【正文】 為話筒放大器、線路放大器、唱頭和磁頭均衡放大器等幾種類型。這也是同樣的電路，采用不同品牌的元器件時會導(dǎo)致音質(zhì)方面的差異的原因所在。而功率放大器的工作點(diǎn)則應(yīng)根據(jù)電路的類型來確定。靜態(tài)工作點(diǎn)一般應(yīng)選在器件輸出特性曲線線性區(qū)相對的小電流及低電壓區(qū)域，這對保護(hù)器件有利。通常還需在放大器中引入適量的負(fù)反饋，將電路增益限制在一定的范圍，這樣既可提高放大器的穩(wěn)定性，又可展寬工作頻帶降低波形失真。在選擇電路時，國內(nèi)外音響界普遍推崇一種“簡為佳”的說法，即簡單的就是最好的。 在 這 些 設(shè) 備 中 ， 往往 需 要 幾 十 瓦 甚 至 幾 百 瓦 的 音 頻 功 率 。 它 的 最 大 特 點(diǎn) 就 是 它 能 夠 在 保 持 最 低 的 失 真 情 況 下 得 到 最 高 的 效 率 。 陸 續(xù) 將 要 普 及 的 還 有 便 攜 式 電 視 機(jī) ， 便攜 式 DVD 等 等 。主 要 因 為 人 類 的 聽 覺 是 各 種 感 覺 中 的 相 當(dāng) 重 要 的 一 種 ， 也 是 最 基 本 的 一 種 。音頻功率放大器的的設(shè)計是有很多意義的：它可將音源器材輸入的較微弱信號進(jìn)行放大，產(chǎn)生足夠大的電流去推動揚(yáng)聲器進(jìn)行聲音的重放。目前音頻功率放大由分立元件組成，或集電極輸出完成，由分立元件組成的功放，電路結(jié)構(gòu)簡單，由集電極輸出的功放，可減少信號失真。 為了 滿 足 它 的 需 要 ， 有 關(guān) 的 音 頻 放 大 器 就 要 不 斷 地 加 以 改 進(jìn) 。 所 有 這 些 便 攜 式 的 電 子 設(shè) 備 的 一 個 共 同 點(diǎn) ， 就 是 都 有 音 頻 輸 出 ，也 就 是 都 需 要 有 一 個 音 頻 放 大 器 ； 另 一 個 特 點(diǎn) 就 是 它 們 都 是 電 池 供 電 的 ?！?　 高 效 率 的 音 頻 放 大 器 不 只 是 在 便 攜 式 的 設(shè) 備 中 需 要 ， 在 大 功 率 的 電 子 設(shè)備 中 也 需 要 。 這 時 ， 低 失 真 、 高 效 率 的 音 頻 放 大 器 就成 為 其 中 的 關(guān) 鍵 部 件 。多一個元器件就多一個失真源，因而在能滿足給定技術(shù)指標(biāo)要求的前提下，應(yīng)盡量避免電路復(fù)雜化。此外電路的總增益的設(shè)定還應(yīng)留有一定的余量。但為了增大動態(tài)范圍，減小失真，靜態(tài)工作點(diǎn)又不能選的過低。2. 計算元件數(shù)值確定了電路結(jié)構(gòu)及工作點(diǎn)，便可根據(jù)給定的技術(shù)參數(shù)要求，計算出電路中各元件的數(shù)值和必須掌握的交直流參數(shù)，并標(biāo)注在原理圖上，作為制作和調(diào)整的依據(jù)。從圖 21 和 22 的有關(guān)曲線中，我們可以很直觀的看出這種差異。前置放大器可以由單管放大器和多級放大器構(gòu)成。這三種基本單元電路既可單獨(dú)構(gòu)成一個放大器，又可互相組合起來，構(gòu)成共射共射、共射共基、和共射共集等常用復(fù)合放大單元電路或多級放大器，因而它們是放大器的基礎(chǔ)。10 / 38負(fù)反饋放大器電路之意圖如圖 的一部分回送到輸入端。加有深度負(fù)反饋的放大器，其增益幾乎與晶體管參數(shù)無關(guān)，而僅取決于反饋系數(shù) F，這就顯著提高了放大器增益的穩(wěn)定性，且大大的簡化了放大器增益的計算過程。負(fù)反饋放大器降低失真的原理可以用圖 33來說明。2. 負(fù)反饋放大器類型由于取得反饋信號的方法，以及反饋信號與輸入信號的連接關(guān)系不同，負(fù)反饋可以分為電壓串聯(lián)負(fù)反饋、電壓并聯(lián)負(fù)反饋、電流串聯(lián)負(fù)反饋和電流并聯(lián)負(fù)反饋四種基本類型。（2） 多級前置放大器的輸出端增設(shè)一級設(shè)計輸出器可使電路增益穩(wěn)定且有較低的輸出阻抗。其主要特點(diǎn)是級間采用直接耦合，低頻響應(yīng)很好，工作頻率可達(dá)到零，或接近零。因而直流放大器輸出端點(diǎn)位對溫度變化和元器件參數(shù)的變化12 / 38和電源的波動反映十分敏感，即便在無信號輸入時，也會受各種不穩(wěn)定因素的影響而發(fā)生緩慢變動，這就是“電位漂移” 。直流放大器的零點(diǎn)漂移可由以下兩個指標(biāo)來衡量：（1） 在指定時間內(nèi)折合到輸入端的最大漂移電壓值。單端直流放大器用于音頻放大時，均工作于甲類狀態(tài)。典型電路與基本特征1）典型電路差分放大電路的典型電路如圖 34 所示，其結(jié)構(gòu)呈對稱性，兩邊三極管的特性及偏置電路均相同，發(fā)射極電阻則是兩管共用的。2）抑制零點(diǎn)漂移由于兩邊的電路對成，無論是電源電壓的波動還是溫度的變化，對兩管的影響必然相同。對圖 34 所示的雙端輸出差分電路來說，只要電路完全對稱，即可做到 KC=0,即CMRR 無窮大。因而，設(shè)計時要特別注意：1. 保證晶體管的安全使用一般情況下，希望功率放大器能給出盡可能大的不失真功率，這就意味著晶體管的工作狀態(tài)已接近極限，處于危險的邊緣，因而設(shè)計時應(yīng)明確所用的晶體管14 / 38的極限參數(shù)，將晶體管的工作狀態(tài)嚴(yán)格控制在安全區(qū)之內(nèi)，不允許超出極限參數(shù)范圍。故 VCM 必須小于 Bvceo。故 Ic 不能超過 Icm 值。為避免這種影響，不少功放設(shè)計采用了 Pcm 相對較小的多只晶體管并聯(lián)工作，使每只管子均工作于線性較好（工作電流較?。┑臓顟B(tài)，拓寬了整體的線性范圍，收到良好的效果。 15 / 38保證供電電源具有足夠的功率儲備，是滿足放大器最大不失真輸出功率要求的必備條件，否則，當(dāng)放大器輸出功率尚未達(dá)到設(shè)計值時，電源電壓已大幅度跌落，致使波形削頂，最大不失真功率自然達(dá)不到額定位。2．乙類(B 類)功率放大器乙類放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)選在晶體管基極電流接近于零處，即圖 4—1Q’點(diǎn)，只有在輸入信號的半個周期內(nèi)有集電極電流，而在另半個周期內(nèi)截止。上述三種類型的功率放大器、每種類型還可按電路結(jié)構(gòu)分成若干種形式，如變壓器耦合型、滑動甲類、超甲類、數(shù)碼甲類、OTC、OCL 及 BTL 型等。設(shè)計要求1．輸出功率：20W。12dB） ，100HZ（177。而乙類功放與甲類功放最主要的不同點(diǎn)就是靜態(tài)電流小，因此無信號時消耗功率小，可獲得較高的效率；但是，乙類功放在工作時，由于兩只晶體管交替導(dǎo)通與截止，因而，在兩管輸出信號波形的銜接處，會產(chǎn)生交越失真；而且功放管在從反偏到零偏再轉(zhuǎn)為正偏轉(zhuǎn)換時，隨著信號頻率升高，輸出信號就會在時間上延遲，出現(xiàn)所謂的開關(guān)轉(zhuǎn)換失真。通過對設(shè)計要求和設(shè)計方案的分析，本課題覺得采用 LM1875 作為功率放大器?？紤]到音調(diào)級必要的衰減，增益為－2dB 左右。2. 單元電路的設(shè)計（1）前置放大級18 / 38① 電路形式的選擇 由于信號遠(yuǎn)輸入的信號幅度較小。其中第一級實(shí)際上是一個電壓跟隨器，它提高了帶負(fù)載的能力。19 / 38③ 各元件的參數(shù)選擇和計算 電路中電容 C11 是用作噪聲去耦合的，可以用小體積大容量的鉭電容或普通電解電容，一般選為 10μF，R11 可選用較大的電阻，取 1MΩ，電阻R12 取 10K，LF353（2）構(gòu)成的是放大倍數(shù)為 160 的電壓放大電路，同相交流放大電路的平衡電阻可盡量選得大一些，一般為 10K 以上，這樣有利于提高放大電路的輸入電阻，由于輸入電阻為 47K，故選 RP2 的阻值為 47K，R21 取1K，耦合電容 C12 為 10μF。15V 的直流穩(wěn)壓電源。圖 44 音調(diào)控制級電路圖 圖中，電位器 3RP用來調(diào)節(jié)音量的大小，即為音量控制電路。 圖 45 低頻提升與衰減電路增益為：A（jω）=[(RP31+R32)/R31]*[1+(jω)/ω2]/[1+(jω)/ω1]式中：ω1=1/（RP31*C32） ， ω2=（RP31+R32）/（RP31*R32*C32）當(dāng) ffL1 時，C32 可視為開路，運(yùn)算放大器的反向輸入端視為虛地，R34的影響可以忽略，此時電壓增益 AVL=(RP31+R32)/R31在 f=fL1 時，因?yàn)?fL2=10fL1，故可得 AV1=(RP31+R32)/ 2R31此時，電壓增益 AV1 相對于 AVL 下降了 3dB。 圖 46 高頻等效電路電阻關(guān)系式為： Ra=R31+R31+（R31R31/R32）Rb=R34+R32+（R34R32/R31）Rc=R31+R32+（R32R31/R34） 若取 R31=R32=R34， 則上式為：Ra=Rb=Rc=3R32=3R34高頻提升與衰減的等效電路如下圖 47 所示：1 2 3 4ABCD4?2??CBA??e ??? ???? ?? ???? ????3 ????? ??: ??????????? ????: ? ? ? ? ? ?D ?? ? ? ? ??169。負(fù)載上輸出正負(fù)半周波形。由 BTL 的工作原理及特點(diǎn)可知，要滿足輸出功率為 50W 的要求，可用兩個 LM1875 組成 BTL 電路，要想獲得好的輸出特性，關(guān)鍵是要獲得 BTL 電路所需的兩個大小相等，相位相反的音頻信號。 ?? 圖 410 BTL 功率放大電路 FCC?24134097??24 / 38五、LM1875 的簡介（一）LM1875 的參數(shù)簡介 LM1875 采用 TO220 封裝結(jié)構(gòu)，形如一只中功率管，體積小巧，外圍電路簡單，且輸出功率較大。放大電路主要采用 LM1875，由 1875，R08，R09，C06 等組成，電路的放25 / 38大倍數(shù)由 R08 與 R09 的比值決定，C06 用于穩(wěn)定 LM1875 的第 4 腳直流零電位的漂移，但是對音質(zhì)有一定的影響，C07，R10 的作用是防止放大器產(chǎn)生低頻自激。不失真功率為 20W（THD=%） ，THD=1%時，功率可達(dá) 40W（人耳對 THD10%一下的失真沒什么明顯的感覺） ，保護(hù)功能完善。如圖 42 所示，該集成電路在177。 電路特點(diǎn)：（1）單列 5 腳直插塑料封裝，僅 5 只引腳。 （5）超溫保護(hù)電路。 （10）輸出功率大，Po=20W(RL=4Ω)。（二）雙電源音頻功率放大器原理圖 綜合以上討論，利用 protel 99 軟件畫出雙電源音頻功率放大器原理圖： 圖 63 雙電源音頻功率放大器原理圖 （三）雙電源音頻功率放大器 PCB 圖 在電路原理圖的基礎(chǔ)上，繪制 PCB 圖如下： 28 / 38 圖 64 雙電源音頻功率放大器 PCB 圖29 / 38七、電路制作與調(diào)試（一）利用 PCB 制作電路板