典型OTL音频功率放大器组装与维修
场景描述
OTL电路的主要特点有是采用单电源供电方式, 输出端直流电位为电源电压的一半；输出端与负载之间采用大容量电容耦合,扬声器一端接地，具有恒压输出特性。
本任务流程如图3－1－1所示。
准备实作材料 准备实训工具 OTL原理熟悉 OTL功放组装 OTL功放维修 OTL功放的调试
图3－1－1 任务流程图
一、实训工具及器材准备
完成本次实训任务所需工具及器材见表3－1－1。
表3－1－1 拆装与检修动圈式扬声器实训工具及器材准备 工具名称 万用表 电烙铁 梅花螺丝刀 一字螺丝刀 美工刀 MP3等信号源 尖镊子 助焊济和焊锡 规格或型号 MF47型 35W 3×40 3×40 数量 1 1 1 1 1 1 1 适量 备注 或其他型号的万用表 热式或外热式电烙铁均可
二、简易OTL音频功率放大器组装 （一）电路原理的熟悉
图3－1－2 简易OTL功放电路原理图
1、电路特点
本功放电路结构简单，元件易购，成本低廉，原理典型，非常适合初学者组装学习。电路包括：
A.电压放大器：将输入的微小音乐信号加以放大，通常采用共射级放大，图中以VT1、VT2为核心组成的放大电路完成电压放大功能。
B.功率放大：功率放大级电路是用来提高电路的工作效率，通常共射级放大的输出电流很小，所以通过功放部分来推动喇叭。图中以VT3、VT4为核心组成的电路完成功率放大功能。
C.偏压装置：偏压装置为功率三极管提供正向偏压，使功率放大级电路工作于AB类放大状态，防止产生交越失真。图中VD5和R8为功放提供偏压，其中VD5具有负温特性，用以补偿功放管因温度升高引起电流增大。改变R8的阻值可以改变功放管的静态电流。
D.负反馈电路：利用负反馈的特性，控制整个放大电路的增益，提高电路稳定性。其中R4为放大器提供交直流负反馈，R5、C4对反馈的交流信号起分流作用，改变R4与R5的比值可以改变放大器的增益。
2、电路原理和各元件的作用
音量控制：由RP电位器调节，根据串联电路的分压原理知，当旋转电位器时获取的输入电压将发生改变，从而改变了音量的大小。
第一级共射极放大器：由R1、R2、R3、R4、R5、C3、C4、VT1组成。R1、R2为VT1提供偏置电压，改变二者的比值可以改变功放输出点的电压（正常要求为电源电压的一半）。C3为输入隔直耦合电容。R3是VT1的负载电阻，VT1和VT2是直流耦合，通过C3输入的信号经VT1放大后，直接送到VT2进行放大。直流耦合就等于直接耦合，所以，信号传输没有损耗，电路工作效率很高。
C4、R4、R5组成负反馈电路，对于直流而言，C4表现出无穷大的阻抗，这可以使直流工作点非常稳定。对交流来说，C4相当于短路，R4和R5的比值决定了放大倍数。R5为零欧姆时，增益最大，灵敏度极高。我们一般可以根据实际情况在10-100欧姆中取值。
第二级共射极放大：以VT2为核心构成的放大电路。VT2是推动级放大管。输入信号经过VT1、VT2两级放大后，具备了驱动VT3、VT4（输出级）的能力。本功放电路只有三级，主要由第一二级（VT1、VT2）决定最大放大倍数，第三级（VT3、VT4）决定最大电流的驱动能力，想要电路放大倍数大，VT1、VT2要选放大倍数大的三极管，想要带负载能力强，VT3、VT4应该用大功率大电流的三极管，当然，放大倍数也不能太小。
C6是中和电容，起高频负反馈作用，该电容主要是为了减小高频的增益，当高频过强时，听起来会感觉声音尖、剌耳，当高频增益太强时，甚至出现高频寄生振荡，严重影响功放电路效率和音质。该电容一般取值在47-4700PF之间，要求不严时也可以取消。
VT3、VT4这对末级互补输出对管在工作时会发出较大的热量。改变R8可以改变VT3、VT4的工作电流，随着温度的升高，VT3、VT4的电流还会自动变大，电流变大就会更加发热，更加发热就会电流更加变大，这是一个恶性循环，所以，要求严格时，R8应该使用负温度系数的热敏电阻，并且紧挨着VT3、VT4感受温度来补偿VT3、VT4的电流变化。
R8和VD5、R6和R7、VT3的CE极三部分共同组成VT3、VT4的偏置电路，保证VT3、VT4在无信号时输出中点电压。R8和VD5千万不能开路，否则VT3、VT4会有很大的基极电流，导致VT3、VT4的集电极电流剧增，立即发热烧坏。但是，R8和VD5的分压也不能太低，否则，在小信号时会听出明显的截止失真（和交越失真相同）。这种失真只在小信号时才有明显的反应。在高档功放电路中，VD5和R8会用其它元件代替，同时还会引入温度补偿。
R6、R7主要是给VT3、VT4提供基极偏置电流。当信号正半周时，VT3基极电压会上升，R6、R7两端的电压会变小，将不能给VT3提供足够大的基极电流。由于C5自举电容的出现，信号正半周时会将C5的正极电压也“举”高，这就可以通过R7
给VT3提供较大的基极电流。因此，R6、R7也是自举电路的一部分。
C5叫做自举电容，在信号的正半周，将R7供电电压举高，高于电源电压。如果R7没有较高的供电电压，就会让VT3在信号正半周峰值时基极电流变小，电流输出能力急剧下降，造成信号顶部失真。这种失真只会在大信号时才会发生。
C7是输出耦合电容。有音频信号输入时，VT3、VT4的发射极电压会有大幅度变化的信号，这个信号中有一个直流分压存在，不能直接加到喇叭上，必须经过一个隔直流通交的电容隔开。
R9和C8组成输出高频补偿电路。R9取值应在1-10欧之间，不能太小，否则，相当于高频对地短路了；也不能太大，否则，C8就起不到应有的作用。
C8是输出高频补偿电容。喇叭属于电感性负载，对于高频信号来说，喇叭的等效阻抗要比低频高得多，同时高频信号更容易通过分布电容向四处传输，这很可能让电路产生高频信号正反馈，产生高频振荡或者高频寄生振荡，从而影响音质，甚至烧毁功放电路。因此，C8可以让电路在高频时的输出阻抗也得以降低，防止信号非正常的反馈，使整个电路进入平衡稳定的工作状态。实际应用中，该电容对音质影响较大，特别是在一些高档功放中（含集成电路功放），有的电路中如果没有这个电容，甚至完全无法工作。该电容一般取值在104-204之间，并且一般都要串联一个1-10欧姆的电阻。
VD1-VD4组成桥式整流电路，当输入交流电的时候，完成整流功能，将交流电变成直流电。当输入直流电的时候，其极性转化作用，无论输入直流电的正负极如何，都能将其转化为正确的供电电压，供电电压按该电路的参数应取7.5-9V，输入电压越高，功率越大，但功放管VT3、VT4发热越严重，其静态电流相应增大，需减小R8的阻值来调节静态工作电流。一般供电不要超过12V，否则VT3、VT4很容易过载烧坏。
C1、C2组成滤波电路。C1电源低频滤波电容，主要作用是滤除电源交流声，同时给交流信号提供电流回路，该电容的容量应该取得比较大，这样才有较好的效果。C2是电源高频滤波电容，主要作用是滤除高频杂音，同时也可以给高频交流信号提供电流回路，让高音效果改善，也起防止产生高频振荡的作用。该电容应选择涤纶电容等高频特性较好的电容，容量一般在473-474之间。 （二）电路材料的准备 请参考元件清单进行
表3-1-2 简易OTL功放元件清单
序号 电路代号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 VD1-VD4 VD5 VT1 VT2 VT3 VT4 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 RP IN Y 元件名称 二极管 二极管 三极管 三极管 三极管 三极管 规格、型号 1N4004 1N4148 9015 9014 9013 9012 数量 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 若干 备注 可用1N4007 可用其它二极管代 小功率PNP管 小功率NPN管 注意与VT4配对 注意与VT3配对 可大于1000μF 高频滤波用 输入耦合电容 交流旁路电容 自举电容 高频负反馈电容 输出耦合电容 输出高频补偿电容 可用200K可调 输入级分压式偏置 输入级负载电阻 交直流负反馈电阻 增益控制电阻 功放偏置电阻 功放偏置电阻 可用100Ω可调 也可用1/2W 可选立式电位器 注意安装脚位 可用4寸扬声器 也可用万能板 用阻小的电池 为带线电池座 0.5mm软铜线 2电解电容器 1000μF/16V 涤纶电容器 104 电解电容器 3.3μF/16V 电解电容器 100μF/16V 电解电容器 220μF/16V 瓷片电容器 101 电解电容器 470μF/16V 涤纶电容器 104 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电位器 莲花插座 扬声器 电路板 电池 电池座 导线 150K 1/4W 100K 1/4W 10K 1/4W 2K 1/4W 22Ω 1/4W 220Ω 1/4W 220Ω 1/4W 47Ω 1/4W 10Ω 1/4W 10K 单孔 1W/8Ω 定做PCB板 9V叠层电池 9V叠层电池用 连接扬声器等
分立元件OTL功放资料全
