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1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。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规格或型号数量备注万用表MF47型1或其他型号的万用表电烙铁35W1内热式或外热式电烙铁均可梅花螺丝刀3×401一字螺丝刀3×401美工刀1MP3等信号源1尖镊子1助焊济和焊锡适量准备实作材料准备实训工具OTL原理熟悉OTL功放组装OTL功放的调试OTL功放维修图3－1－1任务流程图典型OTL音频功率放大器组装与维修音响设备及维修2二、简易OTL音频功率放大器组装（一）电路原理的熟悉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图3－1－2简易OTL功放电路原理图3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，这就可以通过音响设备及维修4R7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5表3-1-2简易OTL功放元件清单序号电路代号元件名称规格、型号数量备注1VD1-VD4二极管1N40044可用1N40072VD5二极管1N41481可用其它二极管代3VT1三极管90151小功率PNP管4VT2三极管90141小功率NPN管5VT3三极管90131注意与VT4配对6VT4三极管90121注意与VT3配对7C1电解电容器1000μF/16V1可大于1000μF8C2涤纶电容器1041高频滤波用9C3电解电容器3.3μF/16V1输入耦合电容10C4电解电容器100μF/16V1交流旁路电容11C5电解电容器220μF/16V1自举电容12C6瓷片电容器1011高频负反馈电容13C7电解电容器470μF/16V1输出耦合电容14C8涤纶电容器1041输出高频补偿电容15R1电阻器150K1/4W1可用200K可调16R2电阻器100K1/4W1输入级分压式偏置17R3电阻器10K1/4W1输入级负载电阻18R4电阻器2K1/4W1交直流负反馈电阻19R5电阻器22Ω1/4W1增益控制电阻20R6电阻器220Ω1/4W1功放偏置电阻21R7电阻器220Ω1/4W1功放偏置电阻22R8电阻器47Ω1/4W1可用100Ω可调23R9电阻器10Ω1/4W1也可用1/2W24RP电位器10K1可选立式电位器25IN莲花插座单孔1注意安装脚位26Y扬声器1W/8Ω1可用4寸扬声器27电路板定做PCB板1也可用万能板28电池9V叠层电池1用内阻小的电池29电池座9V叠层电池用1为带线电池座30导线连接扬声器等若干0.5mm2软铜线音响设备及维修6（三）电路的装配下图分别为印板图、装配图和元件布局图，大家可参照安装，注意装配工艺。三、OTL功放的调试图3－1－3简易OTL功放PCB与元件分布图第一步：调节功放级静态电流将电路板A点铜箔断开，在断开点接入万用表，使用5mA档检测电流，改变R8的值（可使用可调电阻代替），使电流不超过1mA，以略大于0最佳，过大则发热大，没有会产生交越失真。7三、OTL功放的维修音频功率放大器由于工作在高电压，大信号状态下，故障发生率比较高。其主要有完全无声、无信号声、声轻和噪声等故障。1、完全无声故障完全无声故障是指音箱中无任何信号和噪声。检测方法：首先，通过视听确定为完全无声故障，此时对功放电路而言，首先测量有无直流工作电压，如没有直流工作电压，则要用电压检测法检测电压供给电路及电源电路。若有直流工作电压，再测功放电路输出端直流电压，如有异常现象，说明有可能是功放电路损坏。故障原因及处理措施：第一，电源电路故障，导致功率放大器无直流工作电压，检查电源电路；第二，功放电路击穿，导致多次烧坏保险丝或使保护电路动作，更换集成功放电路，第三，功放电路开路，更换或修复；第四，功放输出回路开路，如输出端耦合电路开路，可更换电容。第二步：调节功放输出端直流电压将万用表黑表笔接地，红表笔接输出耦合电容C7正端，调整R1的阻值，使功放输出端静态直流电压为电源电压的1/2。如果该点电压不为电源电压的1/2，在大功率时将提前出现失真，使不失真输出功率减小。第三步：调节电路增益将功放板接上扬声器和电源，为功放电路输入音乐信号，电源可使用9V叠层电池提供。改变R4和R5的比值，感受一下功放电路的放大倍数有何变化。图3－1－4OTL功放的调试音响设备及维修82、无信号声故障无信号声故障是指扬声器中无信号声，但有噪声或电流声，这说明功放电路直流工作电压基本正常，并且功放输出回路没有开路。检测方法：通电后，开大音量电位器，干扰动片，音箱中无响声便说明故障出在功率放大器电路中。这一故障可以表现为左右声道无声或只有一个声道无声。对于左右声道无声故障，主要测量集成功放电路各引脚电压（重点是前级电路偏置引脚上电压），有异常时进行重点检查。另外，用电压检查静噪声电路是否处于静噪声状态，对于前置电压放大级采用分立元器件构成的电路，还要用电压检查法检测这一放大级的直流工作电压是否正常。对于只有一个声道无声故障，如是分立元气件放大器，可用干扰检查法缩小故障范围。对于集成电路放大器，主要测左右声道对称作用引脚上的直流工作电压，进行对比，有异常时进行重点检查。并且注意，输入回路元器件铜箔线路是否开路。故障原因几处理措施：第一，集成功放电路损坏可更换新件；第二，静躁电路处于静躁状态，如静躁电容击穿或严重漏电，可更换电容；第三，放大管损坏，可更换新件；第四，前置电压放大级无直流工作电压，如退耦合电容击穿或严重漏电，看更换新件；第五，输入回路耦合电容，电阻开路，更换新件；第六，输入回路铜箔线路开裂，重新焊好；第七，一个声道静躁管击穿。3、声音轻故障声音轻故障的判断方法同前面介绍的无声故障判别方法一样，即在干扰音量电位器动片时，音箱中声音较轻，便说明故障出在功率放大器电路中。这一故障也分成左右声道均和只有一个声道轻两种。检测方法：对于左右声道功率均轻故障，首先测量功率放