模电最新版多媒体ppt课件第5章-功率放大电路.ppt

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1、5.1 功率放大电路概述,5.2 乙类互补对称功率放大电路,5.3 集成功率放大器,5.4 功率管和功率器件的安全使用,1.了解低频功率放大电路特点,理解交越失真产生的原因、消除方法。2.熟悉互补对称功率放大电路的组成、工作原理、特点及应用,了解OCL、OTL区别及应用,会估算输出功率,会估算功放管主要参数。3.理解复合管组成原则,会判别复合管的管型。4.了解常用集成功率放大器(LM386、TDA2030等)性能特点及使用方法,会估算集成功放电路闭环增益。5.选学BTL电路原理。6.了解功率放大管二次击穿和热致击穿现象、功率管及功率器件保护措施。,在我们平时使用的许多电子产品中如电视机、组合音

2、响、收音机以及手机等,里面都有功率放大电路。功率放大电路对信号进行功率放大,提高信号的驱动能力。功率放大电路一般可分为分立元件功放和集成功放两种。有源音箱是指带有功率放大器的音箱,如多媒体电脑音箱、有源超重低音箱,以及一些新型的家庭影院有源音箱等,是我们在日常生活中接触较多的一种电子产品。图5.0.1所示是漫步者R201T型2.1声道多媒体有源音箱,在配合计算机使用时,通过电缆线与计算机声卡的音频输出端相连,它对计算机声卡送来的音频信号进行功率放大,推动扬声器发出声音。取出箱内的功放电路板,如图5.0.2所示,可以发现其中的集成功率放大器芯片。,图5.0.1 有源音箱外观 图5.0.2 内部功

3、放电路板,5.1 功率放大电路概述,能够向负载提供足够信号功率的放大电路称为功率放大电路(Power amplifier),简称功放。,5.1.1 功率放大电路特点和要求,一、功率放大电路的特点,从能量控制的观点来看,功率放大电路与电压放大电路都属于能量转换电路,均将电源的直流功率转换成被放大信号的交流功率。两种电路的比较如下表所示:,二、对功率放大电路的要求,1、应有足够大的输出功率。2、效率要尽可能的高。3、非线性失真要小。4、功率管要采取散热、过压、过流保护等保护措施。,5.1.2 功率放大电路的分类,1、按静态工作点分类:,图.1.1 各类功率放大电路的静态工作点及其波形(a)工作点位

4、置(b)甲类波形(c)甲乙类波形(d)乙类波形,2、按信号频率分类,(1)低频 本章讨论(2)高频 高频电路中讨论,5.1.3 低频功率放大电路的主要技术指标,Iom表示输出电流振幅,Uom表示输出电压振幅。,1最大输出功率Pom,输出功率Po等于输出电压与输出电流的有效值乘积,即,最大输出功率Pom是在电路参数确定的情况下,负载上可能获得的最大交流功率。,2效率,就是负载上得到的有用信号功率Po与电源供给的直流功率PV之比,即,3非线性失真系数THD,式中,Im1、Im2、Im3和Um1、Um2、Um3分别表示输出电流和输出电压中的基波分量和各次谐波分量的振幅。,THD用来衡量非线性失真的程

5、度,即:,1.乙类功放的效率比甲类功放高,为什么?2.由图5.1.1(d)可知,乙类功放管在一个周期中有半个周期截止,会造成很大的失真,实际应用中可以采取什么措施来减小失真?3.对功放电路有哪些要求?,5.2 乙类互补对称功率放大电路,功率放大器早期采用变压器耦合输出,可实现阻抗匹配,但体积大、传输损耗大,在实际中已使用不多。目前大量应用的是无变压器的乙类互补对称功率放大电路。按电源供给的不同,分为双电源互补对称功放电路和单电源互补对称功放电路。,5.2.1 OCL电路,一、基本电路及其工作原理,双电源互补对称电路又称无输出电容的功放电路,简称OCL电路,其原理电路如图5.2.1(a)所示。图

6、中V1、V2为导电类型互补(NPN、PNP)且性能参数完全相同的功放管。两管均接成射极输出电路以增强带负载能力。,为什么射极输出电路具有带负载能力强的特点?,5.2.1 OCL电路,图5.2.1 OCL基本原理电路(a)基本原理电路(b)输入信号波形(c)输出信号波形,1、静态分析,静态时两管零偏而截止,故静态电流为零,又由于两管特性对称,故两管输出端的静态电压为零。,2、动态工作情况,电路输入如图5.2.1(b)所示的正弦信号。(1)在ui正半周期间,V1发射结正偏而导通,V2发射结反偏而截止。(2)在ui负半周期间,V1发射结反偏截止,V2发射结正偏导通。V1、V2两管分别在正、负半周轮流

7、工作,使负载RL获得一个完整的正弦波信号电压,如图5.2.1(c)所示。,OCL电路的输出电压uo虽未被放大,但由于ioie(1)ib,因此具有功率放大作用。这种电路的优点是省去了输出耦合电容,使系统的低频响应更好;缺点是必须用双电源供电,增加了电源的复杂性。此外,电路连成射极输出器的形式,使放大器的输入电阻高,输出电阻很低,解决了负载电阻和放大电路输出电阻之间的配合问题。,二、电路性能参数计算,当输入信号足够大时,Ucem=VCCUCE(sat)VCC,则,1最大输出功率Pom,由图可见,IomIcm,UomUcem,得,2直流电源供给功率PV,根据富氏级数分解,周期性半波电流的平均值Iav

8、Icm/,因此正负电源供给的直流功率,3管耗PC,(2)输出最大功率时的管耗Pc1(UcemVcc)Pc1(Ucem)0.137Pom。(3)最大管耗当 Ucem=时出现最大管耗,且为Pcm10.2Pom。,(1)平均管耗,由于V1、V2各导通半个周期,且两管对称,故两管的管耗相同,每只管子的平均管耗为,4效率,当电路输出最大功率时,UcemVCC,,四、功放管的选择,功放管的极限参数有PCM、ICM、U(BR)CEO,应满足下列条件,1、功放管集电极的最大允许功耗,2、功放管的最大耐压U(BR)CEO,当一只管子饱和导通时,另一只管子承受的最大反向电压为2VCC。故,3、功放管的最大集电极电

9、流,为减小失真,在2只功放管配对选择的时候,对电流放大系数这个性能参数有什么要求?,例5.2.1 OCL电路的VCC Vcc20V,负载RL8,功放管如何选择?,解:(1)最大输出功率,(2),(3),五、交越失真与OCL实用电路,图 5.2.2 交越失真波形,乙类放大电路静态IC为零,效率高。但只有当信号电压大于导通电压时,管子才能导通。因此,当信号电压小于导通电压时,就没有电压输出。因此,信号在过零点附近,其波形会出现失真,称为交越失真,如图5.2.2所示。,图5.2.3 甲乙类互补对称功放电路,为了消除交越失真,应为两功放管提供一定的偏置,一般采用如图5.2.3所示电路。其中,V3组成电

10、压放大级,Rc为其集电极负载电阻,VD1、VD2正偏导通,和RP一起为V1、V2提供偏压,使V1、V2在静态时处于微导通状态,即处于甲乙类工作状态。此外,VD1、VD2还有温度补偿作用,使V1、V2管的静态电流基本不随温度的变化而变化。,电路装配注意事项,在图5.2.3的电路中,若RP、VD1、VD2中任一元件虚焊,则从+VCC经Rc,V1管发射结、V2管发射结、V3集电极-发射极、Re到Vcc形成一个通路,有较大的基极电流IB1和IB2流过,从而导致V1、V2管因功耗过大而损坏。故常在输出回路中串接熔断器以保护功放管和负载。,图5.2.3中,VD1、VD2的温度补偿作用是如何实现的?,例.5

11、.2.2 甲乙类互补对称功放电路如图5.2.3所示,VCC12V,RL35,两个管子的UCE(sat)2V,试求(1)最大不失真输出功率;(2)电源供给的功率;(3)最大输出功率时的效率。,解:,5.2.2 OTL电路,图5.2.4 OTL电路,1、OCL电路线路简单、效率高,但要采用双电源供电,给使用和维修带来不便。2、采用单电源供电的互补对称电路,称为无输出变压器(Output transformerless)的功放电路,简称OTL电路,如图5.2.4所示。其特点是在输出端负载支路中串接了一个大容量电容C2。,一、电路组成及工作原理,1电路组成,V3组成电压放大级,Rc1为其集电极负载,V

12、3的偏置由输出A点电压通过RP和R1提供,组成电压并联直流负反馈组态,稳定静态工作点。VD1、VD2为二极管偏置电路,为V1、V2提供偏置电压。V1、V2组成互补对称电路。,2 C2的作用,C2容量很大,满足RLC2T(信号周期),有信号输入时,电容两端电压基本不变,可视为一恒定值VCC/2。该电路就是利用大电容的储能作用,来充当另一组电源Vcc。此外,C2还有隔直作用。,3工作原理,该电路工作原理与OCL电路相似。(1)当ui0,V1正偏导通,V2反偏截止。经V1放大后的电流经C2送给负载RL,且对C2充电,RL上获得正半周电压。(2)当ui0,V1反偏截止,V2正偏导通,C2放电,经V2放

13、大的电流由该管集电极经RL和C2流回发射极,负载RL上获得负半周电压。(3)输出电压uo的最大幅值约为VCC/2。,二、电路性能参数计算,OTL电路与OCL电路相比,每个管子实际工作电源电压不是VCC,而是VCC/2,故计算OTL电路的主要性能指标时,将OCL电路计算公式中的参数VCC全部改为VCC/2即可。,二极管的基本特性是单向导电性。在图5.2.4中,负半周信号由V3倒相放大后从V3集电极送至V1的基极,经V1电流放大后输出,信号似乎是逆向通过VD1、VD2这两个二极管。如何理解这个过程?,OTL电路采用单电源供电,输出通过大容量的耦合电容与负载连接,结构简单,使用方便。但由于大电容的存

14、在,使其频率响应变差,并且不利于电路的集成化。,5.2.3 复合管在互补对称功率放大电路中的应用,一、复合管,输出功率较大的电路,应采用较大功率的功率管。但大功率管的电流放大系数往往较小,且选用特性一致的互补管也比较困难。故在实际应用中,用复合管(Darlington connection)来解决这两个问题。,复合管是指用两只或多只三极管按一定规律进行组合,等效成一只三极管,复合管又称达林顿管。复合管的组合方式如图5.2.5所示。,图5.2.5 复合管的组合方式(a)NPN管(b)PNP管(c)PNP管(d)NPN管,复合管具有如下特点:,(1)复合管的导电类型取决于前一只管子:即iB向管内流

15、者等效为NPN管,如图5.2.5中的a、d所示。iB向管外流者等效为PNP管,如图5.2.5 b、c所示。,(2)复合管的电流放大系数12。,(3)组成复合管的各管各极电流应满足电流一致性原则,即串接点处电流方向一致,并接点处保证总电流为两管输出电流之和。,采用复合管的OTL实用电路,图5.2.6 采用复合管组成的OTL电路,1电路组成,图5.2.6为采用复合管组成的OTL功率放大器,这种电路又称为准互补对称(Quasi complementary circuit)功率放大器。其中,V1组成激励级,它的基极偏压取自于中点电位VCC。RP1引入交直流电压并联负反馈。V2、V4复合成NPN管,V3

16、、V5复合成PNP管。,2放大原理,当V1集电极输出正半周信号电压时,V2、V4导通,V3、V5截止,被放大的正半周信号电流经C送到负载RL上,形成正半周输出电压,同时,C上被充上VCC/2的电压。当V1集电极输出负半周信号电压时,V2、V4截止,V3、V5导通,此时,电源VCC不供电,由C放电提供V3、V5工作所需直流功率,在负载上形成负半周输出电压。它与正半周输出电压合成一个完整的正弦波形。,3自举电路原理及作用,电路中的C2、R9组成具有升压功能的“自举电路”(Bootstrapping circuit)。不接C2时,信号越强,V2、V4导通越充分,K点电位上升越多,将使V2、V4的正偏

17、压UBE减小,输出电流也减小,限制了输出功率的提高。在电路中加入C2后,其两端被充上一定电压值。由于C2容量大,充放电时间常数大,其两端电压可视为基本不变。当正半周信号通过V2,V4使K点电位上升时,G点电位跟着升高,UG=UK+UC2,UG可高于VCC,使V2、V4基极电位升高,保证了V2,V4的大电流输出,提高了输出功率。R9为隔离电阻,防止输出信号经电容C2短路到地。这种因C2的作用使G点电位随K点电位升高而上升的方式叫“自举”。具有自举功能的电路叫自举电路。,C2、R9组成具有升压功能的“自举电路”的奥妙之处在于利用电容器上的电压不能突变的性能,抬高电位,从而改善电路性能。我们已见过多

18、处利用电容器特性来改善电路性能的例子,今后工作中可借鉴应用。,5.2.4 BTL电路,BTL(Balanced transformerless)电路又称为桥式功率放大器。基本电路如图5.2.7所示。,图5.2.7 BTL基本电路,BTL电路由两组对称的OTL或OCL电路组成,可用单电源或双电源供电,扬声器直接连接在两个功放对的输出端。BTL电路的优点有不用变压器和大电容,输出功率大;缺点是所用管子数量多,很难做到管子特性理想对称,且管子总损耗大。扬声器两端都不接地,也给检修工作带来不便。,为什么OTL电路输出电压uo的最大幅值约为VCC/2?2.采用复合管可以较好解决乙类功放管的配对问题,为什

19、么?,5.3 集成功率放大器,集成功率放大器是在集成运放基础上发展起来的,其内部电路与集成运放相似。但是,由于其安全、高效、大功率和低失真的要求,使得它与集成运放又有很大的不同。电路内部多施加深度负反馈。,集成功率放大器广泛应用于收录机、电视机、开关功率电路、伺服放大电路中,输出功率由几百毫瓦到几十瓦。,除单片集成功放电路外,还有集成功率驱动器,它与外配的大功率管及少量阻容元件构成大功率放大电路,有的集成电路本身包含两个功率放大器,称为双声道功放。,现以LM386、TDA2030等单片集成音频功率放大器为例,介绍其主要参数和典型应用电路。,5.3.1 LM386集成功率放大器及其应用,图5.3

20、.1 LM386外形与管脚排列(a)外形图(b)管脚排列图,一、外形、管脚排列,LM 386是一种低电压通用型音频集成功率放大器,广泛应用于收音机、对讲机和信号发生器中;LM 386的外形与管脚图如图5.3.1所示,它采用8脚双列直插式塑料封装。,LM386有两个信号输入端,2脚为反相输入端,3脚为同相输入端;每个输入端的输入阻抗均为50 k,而且输入端对地的直流电位接近于零,即使输入端对地短路,输出端直流电平也不会产生大的偏离。,*LM386的内部原理电路如下图所示。,二、主要性能参数,LM386系列集成功放共有5种型号的芯片,主要性能参数见表5.3.1。,三、LM386应用,所以,当、脚外

21、接不同阻值电阻时,Au的调节范围为20200(2646dB)。,1.LM386组成功放电路电压放大倍数估算 引脚、脚间开路,Au=20;当引脚、之间对交流信号相当于短路时,Au=200。引脚、脚间外接电阻R,单位为,则电压增益由下式估算,三、LM386应用,图5.3.2 LM386应用电路,用LM386组成的OTL功放电路如图5.3.2所示,信号从3脚同相输入端输入,从5脚经耦合电容(220F)输出。,三、LM386应用,图5.3.2中,脚所接容量为20F的电容C2为去耦滤波电容。脚与脚所接电容C1、电阻R用于调节电路的闭环电压增益,电容取值为10F,电阻R在020k范围内取值。改变电阻值,可

22、使集成功放的电压放大倍数在21200之间变化。R值越小,电压增益越大。当需要高增益时,可取R0,只将一只10F电容接在脚与脚之间即可。输出脚所接电阻R3和电容C3,用来改善音质,同时防止电路自激,有时也可省去不用。该电路如用作收音机的功放电路,输入端接收音机检波电路的输出端即可。,5.3.3 TDA2030集成功率放大器及其应用,一、TDA2030集成功放主要性能参数及引脚排列,TDA2030采用TO-220封装,具有引脚数少、外接元件少的优点。它的电气性能稳定、可靠,适应长时间连续工作,且芯片内部具有过载保护和热切断保护电路。该芯片适用于高保真立体扩音装置中的音频功率放大器。,TDA2030

23、引脚排列如图5.3.3所示。,图5.3.3 TDA2030引脚排列,TDA2030主要技术指标见表5.3.2。,TDA2030A是TDA2030的改进型,器件外形和应用电路与TDA2030相同,但其电源电压范围为6V22V,在电源电压为16V、负载RL4时,输出功率可达18W。引脚排列与TDA2030相同。TDA2040也是一款采用TO-220封装的音频甲乙类功放,具有输出电流大、失真小的特点。其最大输出电流为4A,电源电压范围为2.5V20V。在电源电压为16V、负载RL4时,输出功率可达22W。引脚排列与TDA2030相同。,二、TDA2030实用电路,TDA2030接成OCL(双电源)典

24、型应用电路如图5.3.4所示。,图5.3.4 TDA2030双电源典型应用电路,图中R3、R2、C2使TDA2030接成交流电压串联负反馈电路。闭环增益由下式估算,C5、C6为电源低频去耦电容,C3、C4为电源高频去耦电容。R4与C7组成阻容吸收网络,用以避免电感性负载产生过电压击穿芯片内功率管。为防止输出电压过大,可在输出端脚与正、负电源接一反偏二极管组成输出电压限幅电路。,估算图5.3.4所示电路电压放大倍数。,TDA2030接成OTL(单电源)典型应用电路如图5.3.5所示。,图5.3.5 TDA2030单电源典型应用电路,图中,R1与R2组成集成电路单电源供电的直流偏置电路,使,R3是

25、为提高功放电路的交流输入电阻而设置,本电路的Ri=R3=22k。其余元件的作用与图5.3.6相对应元件作用相同。,图5.3.5所示电路电压放大倍数估算公式与图5.3.4所示电路电压放大倍数估算公式一样吗?图5.3.5所示电路输入电阻为多大?,5.3.5 集成功放使用注意事项,为全面发挥集成功放的功能,确保集成功放安全可靠地工作,在实际应用中应注意以下问题。1.合理选择品种和型号 集成功放型号繁多,各型号性能参数和使用条件各不相同,要合理选用。选用主要依据电路性能指标对功放级的要求,所选器件主要性能指标均能满足设计要求,且在任何情况下,集成功放瞬时工作参数均不会超过极限参数,并留有裕量。否则,可

26、能造成器件失效或电路性能变差,形成隐患,缩短使用寿命。实际工作中解决这一问题的根本办法是查阅厂家产品说明书或手册,采用其中推荐的工作条件。厂家所推荐的工作条件既能保障器件安全工作,又能使电路具有全面的、良好的综合性能。2.按规定选用负载 集成功放应在规定负载条件下工作,切勿随意加重负载,严禁输出短路。,负载加重是指负载电阻增大?还是指输出电流增大?,3.合理装配、布线 功放电路处于大信号工作状态,在进行装配(PCB)设计时,元器件分布及排线不合理,极易产生自激振荡或放大器工作不稳定,严重时甚至无法正常工作。功放电路输入一般为小信号,输出为大信号,装配(PCB)设计时,尽量把大信号线与小信号线分

27、开,然后两信号线一点接地;地线、电源线、输出线间的间隔应尽大;尽量避免形成闭环电源线和闭环地线;各接地线应尽量粗短,就近接地,总接地点尽量靠近负载的接地点。4.合理选用散热装置 按厂家产品说明书或手册要求,合理选用散热装置。,1.在实际选用集成功率放大器时,要注意那些问题?2.LM386引脚1和8之间外接RC串联电路起什么作用?若引脚1和8之间开路,LM386组成成功放电路能否正常工作?3.TDA2030引脚2和4之间外接.RC串联电路起什么作用?若引脚2和4之间开路,TDA2030组成成功放电路能否正常工作?为什么?4 上网寻找并下载一份PDF格式的集成功放TDA2030A的器件文档,该器件

28、的主要性能参数与表5.3.2 所示TDA2030主要技术指标有何区别?,5.4 功放管和功率器件的安全使用,在功放电路中功放管是在接近极限参数的、高电压状态下工作的功率管,由于设计不当或使用条件的变化而易损坏。因此,在功率放大实用电路中,应采用保护措施以保证功放管的安全运行。,5.4.1 功放管的二次击穿及其保护,如1.3节所述,当三极管集电结上的反偏电压过大时,三极管将被击穿,这时集电极电流迅速增大,出现一次击穿,且IB越大击穿电压越低,称为“一次击穿”。如图5.4.1a中曲线AB段所示,A点就是一次击穿点。这时只要外电路限制击穿后的电流,使管子的功耗不超过额定值,就不会造成管子的损坏,因此

29、一次击穿是可逆的。,图5.4.1 二次击穿及安全工作区(a)二次击穿现象(b)考虑二次击穿后的安全工作区,三极管一次击穿后集电极电流会骤然增大,若电流不加限制,则它的工作点增大到临界点(如图5.4.1中B点)时,三极管的工作点以毫秒乃至微秒级高速移向C点,这时三极管的管压降uCE突然减小,电流iC急剧增大。如图中的BD段,称之为二次击穿(Secondary breakdown)。二次击穿点B随iB的不同而改变,通常把这些点连起来的曲线叫二次击穿临界线简称S/B曲线,如图5.4.1b中所画。,产生二次击穿的原因较复杂,它是一种与电流、电压、功率和结温(Junction temperature)都

30、有关系的效应。一般认为,由于制造工艺的缺陷,使流过管内结面的电流不均匀,造成结局部高温(称为热斑)而产生局部的热击穿,出现三极管尚未发烫就损坏的现象。二次击穿是不可逆的,经二次击穿后,性能明显下降,甚至造成永久性损坏。,考虑到二次击穿后,功放管的安全工作范围将变小,它除了受ICM、PCM和U(BR)CEO的限制外,还要受二次击穿临界线的限制,其安全工作区如图5.4.1b所示。,为了保证功放管安全工作,应注意在设计电路时,要使功放管工作在安全区域内,而且还应留有一定的余量;要有良好的散热条件,功放管的结温不可过高;避免突然加强信号和负载突然短路,也要避免管子突然截止和负载突然开路;要消除电路中的

31、寄生振荡,少用电抗元件,适当引入负反馈;在电路中采用过流、过压和过热等保护措施等。,5.4.2 功放管和功率器件的散热,功放管损坏的重要原因是其实际功率超过额定功耗PcM。三极管的耗散功率取决于内部的PN结(主要是集电结)温度Tj,当Tj超过手册中规定的最高允许结温TjM时,集电极电流将急剧增大而使管子损坏,这种现象称为“热致击穿”(Thermorunaway)或“热崩”。硅管的允许结温值为120180oC,锗管允许结温为85oC左右。,散热条件越好,对于相同结温下所允许的管耗就越大,使功放电路有较大功率输出而不损坏管子。为了在相同散热面积下减小散热器所占空间,可采用如图5.4.2ac所示的几

32、种常用散热器,分别为齿轮形、指状形和翼形,所加散热器面积大小的要求,可参考大功率管产品手册上规定尺寸。除上述散热器商品外,还可用铝板自制平板散热器。,图5.4.2 散热器的几种形状(a)齿轮形(b)指状形(c)翼形,5.4.2 功放管和功率器件的散热,功率放大电路工作时,如果功放管散热器(或无散热器时的管壳)上的温度较高,如烫手,易引起功率管的损坏,这时应立即分析检查。如果原属于正常使用功放电路,功率管突然发热,应检查和排除电路中的故障。如果属于新设计功放电路,在调试时功率管有发烫现象,这时除了需要调整电路参数或排除故障外,还应检查设计是否合理、管子选型和散热条件是否存在问题。,漫步者(Edi

33、fier)R201T的第二代R201T有源音箱是一款普及型2.1音箱,由一只低音炮音箱辅以一对小卫星音箱组成,输出功率可达20W。音箱采用MDF优质中密度木质低音炮结构,低音炮单元采用5英寸4防磁型扬声器,低频强劲;中高音单元采用3英寸4防磁型扬声器,高音亮丽,中音甜美。此款有源音箱采用双12V、840mA的电源变压器,音频信号输入接口为立体声RCA线路输入,线路输入阻抗为5k,主音量和低音音量分别由旋钮调整。主电路使用1块RC4558C集成运放、2块UTC2030集成功放和1块TDA2030A集成功放。主电路板和电源变压器都安装在低音音箱里,接驳件与控制件装在低音箱的面板(也就是功率放大器的

34、散热器铝板)上,控制方便。根据实物测绘获得该音箱的内部电路图如图5.0.3所示。,漫步者R201T有源音箱电路分析,漫步者R201T有源音箱电路分析,图5.0.3 有源音箱电路图,电路主要分为电源电路、卫星箱功放电路和超重低音电路三部分。一、电源电路 220V交流市电经过开关S和保险管F后进入电源变压器T的初级,变压器的次级输出双12V交流电压送入由整流二极管VD1VD4组成的桥式整流电路,经过桥式整流和电容C14、C15的滤波后,输出的空载电压约为16V,即图中Vcc为16V,Vcc为16V,为一块集成运放芯片(RC4558C,该双运放构成低音前置放大和低通滤波器电路)和三块集成功放芯片(U

35、TC2030和TDA2030A)提供工作电压。该电源电路比较简单,没有加入常用的能稳定输出电压的稳压电路。,漫步者R201T有源音箱电路分析,二、左右声道放大电路(卫星箱功放电路)该电路左右声道放大电路工作原理相同,这里以右声道放大电路为例作一介绍。图中RIN为右声道放大电路信号输入端,经过耦合电容C18进入主音量电位器。调节主音量电位器的滑动端可以改变输出信号的大小,起到调节音量的作用。调整后的信号进入由R1、C3组成的高音提升电路,此电路可以较多地衰减信号中的低频成分,提升信号中高频成分的占比,使声音更加清晰。之后信号经过耦合电容C1进入右声道功放IC1(UTC2030)的1脚,经过功率放

36、大后的信号由IC1的4脚输出,推动卫星箱扬声器发声。图中的R7为反馈电阻,R7和R9的阻值决定功放电路的放大倍数。R11和C7为扬声器补偿网络。,漫步者R201T有源音箱电路分析,三、超重低音电路 通过主音量电位器调整后的左右声道信号经两个20 k电阻R5、R6和耦合电容C11后一起送到运放IC4A(RC4558)的反相输入端6脚,图中IC4A与外围元件构成反相放大器,为超重低音的前置放大器。该放大器对左右声道信号分别给予3.4倍的放大,在将其叠加后由7脚输出。经过前置放大后,可以有足够大的驱动信号电压,以获得足够大的输出音量。IC4B、C9、C10、R17和R18组成二阶低通滤波器,该低通滤

37、波器的作用是滤出200Hz以下的低频信号。低频信号经IC4B输出后通过耦合电容C17与低音音量电位器相连,调整超重低音的音量后,由电位器滑动端输出到超低音功放电路IC3(TDA2030A),此电路的原理与卫星箱功放相同。4脚为输出端,推动低音扬声器发声。,漫步者R201T有源音箱电路分析,本 章 小 结,1功率放大电路在电源电压确定的情况下,应在非线性失真允许的范围内,高效率地获得尽可能大的输出功率。因而功放管常工作于极限应用状态。同时要考虑功放管工作的安全性,故必须满足:Pcm U(BR)CEO、cmICM等条件。功放电路的主要性能指标是最大不失真输出功率0m 效率和非线性失真系数THD。,

38、2功放电路根据功放管静态工作点的不同可分为甲类,乙类,甲乙类。为提高效率、避免产生交越失真,功放电路常采用甲乙类的互补对称双管推挽电路(OCL OTL)。,3为使自行组成的复合管行之有效,必须符合电流一致性原则;复合管的导电类型取决于第一管子;12。,4OTL、OCL和 BTL电路均有不同型号、性能指标的集成电路,只需外接少量元件,便可组成实用电路。它们具有体积小、重量轻,工作稳定可靠、性能指标高,调整方便等优点,因而获得广泛应用。,5.通过改变集成功放外接电阻,可方便地改变其增益。,6为保证功率放大电路的安全工作,必须合理选择器件,增强功率管和集成功放的散热效果,防止功率管二次击穿并根据需要选择保护电路。,

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