【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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 。 第三節(jié) 功率放大器 一、 OCL 功率放大電路 （ 1） 靜態(tài)工作情況 差分輸入級(jí) VT VT2 兩管電流大致相等 ， IC1 = IC2 ? mA。R2 既是 VT1 的集電極負(fù)載電阻 ， 又是推動(dòng)級(jí) VT3 的偏置電阻 。 改變 R2 的阻值 ， 可以調(diào)整 VT3 的靜態(tài)工作電流 IC3 ， 改變 VT3 的集電極電壓 VC3 ， 使 OCL 電路的中點(diǎn)電位 VA = 0 V。 VD1 和 R7 組成推挽輸出級(jí)的靜態(tài)偏置電路 ， 使輸出級(jí)工作在甲乙類狀態(tài) 。 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 。 R1 R13 是 VT VT7 的 偏置電阻 。 第三節(jié) 功率放大器 一、 OCL 功率放大電路 （ 1） 靜態(tài)工作情況 R1 R15 是 VT VT7 的發(fā)射極電阻 ， 起直流負(fù)反饋?zhàn)饔?， 穩(wěn)定功放管的工作點(diǎn) 。 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) 。 （ 2） 動(dòng)態(tài)工作情況 當(dāng)電路有輸入信號(hào)時(shí) ， 經(jīng) C1 耦合至差分放大輸入級(jí) 。 由 VT1放大后 ， 從其集電極輸出 ， 直接耦合至推動(dòng)級(jí) VT3， 放大后從集電極輸出 ， 加于互補(bǔ)推挽功放的輸入端 。 第三節(jié) 功率放大器 一、 OCL 功率放大電路 （ 2） 動(dòng)態(tài)工作情況 在信號(hào) 的正半周 ， VT VT6 導(dǎo)通工作 ， VT VT7 截止 。 反之 ，在信號(hào)負(fù)半周時(shí) ， VT VT7 導(dǎo)通工作 ， VT VT6 截止 。 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 。 電路 中 ， C R9 組成自舉電路 ， 用來(lái)提高下路功放管 VTVT7 的基極驅(qū)動(dòng)電流 ， 使其在輸出負(fù)半周信號(hào)時(shí)可以充分導(dǎo)通 。 RC3 是電路的交流負(fù)反饋調(diào)節(jié)支路 。 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 。 第三節(jié) 功率放大器 一、 OCL 功率放大電路 5. OCL 厚膜功放集成電路 厚膜功放集成電路是在一塊基片上用厚膜技術(shù)把若干個(gè)有源芯片和無(wú)源元件連接起來(lái) ， 再加以封裝的完整組件 。 特點(diǎn)： 精度高 ， 功率大 ， 電路設(shè)計(jì)靈活 ， 應(yīng)用簡(jiǎn)單方便等 。 使用條件 ：負(fù)載允許短路時(shí)間為 2 s ， 工作外殼溫度在 100 ℃ 左右 ， 保存溫度為 20 ~ + 135 ℃ 。 分類： 單路 （ 單聲道 ） 和雙路 （ 立體聲 ） 。 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 。 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 從表中可知 ， 它們的主要電參數(shù)區(qū)別是供電電壓與輸出功率的不同 。 第三節(jié) 功率放大器 一、 OCL 功率放大電路 內(nèi)電路和應(yīng)用電路圖 第三節(jié) 功率放大器 一、 OCL 功率放大電路 （ 2） STK 4036 ? 系列功放集成電路 這七種 OCL 功放集成電路采用了全互補(bǔ)單路結(jié)構(gòu)形式 ， 有較好的電路對(duì)稱性 ， 因此 ， 其失真度極小 ， 只為 % 。 工作時(shí)最高殼溫可達(dá) 125 ℃ 。 其參數(shù)表和內(nèi)電路和應(yīng)用電路圖如下： 第三節(jié) 功率放大器 一、 OCL 功率放大電路 （ 2） STK 4036 ? 系列功放集成電路參數(shù)表 第三節(jié) 功率放大器 一、 OCL 功率放大電路 STK 4036 ? 系列功放集成電路內(nèi)電路和應(yīng)用電路圖 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 下圖所示是一種專門用于 OCL 等功放電路的揚(yáng)聲器保護(hù)電路 ，它能有效地消除功放開(kāi)關(guān)機(jī)的沖擊噪聲 ， 防止輸出端直流偏移零電位及功放過(guò)流時(shí)損壞揚(yáng)聲器 。 第三節(jié) 功率放大器 一、 OCL 功率放大電路 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 電路中使用了專用揚(yáng)聲器保護(hù)電路 ? PC 1237。 實(shí)用中 ， 根據(jù)功放電路的交 、 直流供電狀態(tài) ， 電路中的 R R R12 將有不同的取值范圍 。 見(jiàn)下表： 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 保護(hù)電路工作電壓為 25 ~ 60 V， 通?？芍苯永霉Ψ诺恼娫垂┙o 。 ? 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 。 繼電器 K 的工作電壓為 24 V， 串入 R12 是為了適應(yīng)不同電源電壓的要求 。 ? PC 1237 的 7 腳是揚(yáng)聲器接入延時(shí)控制端 ， 延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短由 C R7 對(duì)應(yīng)的時(shí)間常數(shù)決定 。 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 。 電路內(nèi)部設(shè)定的控制閾值為 ? 1 V 左右 。 ? PC 1237 的 4 腳是交流斷電檢測(cè)端 ， 防止功放關(guān)機(jī)的噪聲沖擊揚(yáng)聲器 。 4 腳的檢測(cè)最高極限電壓 為 10 V。 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) 3 腳直接接地時(shí)為自動(dòng)復(fù)位工作方式 ， 繼電器則自動(dòng)恢復(fù)接通揚(yáng)聲器 。 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 的 3 腳是 揚(yáng)聲器保護(hù)電路工作方式選擇端 。 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 功放電路又稱作橋式平衡功放電路。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 。 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 設(shè)在輸入信號(hào)的正半周期間 ， 倒相電路左邊輸出正信號(hào)使 VT1導(dǎo)通 ， 右邊輸出負(fù)信號(hào)使 VT4導(dǎo)通 ， 從而產(chǎn)生輸出 電流 iC1 流經(jīng) 負(fù)載 ，其流向?yàn)椋? VCC 正極 → VT1 c 極 → VT1 e 極 → RL→ VT4 e 極 → VT4 c 極 → VCC負(fù)極 在 RL 上得到正半周的輸出信號(hào) 。 這時(shí) ， VT VT4導(dǎo)通； IC M1 = VCC / RL。 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 同理 ， 在輸入信號(hào)的負(fù)半周期間 ， 倒相電路左負(fù)右正 。 使 VTVT3 導(dǎo)通 ， 信號(hào)電流 iC2 流經(jīng) RL 產(chǎn)生負(fù)半周輸出信號(hào) ， 其流向?yàn)椋? VCC 正級(jí) → VT3 c 極 → VT3 e 極 → RL→ VT2 e 極 → VT2 c 極 → VCC 負(fù)極 ， 且 IC M1 = VCC / RL 。 不論正半周或負(fù)半周 ， 加于負(fù)載 RL 上的最大輸出電壓 Vcm 均為VCC ， 于是可以得到 BTL 功放電路的最大輸出功率為： LCCLCCcccmcm 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 。 電路的輸出中點(diǎn) ， 即揚(yáng)聲器中心始終保持零電位 ， 因而 ， 電沖擊比其他無(wú)變壓器電路要小得多 。 此外 ， 由于電路的對(duì)稱性 ， 使得同相輸入干擾能基本上互相抵消 ， 把偶次諧波干擾也減到最小程度 ， 電路 的交流聲和失真度極小 。 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 。 第三節(jié) 功率放大器 二、 BTL 功率放大電路 2. 幾種常見(jiàn)的 BTL 電路 （ 1） C – E 分割倒相式 BTL 電路 工作原理：利用 VT1 集電極與發(fā)射極輸出信號(hào)反相的特點(diǎn)完成BTL 電路的倒相作用 。 這時(shí) ， E極輸出阻抗小 而 C 極輸出阻抗 大 ， 因而 ， 這種倒相電路的一致性較差 。 但由于后級(jí)采用了高輸入阻抗的集成功率放大器 ，所以影響不是很大 。 第三節(jié) 功率放大器 二、 BTL 功率放大電路 C – E 分割倒相式 BTL 電路圖 第三節(jié) 功率放大器 二、 BTL 功率放大電路 （ 2） 差分放大倒相 BTL 電路 工作原理：利用單端輸入 、 雙端輸出差分放大器作 BTL 的倒相電路 。 其雙端輸出信號(hào)反相 ， 分別推動(dòng)兩路功放電路 。 特點(diǎn)： 倒相質(zhì)量高 ， 信號(hào)一致性好 ， 電路增益較高 ，且噪聲 、 相移 、 失真均較小 。 第三節(jié) 功率放大器 二、 BTL 功率放大電路 （ 3） 自倒相 BTL 電路 把第一集成功放的同相輸出信號(hào) ， 通過(guò)電位器 RP 和 R 分壓 ，由 C 耦合至第二集成功放的反相輸入端 ， 通過(guò) RP 控制輸入信號(hào)的強(qiáng)弱 ， 使兩集成功放輸出電壓相等 ， 從而構(gòu)成了集成功放的自倒相BTL 電路 ， 如下圖 。 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 二、 BTL 功率放大電路 自倒相 BTL 電路的實(shí)際應(yīng)用 集成電路 TDA 2030 A 1 腳是同相輸入端 ， 2 腳是反相輸入端 。信號(hào)由 IC1 1 腳輸入 ， 放大后的同相信號(hào)由第 4 腳輸出加于負(fù)載的上端 。 此外 ， 由電阻 R7 、 R6 對(duì) IC1 輸出的同相信號(hào)進(jìn)行分壓 ， 由 C5 送入 IC2 的反相輸入端 （ 2 腳 ） ， 放大后的反相 信號(hào)由 IC2 的 4 腳輸出 ， 送到負(fù)載的下端 ， 從而使負(fù)載得到合成的輸出電壓 。