6.2-OTL电路组成特点及工作原理(1)(2)

教案（）授课日期：年月日星期课题6.2OTL电路组成特点及工作原理（1）课时教学目标OTL电路的电路组成和工作原理。教学重点教学难点课型理论课时数2更新、补充删减内容使用教具课外作业课后体会教学过程设计6.2OTL电路组成特点及工作原理6.2.1双电源互补对称电路1．电路基本结构图（a）是双电源互补对称电路的基本形式，简称OCL电路。特点：（1）。NPNV1:212VV，PNP:V互补对称。（2）两个晶体管特性对称，都工作在乙类状态。2．工作原理（1）0iv时，1V2V截止，0C2C1ii两管均无偏置，两管基极电流均为零而截止。（2）输入信号到达电路输入端时①0iv，1V导通，2V截止。LR上得到被放大的正半周电流信号，如图（b）实线所示。②0iv，1V截止，2V导通。LR上得到被放大的负半周电流信号，如图（c）虚线所示。在一个周期内，两管轮流导通，负载LR上得到一个完整的正弦波。互补对称电路：若1V、2V两管对称（值和饱和压降等参数一致）且交替工作，互为补充，这种电路称为互补对称电路。单电源供电的OCL电路又称OTL电路，但该电路与输出回路中需要有一个大的电解电容来替代另一个电压。3．实用OCL电路（1）上述波形在输出波形正负半周的交界处造成的波形失真，称交越失真。如图所示。产生原理：功率管存在导通电压。（2）实用电路使两管处于甲乙类工作状态，即微导通状态，由于1R、4VD的存在，只要偏置合适，它即可相互补偿，消除交越失真，在负载上得到不失真的正弦波。思考题：用电阻取代4VD如何？即4VD的作用是什么？教案（）授课日期：年月日星期课题6.2OTL电路组成特点及工作原理（2）课时教学目标OTL电路的电路组成和工作原理。教学重点教学难点课型理论课时数2更新、补充删减内容使用教具课外作业课后体会教学过程设计6.2.2单电源互补对称电路1．基本电路特点：与OCL电路相比，省去了负电源，输出端加接了一个大容量电容器。2．工作原理①0iv，1V导通，2V截止。LR上得到被放大的正半周电流信号，C充电。②0iv，1V截止，2V导通。LR上得到被放大的负半周电流信号，C放电。-L2V（CRC。在一个周期内，两只管子轮流放大正负半周电流信号，实现完整周期波形。电容C不仅耦合输出信号，还起到负电源的作用。CC121VV，CC221VV3．实用电路1V：激励级，向2V、3V组成的互补对称电路提供激励信号。1R：为1V的偏置电阻，与输出端相连，起交、直流负反馈作用。1C、3R：组成具有升压功能的自举电路。只要1C足够大，其上交流电压很小，因而C点电位跟随输出O点电位而变化，相当于1V管的电流供电电压自动升高，确保1V管输出足够的激励电压。3R为隔离电阻，将电源与1C隔开，使1C上举的电压不被CCV吸收。4．采用复合管的OTL电路（1）复合管：指用两只或多只三极管按一定规律的组合，等效成一只三极管。如图所示。复合管组织的原则：①保证参与复合的每只管子三个电极的电流按各自的正确方向流动。②复合管的类型取决于前一只管子。由两只三极管组成的复合管的电流放大倍数约为两只管子电流放大倍数系数的乘积。复合管提高了电流放大倍数，增大了穿透电流，稳定性变差。改进电路如图所示。（2）实用电路复合管的OTL实用电路如图所示。2V、4V：组成NPN管；3V、5V：组成PNP管；9R、10R：负反馈电阻，用于稳定工作点和减小失真；3C、6C：消振电容，消除电路可能产生的自激；2C、6R：组成自举电路。教案（）授课日期：年月日星期课题6.3集成功放器件及应用课时教学目标教学重点教学难点课型理论课时数2更新、补充删减内容使用教具课外作业课后体会教学过程设计6.3集成功放器件及应用6.3.1集成功放器件的性能及主要参数1．4100系列音频功放集成电路（1）外形图与引出脚4100系列集成电路引脚分布及符号如图所示。它是带散热片的14脚双排直插式塑料封装结构。（2）典型工作电压引脚工作电压的典型值如表所示。在使用中，测量引脚的直流电压，再与其典型值比较，是判断集成电路工作是否正常的有效方法。2．STK4101系列功放厚膜集成电路（1）STK4101系列功放厚膜集成电路简介STK4101系列音响集成电路广泛应用于组合音响中作立体声功率放大。具有输出功率大、失真小、性能稳定、精度高、耐热性好、外围电路简单等优点。电路参数可参考表。（2）STK4145Ⅱ音响厚膜集成电路6.3.2集成功放的典型应用电路1．用DG4100集成电路组成的OTL功率放大电路该应用电路可作为收音机的整个低频放大和功率放大电路，其输入端可直接与收音机的检波输出端相接。4100系列集成电路还可作为收录机、电唱机等的功率放大电路。2．用STK4145Ⅱ厚膜集成电路组成的立体声功放电路用STK4145Ⅱ厚膜集成电路组成的立体声功放电路如图所示。教案（）授课日期：年月日星期课题7.1晶体管稳压电源（1）课时教学目标掌握晶体管稳压电源的工作原理及应用。教学重点1．简单串联稳压电源的电路组成和稳压原理。2．串联型可调稳压电源的电压调节原理。3．提高串联型可调稳压电源性能的措施。4．串联型可调稳压电源举例。教学难点1．串联型可调稳压电源的工作原理。2．提高串联型可调稳压电源性能的措施。3．串联型可调稳压电源举例、串联稳压电源的功能完善及不断发展的思路。课型理论课时数2更新、补充删减内容使用教具课外作业课后体会教学过程设计A．引入常用的电源除电池外，还采用将电网提供的交流电直接变换为直流电的电源。在很多电子设备和电路中需要一种当电网电压波动和负载发生变化时，输出电压仍能基本保持不变的电源。我们把这种电源称为直流稳压电源。B．复习整流电路和滤波电路。C．新授课7.1晶体管稳压电源7.1.1串联型稳压电路1．电路组成负载与起调整作用的三极管相串联，故称串联型稳压电路。V：NPN型，相当于一只受基极电流控制的可变电位器，利用其电压的变化来实现稳压。2．工作原理假定输出电压OV由于某种原因升高，因ZV是稳定值，所以三极管的BEV将减小，使BI减小，三极管集—射电压CEV增大，由于OV=1VCEV，因而抑制了输出电压OV的升高，使其趋于稳定。稳压过程可表示为OV↑→BEV↓→BI↓→CEV↑→OV↓若输出电压因某种原因下降时，其变化过程与此相反。3．稳压电路工作条件稳压管ZV的稳定是保证输出电压稳定的前提。可将串联型稳压电路改成典型射极输出器的电路，如图（b）所示。7.1.2具有放大环节的串联型可调稳压电路串联型可调稳压电源方框图如图（a）所示。1．电路及各元件作用电路如图（b）所示。组成：调整部分（调整管1V）、取样电路（1R、2R、PR组成分压器）、基准环节（稳压管ZVD和3R组成的稳压电路）、比较放大级（放大管2V等）。图1V：调整管，起电压调整作用；2V：比较放大管。ZV：稳压管，与限流电阻3R组成基准电源，为2V发射极提供基准电压；1R、2R、PR：组成取样电路，将输出电压的一部分取出加到2V管的基极，与基准电压进行比较，其差值电压经过2V放大后，送到调整管的基极，控制调整管的工作。2．稳压原理（1）当电网电压升高或LR增大时稳压过程为：IV↑→OV↑→B2V↑→BE2V↑→B2I↑→C2I↑→B1V↓→B1I↓→CE1V↑→OV↓可概括为OV↑→CE1V↑→OV↓（2）当电网电压下降或负载变重时稳压过程为：IV↓→OV↓→B2V↓→BE2V↓→B2I↓→C2I↓→C2V↑→B1I↑→E1I↑→CE1V↓（LR↓）→OV↑可概括为OV↓→CE1V↓→OV↑3．输出稳定电压的调节由图（b）可知，按分压关系OP21)下P(2B2VRRRRRV整理得)(BE2Z)下P(2P21OVVRRRRRV)下P(R：为可变电阻抽头下部分阻值。因BE2VVZ，则Z)下P(2P21OVRRRRRV式中，P21)下P(2RRRRR为分压比，称为取样比，用n表示，则nVVZO4．影响串联型可调式稳压电源稳压性能的因素（1）取样电路取样电路的分压比n越稳定，则稳压性能越好。（2）基准环节稳压管应选用动态电阻小、电压温度系数小的硅稳压二极管。（3）放大环节应使比较放大级有较高的增益和较高的稳定性。（4）调整环节输出功率大的稳定电源，应选用大功率三极管作调整管。调整管除常用复合管外，有时因三极管的极限电流CMI不够大而采用多管并联；或因三极管允许的极限电压CEOBV不够高而采用多管串联运用。调整管的并联运用和串联运用如图所示。教案（）授课日期：年月日星期课题7.1晶体管稳压电源（2）课时教学目标掌握晶体管稳压电源的工作原理及应用。教学重点1．简单串联稳压电源的电路组成和稳压原理。2．串联型可调稳压电源的电压调节原理。3．提高串联型可调稳压电源性能的措施。4．串联型可调稳压电源举例。教学难点1．串联型可调稳压电源的工作原理。2．提高串联型可调稳压电源性能的措施。3．串联型可调稳压电源举例、串联稳压电源的功能完善及不断发展的思路。课型理论课时数2更新、补充删减内容使用教具课外作业课后体会教学过程设计7.1.3提高串联型稳压电路性能的措施1．提高稳定度的措施（1）问题输入电压不稳定会导致比较放大级的电源电压和调整管偏流不稳定。（2）措施设置辅助电源可为比较放大管提供一个稳定的集电极电压，同时也为调整管提供稳定偏流。可以克服输入电压波动对两者的影响，提高了输出电压稳定度。2．提高温度稳定性的措施（1）温度温度变化会使比较放大管的集电极电流和射极电流发生变化，电压输出电压将随温度的变化发生漂移。（2）措施采用能够抑制温漂的差分放大电路，如图所示。产生基准电压的稳压二极管接在2V的基极，取样电压接3V基极，差分放大器对两管基极电压之差进行放大，完成稳压功能。4R为两管的公共电阻，抑制了温度对差分管的影响。7.1.4保护电路1．限流式保护电路（1）功能当输出电流超过额定值时，保护电路开始动作，使输出电流限制在一定的范围内。（2）电路组成电路如图所示。R：检测电阻，阻值常取很小。（3）工作原理限流电阻取值适当，流过限流电阻的电流正常时，保护二极管V截止，不影响电路工作；超负载时，保护二极管V导通，使流过调整管的基极电流大大减小，从而使流过负载的电流减小，保护调整管不致损坏。2．截流式保护电路（1）功能当输出过载或短路时，保护电路开始动作使调整管截止，从而使通过调整管的电流减至最小，起到保护作用。（2）电路组成电路如图所示。R：检测电阻。3V：保护管，连同其外围电阻组成保护电路；5R、2VDZ：组成简单的稳压源，为3V基极提供基准电压；（3）工作原理负载电流处于正常范围时，调整管正常工作，加在检测电阻R上的电压处于正常值，保护管3V截止，保护电路不发挥作用。当负载电流因过载或负载短路时，检测电阻R电压降增大，导致保护管3V导通，电流C3I增大，3CV下降，即调整管B1V下降，使调整管的CE1V增大，导致输出电压OV下降。正反馈过程如下：C3I↑→B1I↓→C1I↓→CE1V↑→OV↓→E3V↓→BE3V↑→C3I↑7.1.5串联型稳压电源举例1．电路组成某台电子设备中的稳压电路如图所示。组成：整流（桥式）、滤波（电容滤波）和稳压（串联可调式）三部分。2．稳压部分特点（1）电路中的调整管1V、放大管2V、3V和过流保护三极管4V均使用PNP型锗管，输出电压的极性为负。（2）因输出电流较大，所以调整管由1V和1V'两个管子组成复合管（3）为提高稳压电路的温度稳定性，放大电路采用由2V、3V组成的差分放大电路。（4）为提高稳压性能，放大管的集电极负载电阻5R接至一个辅助电源。（5）过载保护部分由4V等组成三极管截流式保护电路。1．串联可调稳压电源由哪几部分组成？各部分的作用是什么？2．在串联型稳压电路中，为什么有时需用复合管来做调整管？3．在电源电路中，若电网电压升高，则输出电压有____的趋势；若负载变重，则输出电压有____的趋势。【作业】P135习题七7-3，7-5，7-9，7-10。教案（）