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主题：[原创]Bruce Rozenblit的OTL放大器动作原理 本主题第1280个浏览者  (总共1页) 1

大卫    积分：57553  级别：论坛总版主  头衔：坛主  来自：福州 发送邮件 查看主页 详细资料 楼主  回复此帖 [原创]Bruce Rozenblit的OTL放大器动作原理 1.功率级概要 　下图１为Bruce Rozenblit的OTL (Output Transformer Less)放大器功率级的概略图。上下管进行推挽动作，向负载输出与输入信号相似的波形，在这点上与其他的OTL线路并无大差别，但Bruce Rozenblit巧妙地开发了避免功率级上下管处于不平衡工作状态的独门技术，并取得了美国专利。本文旨在对其内容进行探讨。 有附件：[4K] -- I want to know who I really am & what I can do!  编辑帖子  删除帖子  IP:[121.70.172.70] 发表时间：2006年07月30日 17:36:13

大卫    积分：57553  级别：论坛总版主  头衔：坛主  来自：福州 发送邮件 查看主页 详细资料 第2楼  回复此帖 re: 　若将真空管当作半导体来看待的话，基本上可说它们是属于N型管，因此无法将它们组成如半导体电路中常见的互补电路。用真空管来实现OTL，无论从设计思路还是从设计布局上的必然性来考虑，最终也只有使功率级的上管构成屏极接地回路，下管构成阴极接地回路，此外没有其他办法。这样一来，象以往的所有真空管OTL线路所呈现的那样，功率级基本上便陷于上下不平衡的结构中，为了消除这种不平衡，只有通过在驱动级进行补偿而别无他法。 　图1所示为双管并联的OTL电路，对并联的管子数量进行增减，便可获得所要求的输出功率。连接在功率级的阴极的电阻（即所谓的ballast电阻）负责平衡单管的不一致性。因此，可将多个并联的管子等价地视为一个大的功率管。图2开始便用此单纯化的等价线路进行说明。 2．功率级上下管不平衡的对策 　图2即为此电路有待解决的问题点示意图。一般来说，信号是以地为参考来进行放大的。让我们设想一下，在图2的电路中，以地为参考输入一个来自前一级的信号。流过负载电阻RL的电流使得上管的阴极电压产生变动。若栅极电位升高，则屏流增加，因此阴极电位上浮，为此，栅阴间的电压变小，进而抑制了屏流的增加，此过程被称作电压反馈。屏极接地回路（也叫做阴极跟随器）由于被施以100％的电压负反馈，因此在阴极可得到与栅极基本相等的振幅，也就是说，放大率约为1。 有附件：[3K] -- I want to know who I really am & what I can do!  编辑帖子  删除帖子  IP:[121.70.172.70] 发表时间：2006年07月30日 17:37:28

大卫    积分：57553  级别：论坛总版主  头衔：坛主  来自：福州 发送邮件 查看主页 详细资料 第3楼  回复此帖 re: 　现在让我们来看看下管。RL位于下管的屏极侧，就算有负载电流的变化，其阴极电位也保持恒定。请参见图3及图4。 有附件：[5K] -- I want to know who I really am & what I can do!  编辑帖子  删除帖子  IP:[121.70.172.70] 发表时间：2006年07月30日 17:37:59

大卫    积分：57553  级别：论坛总版主  头衔：坛主  来自：福州 发送邮件 查看主页 详细资料 第4楼  回复此帖 re: 　对于上管，由于来自输出端的电压反馈施加在阴极上，因此无法达到与下管相同的电流增益。为了消除这种不平衡，Bruce Rozenblit采用了如图5所示的基于输出信号的bootstrap方式。 有附件：[5K] -- I want to know who I really am & what I can do!  编辑帖子  删除帖子  IP:[121.70.172.70] 发表时间：2006年07月30日 17:38:32

大卫    积分：57553  级别：论坛总版主  头衔：坛主  来自：福州 发送邮件 查看主页 详细资料 第5楼  回复此帖 re: 　经过Bruce Rozenblit的改善后，驱动上管的信号的参考基准已经不是地，而是变成了以输出信号来作为参考基准，这样便一劳永逸地实现了上下管动作的对称性（虽然负载与电源的位置颠倒，但并不影响动作）。不过，交流信号的参考基准是改变了，但由于负载是三极管接法，不采取有效措施降低输出阻抗的话，米勒效应会导致高频的恶化。为此就面临需要一个进行阻抗变换的阴极跟随器。 有附件：[3K] -- I want to know who I really am & what I can do!  编辑帖子  删除帖子  IP:[121.70.172.70] 发表时间：2006年07月30日 17:39:02

大卫    积分：57553  级别：论坛总版主  头衔：坛主  来自：福州 发送邮件 查看主页 详细资料 第6楼  回复此帖 re: 　图6的阴极跟随器属于bootstrap回路组成部分，其电源必须悬浮，在设计过程中，悬浮电源可采用电池，但实用上则相当的不便，改用齐纳二极管（稳压二极管）后的电路如图7所示。 有附件：[4K] -- I want to know who I really am & what I can do!  编辑帖子  删除帖子  IP:[121.70.172.70] 发表时间：2006年07月30日 17:39:26

大卫    积分：57553  级别：论坛总版主  头衔：坛主  来自：福州 发送邮件 查看主页 详细资料 第7楼  回复此帖 re: 　下面让我们来考虑下管侧的回路。由于信号是以地作为参考，因此没有必要将其变更为bootstrap方式。不过，必须考虑的是在上管侧的回路中也涉及到的米勒效应，若施加全面反馈的话，为避免上下管回路的相位差，阴极跟随器还是必要的。 有附件：[4K] -- I want to know who I really am & what I can do!  编辑帖子  删除帖子  IP:[121.70.172.70] 发表时间：2006年07月30日 17:40:01

大卫    积分：57553  级别：论坛总版主  头衔：坛主  来自：福州 发送邮件 查看主页 详细资料 第8楼  回复此帖 re: 　刚才我们分别以上下管讨论了SEPP-OTL回路的驱动级及功率级的原理，将上下管合成之后便得到图9所示的电路。大家可看到，这是一个以极为忠实其原理而设计出的OTL电路。若非要指出其不足的话，那就是上管侧的驱动级及齐纳二极管的电流会导致下管电流的增加，也就是说流经上下功率管的电流会有若干的不同，但从流经全部功率管的电流的总和来看，这么一点工作点的差异真的并不成为问题。 有附件：[5K] -- I want to know who I really am & what I can do!  编辑帖子  删除帖子  IP:[121.70.172.70] 发表时间：2006年07月30日 17:40:29

大卫    积分：57553  级别：论坛总版主  头衔：坛主  来自：福州 发送邮件 查看主页 详细资料 第9楼  回复此帖 re: 　在图9中需要引起注意的是，上管的输入信号是以输出信号为参考基准，与此不同的是，下管侧的参考基准则是地，对于这种参考基准的差，必须在前一级进行吸收（去差别化）才行。换一句话说，为了吸收功率级的电流增益的差，才采用了bootstrap回路，只不过其输入信号的参考基准不同，而这种不同将由倒相级来解决。 3．驱动级的输入的合成 　请看图9，从功率级往前分析到此，驱动级必然具有4个输入端，这种状态下要与一般的倒相回路连接是很困难的。让我们再来仔细看一看图9的输入部分。上管侧的输入信号是重叠在输出信号之上的，若输出信号与输入信号相似，便有可能进行合成。为此，可将上下管的驱动级的栅极改换成平衡输入（参见图10）。 有附件：[5K] -- I want to know who I really am & what I can do!  编辑帖子  删除帖子  IP:[121.70.172.70] 发表时间：2006年07月30日 17:41:02

大卫    积分：57553  级别：论坛总版主  头衔：坛主  来自：福州 发送邮件 查看主页 详细资料 第10楼  回复此帖 re: ４．倒相级与驱动级 　　在图10中，要达到平衡的条件，其上下将会产生偏差。为了得到相同的输出，上管侧便需要得到比下管侧更大的输入才行。Bruce Rozenblit则将此问题通过变形的Leak-Mullard回路进行了解决，请看图11。如图所示，基于Va与Vb的差分放大电路通过不同的屏阻Ra及Rb实现了不同的增益。 有附件：[6K] -- I want to know who I really am & what I can do!  编辑帖子  删除帖子  IP:[121.70.172.70] 发表时间：2006年07月30日 17:41:29

大卫    积分：57553  级别：论坛总版主  头衔：坛主  来自：福州 发送邮件 查看主页 详细资料 第11楼  回复此帖 re: 5.输入级与倒相 现在让我们来看看Bruce Rozenblit的T-8 OTL放大器的实际线路，如图12。 有附件：[54K] -- I want to know who I really am & what I can do!  编辑帖子  删除帖子  IP:[121.70.172.70] 发表时间：2006年07月30日 17:41:59

大卫    积分：57553  级别：论坛总版主  头衔：坛主  来自：福州 发送邮件 查看主页 详细资料 第12楼  回复此帖 re: 输入信号在输入级进行电压放大。为了减小相位失真，拓宽频率响应，经放大后的信号直接耦合到倒相级V2管的栅极。基于性能提升的考虑，输入管的阴极施加了电流负反馈，同时还在输入级与功率级之间加了适当的整机负反馈。 输入级放大后的信号从V2管的半只的栅极输入，此管工作于共阴方式，放大后的信号由屏极输出，其相位与栅极输入的信号相位相反。V2管另半只的信号由两管的阴极相连而直接耦合，这另半只管子则工作于共栅方式，栅极通过电容接地，（在此不知道大家有没有注意到，这不正是Bruce Rozenblit的另一个大作GG前级在此OTL中的影子吗？）信号从阴极输入，由屏极输出，输出与输入信号同相。这样，单一的信号经过V2管的差分倒相放大后，从V2管的两个屏极上则可输出一对幅度相等而相位相反的信号并直接耦合到后一级。 　以上是本站对Bruce Rozenblit的OTL线路的动作原理做了一个简单的讨论。 　作为题外话，有趣的是美国某一有名的真空管放大器设计软件的发行商曾对Bruce Rozenblit的著书《Audio Reality》 中所公布的OTL电路图进行了验证，并发表了其旨为「电路设计有误」的文章。一些DIYER在Bruce Rozenblit的论坛中问及此事，Bruce Rozenblit的回答是相当明快的：「对于此事我已多次重申。他们的文章不过是纸上谈兵，我的设计与他们所主张的电路都没有实际制作后与软件进行比较验证。不过，若指称我的设计有问题，那为何我的产品到目前为止仍能以如此好的性能稳定工作呢？」 --完-- -- I want to know who I really am & what I can do!  编辑帖子  删除帖子  IP:[121.70.172.70] 发表时间：2006年07月30日 17:42:27

samyang    积分：9  级别：新手  头衔：  来自： 发送邮件 查看主页 详细资料 第13楼  回复此帖 re: 不晓得仿制的难度高不高？ --  编辑帖子  删除帖子  IP:[58.33.191.18] 发表时间：2007年01月30日 20:03:56

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