【正文】 vi s i onS i z eBD a t e : 21 D e c 2020 S he e t of F i l e : E : \ C l i e nt 98\ S c h98\ S he e t c h D r a w n B y :B G 1N P NB G 2P N PB G 3N P NB G 4P N PE1RLR E S 2b1 b2 圖 27 雙端推挽放大電路 BTL 電路屬于雙端推挽放大電路，它由四管組成電橋電路，圖中對角管同時導(dǎo)通，互為推挽。通常取幾千歐姆至幾百千歐姆。 又已知 .12,10,1 0 0 dBxK H ZfHZf HxLx ??? ，由計算式得 ： HZff xLxL 4002* 6/2 ?? ，則 HZff LL 4010/21 ?? ； K H Zff xHxH ?? ，則 KHZff HH 2510 12 ?? AVL=（ RP31+R32） /R31≧ 20dB 其中， R31， R32， RP31 不能取得太大，否則運(yùn)放漂移電流的影響不可忽視。在 f=fH2 時， AV4= 210 AV0 此時電壓增益 AV4 相對于 AV0 提高了 17dB。 第二：高頻提升與衰減： 高頻等效電路如圖 25 所示： 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eBD a t e : 13 M a y 20 03 S he e t of F i l e : F : \新建文件夾 \ M yD e s i gn .ddb D r a w n B y:R P 2R1 R2R4C3A1R3+ V C CGND V e eViVo高頻等效電路（ a ）R3Ra RbRcC3R P 2A1 V e eGND + V C CViVo等效電路圖（ b ） 圖 25 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 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 19 高頻提升與衰減的等效電路如下圖 6 所示： 1 2 3 4ABCD4321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 13May2020 Sheet of File: F:\新新新新新\ Drawn By:Ra RbR3C3A1GND+VCCVeeViVo新新a新A1Ra RbR3C3Vee+VCCGNDViVo新新b新 圖 26 高頻提升與衰減電路 增益函數(shù)表達(dá)式為： )(?jA? = ioVV= 43/)(1/)(1 ?? ??jjRRba ??? 式中， ])/[(1 33333 CRRa ??? ， )/(1 33334 CR?? 1Hff? 時， 33C 視為開路，電壓增益 AV0=1（ 0dB）。 在 f=fL1 時，可得 AV1=[(RP31+R32)/R31]*（ 2 /10） = AVL 此時，電壓增益 AV2 相對于 AVL 下降了 17dB。 設(shè)電容 C31=C32 C33，在中，底音頻區(qū)， C33 可視為開路，在中，高音頻區(qū)， C31， C32 可視為短路。由運(yùn)算放大器構(gòu)成的音調(diào)控制器，電路調(diào)節(jié)簡單，元器件少，因此，我們選用這種電路形式。 音調(diào)控制級 音調(diào)控制器主要是控制，調(diào)節(jié)音響放大器的幅頻特性，他只對低頻與高頻的增益進(jìn)行提升與衰減，中音頻的增益保持 0dB 不變。 LF353 的電源為177。由 Auf2 = 1+R23/R22 及 R21=R23//R22， Auf2=180 可得 R21=R22=1K， R23=160K。 ② 集成運(yùn)放的選擇 因?yàn)?Auf2=160，根據(jù)通頻帶 20HZ– 20KHZ，其上線頻率為20KHZ，則集成運(yùn)放的放大倍數(shù)帶寬積應(yīng)滿足下列關(guān)系： GB≥ Auf2fh = 180*20KHZ = 從運(yùn)放的資料手冊中可查出 LF353 的單位放大倍數(shù)帶寬 GB=4MHZ，滿足要求。 VRPU LoL ??? 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 15 圖 22 前置放大器電路圖 電路中二極管 D1 作用是：當(dāng)線路輸入是 時， D1導(dǎo)通，此時 LF353（ 2）也為一個電壓跟隨器，信號不經(jīng)過放大直接到音調(diào)控制級的輸入端。又因?yàn)榍爸梅糯蠹壍脑鲆鏋?44dB，即 158 倍，取 160 倍，前置放大級 電路采用二級，第一級與第 二級采用電容耦合方式，總的電壓放大倍數(shù)為 Auf=160，設(shè)計中選用 Auf1=1， Auf2=不足以推動以后的功放電路。 * 前置放大級： 44dB。所以取整個電路的增益為 138dB。 因?yàn)椴捎玫募尚酒?LM1875，其輸出功率為 20W，則負(fù)載上的電壓 ：為 話筒或者 CD/DVD 輸入 為 5mV，則整個電路的增益為 前置放大級 音調(diào)控制級 功率放大級 自制穩(wěn)壓電源 負(fù)載 VRPU LoL ??? 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 14 20lg（ 26/） =136dB。 圖 21 系統(tǒng)組成框圖 確定各級的增益分配 放大倍數(shù) Vs. dB 數(shù) 0dB：一般將信號電平（ 0dB）即 作為衡量放大器靈敏度的參考標(biāo)準(zhǔn)。而且甲乙類功放的效率可達(dá)到 % ，故本次設(shè)計采用甲乙類功放。因此，在實(shí)際 HiFi 高保真放音系統(tǒng)中，一般不采用乙類功放，而采用線性失真小的甲類功 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 13 放或甲乙類功放。 設(shè)計過程 擬定總體方案： 甲類功放的主要優(yōu)點(diǎn)就是電路簡單易行，非線性失真小，適用于小功率的線性音頻放大器，現(xiàn)在甲類功放主要用在高檔功放產(chǎn)品中。12dB） 5．靈敏度：話筒輸入： 5mV。 4．音調(diào)控制要求： 1KHZ（ 0dB）， 10KHZ（177。 2．負(fù)載阻抗： 8Ω 。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 12 第二 章 車載 功率放大器的設(shè)計 功率放大器不僅僅是消費(fèi)產(chǎn)品（音響）中不可缺少的設(shè)備，還廣泛應(yīng)用于控制系統(tǒng)和測量系統(tǒng)中。效率的提高可以轉(zhuǎn)化為更低的系統(tǒng)成本、更低的工作溫度、更低的供電電壓以及更低的功耗。AB 類放大器效率比 A 類放大器高得多， 并且沒有 B 類放大器的失真問題。 圖 18 D 類音頻放大與 AB 類音頻放大效率對比 總結(jié) A 類放大器效率低，但是具有高保真?？梢钥吹?，滿功率輸出時兩者的效率 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 10 很接近（ AB 類約 65%， D 類約 88%）， 只有 23% 的差別，但在實(shí)際應(yīng)用中，多數(shù)時間里放大器的輸出處于 1/3 到 1/2 功率，此時 AB 類放大器效率僅為 3040%，而 D類放大器則有 80% 以上。 LM4667 用 Deltasigma 調(diào)制技術(shù)處理模擬輸 入信號，與傳統(tǒng)的脈寬調(diào)制方式相比，DeltaSigma 調(diào)制的線性度優(yōu)于 PWM（脈寬調(diào)制）， 此外還降低了輸出噪聲和 THD。美國國家半導(dǎo)體公司的無濾波器 D類放大器 LM4667（圖 333）是全差分輸入輸出，用創(chuàng)新的調(diào)制器代替了 LC 輸出濾波器。 H橋控制通過揚(yáng)聲器的電流， LC 濾波器則過濾開關(guān)噪聲。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 8 圖 15 AB 類放大器示意圖 D 類（丁類）放大器 這是由一 個 H橋和一個負(fù)載組成的開關(guān)式放大器（圖 332）。 AB 類放大器的 效率比 A 類放大器高很多，且 沒有 B 類放大器的失真問題。純 A 類放大器的輸出晶體管在沒有音頻信號時也要承受大量電流。由于輸出晶體管總是處于導(dǎo)通狀態(tài)（即使沒有音頻輸入信號時），所以總是有少量偏置電流通過。 AB 類放大器（圖 15）則是最佳的折衷方案。 圖 13 B 類放大器示意圖 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 7 圖 14 交越失真的形狀 AB 類（甲乙類）放大器 A 類放大器效率低，不利于節(jié)能。圖（ 330）顯示的是交越失真的形狀。 波形的失真部分叫做交越失真。這意味著位于 窗口中的那部分波形不會被準(zhǔn)確放大。我們知道，要使一只雙極晶體管導(dǎo)通，需要在基極至發(fā)射電極上施加大約為 的電壓。 純 B 類放大器一般不用于音頻領(lǐng)域。失真就是在輸入至輸出之間出現(xiàn)不期望的信號變化。），但仍然能非常 好地復(fù)制源信號。保真意味著除了幅值以外，輸出信 號在各個方面都與輸入信號非常相象，即它們有相同的 形態(tài)與頻率。流經(jīng)輸出晶體管的電流與滿功率情況下通過揚(yáng)聲器負(fù)載的驅(qū)動電流相當(dāng)。在這種結(jié) 構(gòu)中，輸出晶體管總是有電流通過，即使沒有輸入信號，輸出晶 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 5 體管也不會截止，通過晶體管的為直流電流。不過需要指出，就目前來說用于音頻功率放大器的工作類別， A類 (甲類 )、 AB類 (甲乙類 )和 B 類 (乙類 )這三類放大器仍覆蓋著半導(dǎo)體放大器的絕大多數(shù)。就放大器的類別而言，已不限于 A 類 (甲類 )和 AB 類(甲乙類 )。所有的自稱為高保真放大器均工作于推挽式的 A類 (甲類 )。 音頻放大器分類 長期以來，高品質(zhì)音頻放大器的工作類別，只限于 A類 (甲類 )和 AB類 (甲乙類 )。 4．噪聲電壓：使輸入為零時，輸出負(fù)載 I也上的電壓稱為噪聲電壓 uo。 測量條件：調(diào)節(jié)音量控制器使輸出電壓約為最大輸出電壓的 50％，輸入端接音 調(diào)控制器，使信號發(fā)生器的輸出頻率 f從 20Hz~20KH2(保持 UI=20mV不變 )測出 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 4 負(fù)載電阻上對應(yīng)的輸出電壓 uo。測量后應(yīng)迅速減小 UI以免損壞功率放大器。 測量條件：可以利用信號發(fā)生器輸出頻率為 lKHz，電壓 UI_20mV正弦信號。功率放大器有電壓放大和電流放大之分，對其要求是輸出的聲音宏亮而不失真。前 置放大器承擔(dān)控制任務(wù)為主，對各種聲音源