【正文】 LCCcccmcm RVRVVIVP22121 2cm =?=?= 第三節(jié) 功率放大器 二、 BTL 功率放大電路 1. BTL 電路的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 BTL 電路的電流利用率高 ， 可在低電源電壓下得到較大的輸出功率 。 當(dāng) 3 腳經(jīng)電容 C1 接地則為鎖存工作方式 ， 即繼電器一旦動(dòng)作斷開(kāi)揚(yáng)聲器 ， 將一直繼續(xù)保持 ， 不管功放電路是否恢復(fù)正常 ，一直到電源開(kāi)關(guān)關(guān)斷后電路重啟為止 。 ? PC 1237 由單電源供電時(shí) ， 8 腳是電源端 ， 最高極限值為 8 V ， 當(dāng)工作電壓不同時(shí) ， 可改變 R8 適應(yīng)之 。 第三節(jié) 功率放大器 一、 OCL 功率放大電路 （ 1） STK4101?系列功放集成電路 該系列 屬 OCL 電路雙路 結(jié)構(gòu) ， 包括了下表所列出 的 10 種 集成電路 。 這樣 ， 上下兩路功放電路在信號(hào)的正 、 負(fù)半周輪流導(dǎo)通工作 ，從而完成對(duì)輸入信號(hào)的功率放大 。 調(diào)整 R7 阻值的大小 ， 可以改變輸出級(jí)的靜態(tài)工作電流 ， 使其在 10 ~ 30 mA 左右 。 這樣 ， 兩個(gè)電阻都與零電位接通 ，兩管的發(fā)射極相互連接并通過(guò)共用發(fā)射極電阻 R1接至電源 + VCC，對(duì) VT VT5 提供偏置電壓 。 第三節(jié) 功率放大器 一、 OCL 功率放大電路 （ 1） 基本結(jié)構(gòu) 此時(shí) ， OCL 電路輸出的中點(diǎn)電位 VA= 0 。 揚(yáng)聲器輸入的衰減網(wǎng)絡(luò)能適應(yīng) OCL 、 BTL 等工作方式的功放級(jí) ， 使用時(shí)只需將左 、 右聲道功放的輸出信號(hào)接 至 SPEAKER 輸入此時(shí)超重低音有源音箱的輸出音量受控于原功放的音量控制 。 第二節(jié) 前置放大器 四、帶寬控制電路 1. RC 基本濾波器和有源濾波器 最簡(jiǎn)單的通頻帶控制 電路由 RC 基本濾波器 組成 第二節(jié) 前置放大器 四、帶寬控制電路 晶體管有源高通和低通濾波器 : 由晶體管射極輸出器和 RC 濾波電路組成 ， 其截止 頻率 fc 由電路的 RC 濾波 元件的時(shí)間常數(shù)決定 。 第二節(jié) 前置放大器 三、音調(diào)控制電路 分析音調(diào)電位器 RP RP2 ： （ 1） 中音頻 （ 1 kHz ） 的增益 對(duì)于中音頻 ， C C4 相當(dāng)于短路 ，C C2 相當(dāng)于開(kāi)路 ， 電路等效化簡(jiǎn)為右圖所示 （ 2） RP1?A， 其電路可等效為圖 （ b） （ 3） RP1→ B， 其等效電路如圖 （ c） （ 4） RP2→ C， 其等效電路如圖 （ d） （ 5） RP2→ D， 其等效電路如圖 （ e） 第二節(jié) 前置放大器 三、音調(diào)控制電路 把 RP RP2 置于 A、 B 或 C、 D 點(diǎn)時(shí) ， 可分別得到低音提升 、衰減和高音提升 、 衰減四種不同的特性 ， 音調(diào)控制電路的綜合控制特性曲線如圖所示 。 常用的音調(diào)控制：衰減式 、 衰減負(fù)反饋混合式 、 諧振式和圖示均衡器等 。 R 越大 ， 提升量越小 。 二、等響音量控制電路 組成： 第二節(jié) 前置放大器 電位器 RP 有一固定抽頭 B ， 使得電位器 C 、 B 、 D 三端的 電阻等效于 R1 、 R2 的串聯(lián)； C1 、 R1 組成高音提升網(wǎng)絡(luò) R 、 C2 組成低音提升網(wǎng)絡(luò) 工作原理：電位器 RP 第二節(jié) 前置放大器 二、等響音量控制電路 當(dāng)電位器 RP 的滑動(dòng)點(diǎn) A 移到 C 端 （ 音量最大 ） 時(shí) ， 信號(hào)直接輸出 ， 無(wú)任何提升作用 ， 其頻響為一直線 。 在中低頻段： C8 的容抗隨頻率降低而增大 ， 使得與 R13 并聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)阻抗也逐步增大 ， 反饋量減小 ， 電路增益上升 。 第二節(jié) 前置放大器 一、輸入均衡電路 低頻工作原理 ： 一、輸入均衡電路 高頻工作原理 ： 對(duì)高頻段信號(hào) （ 高于 1 kHz） ： R11 的阻值比 C7 的容抗大得多 ，且在高頻段 C7 的容抗將變得很小而可視為短路 ， 這時(shí) C6 的容抗將隨頻率的升高而減小 ， 它與 R10 并聯(lián)的結(jié)果使網(wǎng)絡(luò)總阻抗 ZEQ 隨之減小 ， 于是反饋量增大 ,放大器增益下降 。 這種分體式結(jié)構(gòu)的擴(kuò)音機(jī)可獲得極高的性能指標(biāo) 。 目的： 使輸入信號(hào)的頻率特性變得較為平坦 ， 同時(shí)使各種信號(hào)源輸入的信號(hào)電平基本趨于一致 。 它由前置放大器和功率放大器組成 。 揚(yáng)聲器保護(hù)電路：保護(hù)揚(yáng)聲器免受電路沖擊電流的干擾 ， 或在電路出現(xiàn)故障時(shí)燒毀揚(yáng)聲器 （ 4） 經(jīng)前置放大器放大處理后的信號(hào)被送入功率放大器進(jìn)行功率放大 ， 以推動(dòng)揚(yáng)聲器重放出聲音 。 優(yōu)點(diǎn) ：可使信號(hào)處理簡(jiǎn)單化 ， 可與普通雙聲道立體聲系統(tǒng)兼容 。 第二節(jié) 前置放大器 頻率特性曲線： 第二節(jié) 前置放大器 一、輸入均衡電路 一、輸入均衡電路 由于電路元件參數(shù)所決定的三個(gè)特定轉(zhuǎn)折頻率 ， 使電路的特性適用于動(dòng)圈式唱頭的唱機(jī)進(jìn)行密紋唱片放送的輸入放大 ， 故把該補(bǔ)償特性稱作 RIAA 頻率均衡特性 。 一、輸入均衡電路 第二節(jié) 前置放大器 一、輸入均衡電路 上述兩種磁帶重放補(bǔ)償特性曲線又稱為 NAB 補(bǔ)償特性曲線。 A 點(diǎn)再往下調(diào)節(jié)時(shí) ， 提升量保持在 B 點(diǎn)的最大值而不再提升 。 當(dāng)音量較小時(shí)：把開(kāi)關(guān)置于 ON 位置時(shí) ， 等響度補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生作用 。 三、音調(diào)控制電路 2. 衰減式音調(diào)控制 衰減式音調(diào)控制電路圖 第二節(jié) 前置放大器 其等效電路如圖所示 三、音調(diào)控制電路 等效電路 1 ：對(duì)于頻率在 1 kHz 左右的中音頻信號(hào)來(lái)說(shuō) ， C1 、C2 近似于開(kāi)路 ， C3 、 C4 近似于短路 。 由運(yùn)算放大器組成的陷波器 ， 如下圖： 調(diào)節(jié) C C2 的容量 ， 可以改變陷波器的中心頻率 。 第二節(jié) 前置放大器 五、電子分頻電路 1. 濾波型分頻電路 將截止頻率 fc 相同的高通和低通有源濾波器組合起來(lái) ， 利用高通和低通濾波器的特性 ， 在截止頻率 fc 處把全頻帶的音頻信號(hào)分隔為高頻道和低頻道 。 其作用是對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行不失真的功率放大 ， 以足夠的電功率去推動(dòng)揚(yáng)聲器 。 第三節(jié) 功率放大器 一、 OCL 功率放大電路 OCL 功放電路的輸出功率與電源電壓 VCC1 （ VCC2 ） 、 負(fù)載 電阻 RL 的關(guān)系 公式： LCCRVP212cm = 其中 ， VCC1 （ VCC2 ） 為 每 側(cè) 電 源 電 壓 之 值 。 交流負(fù)反饋工作原理圖： 第三節(jié) 功率放大器 一、 OCL功率放大電路 3. OCL 電路靜態(tài)工作電流的穩(wěn)定 請(qǐng)同學(xué)們參照?qǐng)D進(jìn)行分析 第三節(jié) 功率放大器 一、 OCL 功率放大電路 4. 具體電路分析 OCL 功放電路的典型實(shí)例圖： 第三節(jié) 功率放大器 一、 OCL 功率放大電路 其中 ， VT VT2 組成單端輸入 、 單端輸出的差分輸入放大電路； VT3 是推動(dòng)級(jí) ， 它是由一只 PNP 管組成的共發(fā)射極放大電路 ，采用 PNP 型管是為了與差分輸入電路的 NPN型管相適配 ， 易于中點(diǎn)電壓的調(diào)零； VT VT6 與 VT VT7 組成復(fù)合準(zhǔn)互補(bǔ)甲乙類推挽功率放大輸出級(jí)；電路采用正 、 負(fù)兩組對(duì)稱電源供電 ， 使電路能對(duì)稱地工作 。 R6 又是直流負(fù)反饋電阻 ， 引入的強(qiáng)烈的直流負(fù)反饋 ， 自動(dòng)調(diào)節(jié)電路的穩(wěn)定狀態(tài) ， 使中點(diǎn)電壓 VA 始終維持在 0 V 狀態(tài) 。 VT VT7 的發(fā)射極電阻 R1R15 還具有交流負(fù)反饋?zhàn)饔?， 改善電路的交流特性 。 工作時(shí)最高殼溫可達(dá) 125 ℃ 。 第三節(jié) 功率放大器 一、 OCL 功率放大電路 6. 揚(yáng)聲器保護(hù)電路 當(dāng) 2 腳檢測(cè)到 L 或 R 聲道的功放中點(diǎn)直流電位發(fā)生正或負(fù)的漂移 ， 且超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí) ， 內(nèi)部電路馬上使繼電器釋放 ， 斷開(kāi)揚(yáng)聲器 ， 達(dá)到保護(hù)的目的 。實(shí)質(zhì)上它是兩個(gè)特性對(duì)稱的 OTL 放大器（或 OCL 放大器）的組合 ,其基本電路如圖所示 用一組電源 VCC （ VCC 的大小與原 OTL 電路一樣 ） 供電 ， 把兩個(gè)OTL 放大器的功率輸出管 VT VT2 和 VT VT4 組成橋式接法 ， 四只功率管分別是橋的四臂 。 但是工作時(shí)流過(guò)負(fù)載的電流是OTL 電路的 2 倍 ， 所以對(duì)電源的要求很高 ， 要求電源的內(nèi)阻 Rm 要很小 。 這種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ， 但噪聲和失真稍大 。 第三節(jié) 功率放大器 三、全對(duì)稱 功率放大電路 全對(duì)稱功率放大電路： 第三節(jié) 功率放大器 三、全對(duì)稱 功率放大電路 1. 全對(duì)稱功放電路的基本組成和工作原理 工作原理： 當(dāng)輸入信號(hào)正半周時(shí) ， VT VT4 差分電路工作 ， 信號(hào)經(jīng)放大后由 VT3 的集電極輸出 ， 直接耦合至 VT5 作推動(dòng)放大 ， 然后再推動(dòng)VT VT9 上路功放管工作 ， 功放后的信號(hào)由 VT9 的發(fā)射極輸出 ，推動(dòng)揚(yáng)聲器工作 。一旦 IB 確定 ， IC 也就基本固定 。 第三節(jié) 功率放大器 四、直流 DC 功率放大電路 圖 （ a） 電路中由于輸入耦合電容 Ci 和負(fù)反饋電容 CF 的存在 ， 放大器在較低頻率時(shí)會(huì)呈現(xiàn)衰減現(xiàn)象 ， 故不能放大直流信號(hào) 。 第三節(jié) 功率放大器 四、直流 DC 功率放大電路 2. 互補(bǔ)差分放大電路 為使交流放大電路具有直流放大電路的性質(zhì) ， 必須去除電容 CF ， 如圖所示 。 當(dāng)信號(hào)輸入時(shí) ，從 VT1 和 VT2 的集電極輸出相位相反的信號(hào) ， 分別送至由 VT5 、VT6 組成的平衡激勵(lì)電路 。 這時(shí)由于電路中只剩下電阻和晶體管 ， 而電路的相移只能由晶體管的高頻特性產(chǎn)生 。 c. 開(kāi)關(guān)速度快 （ 納秒級(jí) ） ， 尤其適用于高速開(kāi)關(guān)電路 ， 如 V – MOS 管能在 4 ns （ 納秒 ） 內(nèi)開(kāi)關(guān) 1 A 的電流 ， 這比普通的晶體管快了 10 ~ 200 倍 ， 在音響電路中可顯著減小開(kāi)關(guān)失真現(xiàn)象 。 若表筆接法相反 ， 將測(cè)出較小的阻值 ， 相當(dāng)于 PN 結(jié)正 向?qū)?。焊接管子時(shí)，最好先將管子的三個(gè)電極暫時(shí)短路。 第三節(jié) 功率放大器 五、 V MOS 場(chǎng)效應(yīng)管功率放大電路 2. V – MOS 管的基本電路 （ 5） 串聯(lián)使用 為了輸出高電壓 ， 亦可以把多個(gè) V – MOS 管串聯(lián)使用 。 射極接有負(fù)反饋電阻 R1 R13 ， 保證了該級(jí)增益的穩(wěn)定 。 輸出功率是擴(kuò)音機(jī)的最基本指標(biāo) ， 常見(jiàn)的有最大不失真輸出功率 、額定輸出功率 、 使用功率和音樂(lè)功率等 。 此時(shí)放大器已經(jīng)達(dá)到飽和狀態(tài)。 擴(kuò)音機(jī)輸出額定功率時(shí)所需要的輸入信號(hào)電壓的大小稱作輸入靈敏度 。 第四節(jié) 基本指標(biāo) 、 整機(jī)電路 、 故障分析 一、擴(kuò)音機(jī)的基本性能指標(biāo) （ 2） 互調(diào)失真 （ IMD） 由于人耳對(duì)互調(diào)失真產(chǎn)生的新信號(hào)成分特別敏感，因此，高保真音響系統(tǒng)要求互調(diào)失真應(yīng)小于 %。 瞬態(tài)互調(diào)失真（ TIM） 是聲頻測(cè)量中的一項(xiàng)新技術(shù)指標(biāo)，它是指擴(kuò)音機(jī)輸入瞬變信號(hào)時(shí)，由于放大器的相移，輸出端便不能立刻得到應(yīng)有的輸出電壓，使輸入級(jí)也不能及時(shí)得到應(yīng)有的負(fù)反饋電壓。 它等于輸出信號(hào)電壓與噪聲電壓之比 ， 并用 dB 表示 而擴(kuò)音機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍則是它的最大不失真輸出電壓與無(wú)信號(hào)時(shí)輸出噪聲電壓之比 ， 也用 dB