功率放大器的作用是給音響放大器的負載（揚聲器）提供一定的輸出功率。當負載一定時，希望是功率盡可能大，輸出信號的非線性失真盡可能小，效率盡可能的高。功率放大器由于三極管工作狀態和電路形式的不同，可分成不同的種類，按晶體管工作狀態可分為：甲類、乙類和甲乙類。所謂甲類是指在整個信號周期內晶體管一直是導通的，它的集電極總有電流流過；乙類是指在信號的半個周期內晶體管導通，另半個周期晶體管截止；而甲乙類是介于甲類和乙類之間，晶體管導通時間大于半個周期，小于一個周期。按照電路形式分：有輸出變壓耦合功率放大器（OTL）和無輸出變壓器耦合功率放大器。無輸出變壓器的乙類推挽功率放大器而言，OTL電路具有便于集成化，頻率性好等優點。因此本文介紹的是OTL功率放大器。

　　什么是OTL電路

　　小功率帶電子開關的分立otl功放電路圖
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　　OTL電路為推挽式無輸出變壓器功率放大電路。通常采用單電源供電，從兩組串聯的輸出中點通過電容耦合輸出信號。省去輸出變壓器的功率放大電路通常稱為OTL（Output TransformerLess）電路。OTL（Output transformerless ）電路是一種沒有輸出變壓器的功率放大電路。過去大功率的功率放大器多采用變壓器耦合方式，以解決阻抗變換問題，使電路得到最佳負載值。

　　省去輸出變壓器的功率放大電路通常稱為OTL（Output TransformerLess）電路。但是，這種電路有體積大、笨重、頻率特性不好等缺點，目前已較少使用，現在主流是BTL電路與OCL電路。OTL電路不再用輸出變壓器，而采用輸出電容與負載連接的互補對稱功率放大電路，使電路輕便、適于電路的集成化，只要輸出電容的容量足夠大，電路的頻率特性也能保證，是最基礎的一種功率放大電路。（右圖的電路中有錯誤，二極管D1的存在是為了抬高T4基極電壓，從而使T4處于預導通狀態，防止交越失真，這樣一個二極管在實際電路中往往是不夠的，應該在原電路中再串接一個二極管，或者將二極管換為一個較大的電阻）。

　　它的特點是：采用互補對稱電路（NPN、PNP參數一致，互補對稱，均為射隨組態，串聯，中間兩管子的射極作為輸出），有輸出電容，單電源供電，電路輕便可靠。“兩組串聯的輸出中點”可理解為采用互補對稱電路（NPN、PNP參數一致，互補對稱，均為射隨組態，串聯，中間兩管子的射極作為輸出）。OTL電路的優點是只需要一組電源供電。缺點是需要能把一組電源變成了兩組對稱正、負電源的大電容；低頻特性差。

　　OTL功放各級的作用和電路結構特征

　　由于OTL線路采用直接耦合方式，為了保證電路工作穩定，必須采取有效措施抑制零點漂移。為了獲得足夠大的輸出功率驅動負載工作，故需要有足夠高的電壓放大倍數。因此性能好的OTL功率放大器應有輸入級、推動及和輸出級等部分組成。

　　1）輸入級：主要作用是抑制零點漂移，保證電路工作穩定，同時對前級送來的信號做低失真，低噪聲放大。為此，采用帶恒流源的，有復合管組成的差動放大電路，且設置的靜態偏置電流較小。

　　2）推動級：主要作用是獲得足夠高的電壓放大倍數，以及為輸出級提供足夠大的驅動電流，為此，可采用帶集電極有源負載的共射放大電路，其靜態偏置電流比輸入級要大。

　　3）輸出級：主要作用是提供足夠大的信號輸出功率，可采用由復合管構成的甲乙互補對稱功放或準互補功放電路。

　　此外，還應該考慮為穩定靜態工作點須設置直流負反饋電路，為穩定電壓放大倍數和改善電路性能須設置交流負反饋電路，以及過流保護電路等。電路設計時，各級應設置合適的靜態工作點，在組裝完畢后需進行靜態和動態測試，在小型不失真的情況下，使輸出功率最大。動態測試時，要注意消震和接好保險絲，以防損壞元器件。

　　otl功率放大器主要技術指標

　　（1）輸出功率要足夠大。功率放大器的基本任務是放大信號功率，所以他是主要的技術指標也就是保證向負載輸出足夠大的信號功率。為此，要求晶體管必須提供盡可能大的電壓和電流，它經常要在接近管子的極限狀態下工作。這樣，在設計功率放大器時，首先要根據輸出功率的大小，選擇合適的晶體管，以保證在大功率下管子能正常工作。

　?。?）效率要高。功率放大器實質上是把小輸入信號放大成大功率輸出信號，這是一個將電源電能轉換為信號能量，輸送給負載的過程。因此在電路中，存在一個轉換效率問題。如果能把電源供給的直流輸出功率較多的變成交流輸出功率則電路的輸出效率就高。反之，電路效率就低。

　　（3）非線性失真小。功率放大器的晶體管工作在大信號放大狀態，管子輸入和輸出特性曲線都存在著非線性，不可避免的會產生非線性失真。應當正確的選擇管子的靜態工作點和集電極等效負載電阻。另外根據輸出功率的大小，適當選擇激勵極的內阻Rs（輸出電阻），也可減少非線性失真。

　　otl功率放大器設計方案圖

　　原理分析：

　　當輸入信號處于正半周期時，T3導通，T2截止，于是T3以射級輸出的形式將信號傳遞給負載，同時向C0充電，因為C0電容量大，其上的電壓基本不變，維持在1/2VCC；當輸入信號處在負半周時，T2導通，T3截止，已充電的C0充當T2的電源，同時放電T2也以射級輸出形式將信號傳輸給負載，這樣在負載上得到了完整的輸出波形。