【文章內(nèi)容簡介】 功放具體特點(diǎn) 按輸出偏置 ， 工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生高熱，效率很低，但固有的優(yōu)點(diǎn)是不存在交越失真 。 單端放大器都是甲類工作方式，推挽放大器可以是甲類，也可以是乙類或甲乙類。 ， 乙類放大器的優(yōu)點(diǎn)是效率高，缺點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生交越失真。 ， 有效解決了乙類放大器的交越失真問題，效率又比甲類放大器高，因此獲得了極為廣泛的應(yīng)用。 ， 工作溫度比乙類還要低，可靠性較高，它的最大缺點(diǎn)是動(dòng)態(tài)范圍非常窄 。 按所用放大器件 由于集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，集成電路功率放大器也大量涌現(xiàn)出來，其工藝和指標(biāo)都達(dá)到了很高的水平，它的突出特點(diǎn)是體積小 、 電路簡單 、 性能優(yōu)越 、成都工業(yè)學(xué)院 通信工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 保護(hù)功能齊全等。 本設(shè)計(jì)就是采用這種電路來實(shí)現(xiàn)。 （俗稱膽機(jī)） 電子管功率放大器的生產(chǎn)工藝相當(dāng)成熟，產(chǎn)品的穩(wěn)定性很高，而離散性極小，特別是它的工作機(jī)理決定了它的音色十分溫柔，富有人情味，因而成為重要的音響電路形式。電子管電路的設(shè)計(jì) 、 安裝 、 調(diào)試都比較簡單，僅是輸出變壓器 、 電源變壓器的繞制動(dòng)作稍有麻煩，其缺點(diǎn)是耗電大 、 體積大 、 電子管有一定的使用期限，因此在實(shí)際應(yīng)用中有一定的局限性 。 現(xiàn)在大功率晶體管種類很多，優(yōu)質(zhì)功放電路也層出不窮，因此晶體管功率放大器是應(yīng)用最廣泛的形式。但其電路的諧波失真較大，電路復(fù)雜，調(diào)諧繁瑣。 場效應(yīng)管是一 種很有潛力的功率放大器件，它具有噪聲小 、 動(dòng)態(tài)范圍大 、 負(fù)溫度特性等特點(diǎn)，音色和電子管相似，保護(hù)電路簡單。場效應(yīng)管生產(chǎn)技術(shù)還在不斷發(fā)展，若能把它離散性較大的確定加以克服將有更為強(qiáng)大的生命力。 基于 TEA2025 芯片功放特點(diǎn) TEA2025 是 一種 雙聲道 功率放大集成電路，該 電路 具有 聲道 分離度高、 電源接通時(shí)沖擊 噪聲 小、外接元件少， 電路去除紛雜局面，易于操作以及使用，也便于電路后期使用中某些問題的易于發(fā)現(xiàn)修復(fù)，而且 最大電壓 增益 可由外接 電阻 調(diào)節(jié)等特點(diǎn)。 功放的主要技術(shù)參數(shù) 工作頻帶 工作頻帶是指放大器應(yīng)滿足全部性能指標(biāo)的連續(xù)頻率范圍 ,即功率放大器的最低工作頻率至最高工作頻率之間的范圍，單位 Hz（赫茲）。放大器實(shí)際的工作頻率范圍可能會(huì)大于定義的工作頻率范圍。 硅雙極型晶體管功率放大器和硅金屬氧化物場效應(yīng)管功率放大器的工作頻率是從 300MHz 到 4GHz，砷化鎵場效應(yīng)管功率放大器的工作頻率是從一吉赫到幾十吉赫。 低頻功率放大器的工作頻率低，但相對頻帶寬度卻很寬。例如，自 20至 20210 Hz，高低頻率之比達(dá) 1000倍。因此它們都是采用無調(diào)諧負(fù)載，如電阻、變壓器等。高頻功率放大器的工作頻率高（ 由幾百 kHz 一直到幾百、幾千甚至幾萬 MHz），但相對頻帶很窄 。 輸出功率 輸出功率是指功放電路輸送給負(fù)載的功率。目前人們對輸出功率的測量方法和評價(jià)方法很不統(tǒng)一，使用時(shí)注意。 （ RMS） 它指在一定的諧波范圍內(nèi)功放長期工作所能輸出的最大功率（嚴(yán)格說是正弦波信號）。經(jīng)常把諧波失真度為 1%時(shí)的 平均功率 稱為額定輸出功率或最大有用功率、持續(xù)功率、不失真功率等。很顯然規(guī)定的失真度前提不同時(shí)，額定功率數(shù)值將不相同。 當(dāng)不考慮失真大小時(shí)，功放電路的輸出功率可遠(yuǎn)高于額定功率，還可 輸成都工業(yè)學(xué)院 通信工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 出更大數(shù)值的功率，它能輸出的最大功率稱為最大輸出功率，前述額定功率與最大輸出功率是兩種不同前提條件的輸出功率 （ MPO） 音樂輸出功率 MPO 是英文 Music Power Outpur 的縮寫，它是指功放電路工作于音樂信號時(shí)的輸出功率，也就是輸出失真度不超過規(guī)定值的條件下，功放對音樂信號的瞬間最大輸出功率。 音樂輸出功率可以用來評價(jià)功放的動(dòng)態(tài)聽音效果，例如在平穩(wěn)的音樂過程后面突然出現(xiàn)了沖擊性強(qiáng)的打擊樂器聲音，有的功放電路可在瞬間 提供很大的輸出功率給以力度感有使不完的勁；有的功放卻顯得力不從心底氣不足。為了反映這瞬間突發(fā)性輸出功率的能力可以用音樂輸出功率來量度。 （ PMPO） 它是最大音樂輸出功率，是功放電路的另一個(gè)動(dòng)態(tài)指標(biāo)，若不考慮失真度功放電路可輸出的最大 音樂功率 就是峰值音樂輸出功率。 通常峰值音樂輸出功率大于音樂輸出功率，音樂輸出功率大于最大輸出功率，最大輸出功率大于額定輸出功率，經(jīng)實(shí)踐統(tǒng)計(jì)，峰值音樂輸出功率是額定輸出功率的 58 倍。 信噪比與失真 信噪比是指聲音 信號大小與噪聲信號大小的比例關(guān)系，將攻放電路輸出聲音信號電平與輸出的各種噪聲電平之比的分貝數(shù)稱為信噪比的大小。 狹義來講是指放大器的輸出 信號 的電壓與同時(shí)輸出的 噪聲電壓 的比，常常用分貝數(shù)表示，設(shè)備的信噪比越高表明它產(chǎn)生的雜音越少。一般來說，信噪比越大，說明混在信號里的噪聲越小，聲音回放的音質(zhì)量越高，否則相反。信噪比一般不應(yīng)該低于 70dB，高保真音箱的信噪比應(yīng)達(dá)到 110dB 以上。 失真是重放音頻信號的波形發(fā)生變化的現(xiàn)象。波形失真的原因和種類有很多，主要有諧波失真、互調(diào)失真、瞬態(tài)失真等。 輸入輸出駐波比 大功率管的輸入阻抗和輸出阻抗都很低， BJT 的輸入阻抗實(shí)部只有幾個(gè)歐姆，與 50? 系統(tǒng)失配得比較厲害。而 MESFET 的輸入阻抗較高，與 50? 系統(tǒng)失配得也很大，失配嚴(yán)重時(shí)，會(huì)損壞功率管。 輸入、輸出駐波比變壞還會(huì)使系統(tǒng)的增益起伏和群遲延變壞，因此功率放大器的輸入、輸出駐波比應(yīng)該滿足一定要求。在大容量數(shù)字通信系統(tǒng)中，功率放大器的輸入、輸出駐波比取 :1，而在一般系統(tǒng)中，功率放大器的輸入、輸出駐波比可以取到 2:1。它也是設(shè)計(jì)微波功率放大器時(shí)必須考慮的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。 甲類工作狀態(tài) 如圖 22 所示，功率放 大器在信號周期內(nèi)始終存在工作電流，即導(dǎo)通角為360?，此時(shí)，功率放大器處于甲類工作狀態(tài)。 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 圖 22甲類工作狀態(tài) 甲類功率放 大器的優(yōu)點(diǎn)是線性好、失真小，較好的噪聲系數(shù)，在 1dB 壓縮點(diǎn)以下具有幾乎不失真的脈沖響應(yīng)，在不同輸出電平時(shí)的通帶起伏小和在不同輸出電平時(shí)的相位和增益不變。它的缺點(diǎn)是效率不高、較大的熱損耗和尺寸大。 甲類功率放大器適用于行波管替代器，掃頻儀、綜合器、信號放大級、電視信號放大器、短脈沖放大器和干擾發(fā)射機(jī)等。 乙類工作狀態(tài) . 功率放大器在信號周期內(nèi)只有半個(gè)周期存在工作電流，即導(dǎo)通角 ?為 180?，乙類功率放大器在靜態(tài)時(shí)， BJT 幾乎沒有靜態(tài)電流，即管耗接近零。為了減小失真，通常采用互補(bǔ)對稱電路，它的效率在 70%以上，每個(gè)功率管的最大功耗是電路最大輸出功率的 20%，通常用此關(guān)系作為乙類互補(bǔ)對稱功率放大器選擇功率管的依據(jù)。上述關(guān)系是在理想情況下計(jì)算得到的， 因此在實(shí)際電路中被選管子的功耗應(yīng)大于 20%。由于乙類互補(bǔ)對稱功率放大器工作在零偏置狀態(tài)。而 BJT 導(dǎo)通要求一定的基極電流 iB因此，當(dāng)輸入信號低于某一值時(shí)，管子不通導(dǎo)，即在信號周期內(nèi)出 現(xiàn)一段不工作區(qū)，使信號失真，這種現(xiàn)象稱為交越失真。為了減小和克服交越失真，通常使晶體管具有較小的正偏置，使集電極靜態(tài)電流是最大設(shè)計(jì)值的 1%~10%。此時(shí)，功率放大器處于甲乙類工作狀態(tài)，如圖 22所示，導(dǎo)通角 ? 略大于 180?。 圖 23乙類工作狀態(tài) 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 第 3 章 TEA2025 芯片介紹 TEA2025 是歐洲生產(chǎn)的雙聲道功率放大集成電路，該電路具有聲道分離度高、電源接通時(shí)沖擊噪聲小、外接元件少，最大電壓增益可由外接電阻調(diào)節(jié)等特點(diǎn)，應(yīng)用于袖珍式或便攜式立體聲音響系統(tǒng)中作功率放大。 TEA2025 內(nèi)電路方框圖及引腳功能 TEA2025 集成塊內(nèi)部主要由兩路功能相同的音頻預(yù)放、功放、去耦、驅(qū)動(dòng)電路、供電電路等組成，其集成塊的內(nèi)電路方框圖及雙聲道應(yīng)用電路如圖所示。該IC 采用 16 腳雙列直插式封裝，其集成電路的引腳功能及數(shù)據(jù)見表所列。 表 3— 1 TEA2025 集成電路的引腳功能及數(shù)據(jù) 成都工業(yè)學(xué)院