（R
2
为1kΩ，起保护作用；R
9
可
调）
令R
3＝600Ω，R
4
可调，不要取太大，起到作用即可
取R
7＝R
8
＝1Ω（一般取小点）
③电容的选取：
C1＝10uF，C2＝47uF，C3＝470 uF (电容大，交流压降趋于零)
三、仿真调试
1. 仿真电路图：
2. 输入输出波形如下：
分析：此时R4＝40Ω，R9=20kΩ，出现了饱和失真和交越失真，综合调节这两个滑动变阻器，减小失真，增大R9可以增大输出电压，提高放大倍数；增大R4减小交越失真。

3. 三极管Q2静态偏置集射间电压和电流调试结果如下：
分析：两个三极管分压大于7.5V，电流偏小，调试R4使电压接近7.5V；静态电流大于50mA，一般为50~100mA，越小越好。

4. 输出电压和输出电流测试结果如下：
5. 输出波形失真率调试结果如下：
分析：此时失真大，驱动喇叭放出的声音不是太清晰，有失真；二极管接反交越失真变大，改正后用示波器看波形时出现饱和失真，调试滑动变阻器使偏置合适减小失真。

四、仿真测试
调试完成后的各指标如下：
1. 输入输出波形如下：
2. 三极管Q2静态偏置集射间电压和电流测试结果如下：
3. 输出电压和输出电流测试结果如下：
计算：电压放大倍数：259÷100≈3
由P＝UI得：P＝2.075×0.259347≈0.52W 4. 输出波形失真率调试结果如下：
失真小于10%，功率放大倍数大于5倍，设计完成。