音頻放大器原理與應(yīng)用第一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四1。電壓放大（話筒、前置）2。功率放大器4。電源5。其他電路（均衡、混響、電平指示、數(shù)字音量、保護(hù)電路等等）內(nèi)容：第二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四音頻放大器的結(jié)構(gòu)與組成放大、混響混合電路選擇開關(guān)前置放大功率放大均衡前置放大功率放大均衡MIC1MIC2TAPECDVCDRADIO家用功率放大器的內(nèi)部組成電源第三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四平衡非平衡平衡非平衡音量調(diào)節(jié)音量調(diào)節(jié)前置放大功率放大前置放大功率放大延時接通過載保護(hù)、零點(diǎn)漂移保護(hù)電源系統(tǒng)平衡

輸入非平衡

輸入平衡

輸入非平衡

輸入專業(yè)功率放大器的內(nèi)部組成第四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四1。電壓放大

單晶體管放大電路：

VccR1R2VoutVinVout=?R2/(R1||rbe)?VinW=Vout2/R2

第五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四1。電壓放大集成運(yùn)算放大電路：LM324\NE5532\AD826

NE5532：單位增益帶寬...10MHz典型值高dc電壓增益...100V/mV典型值VCC±＝±18V和RL＝600歐姆電源電壓范圍寬...±3V至±20V

第六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四1。電壓放大NE5532：

單電源同向放大器第七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四1。電壓放大NE5532：

雙電源同向放大器第八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四1。電壓放大NE5532：

擴(kuò)流放大器第九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四1。電壓放大集成運(yùn)算放大電路：LM324\NE5532\AD826

AD826：單位增益帶寬...20~50MHz典型值共模抑制比...100dB典型值VCC±＝±15V和RL＝500歐姆電源電壓范圍寬...±5V至±18V

第十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四1。電壓放大AD826：

同向放大器第十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四1。電壓放大AD826：

反向放大器第十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四1。電壓放大集成運(yùn)算放大電路：LM324

LM324：單位增益帶寬...20~50MHz典型值共模抑制比...85dB典型值RL＝2K歐姆輸出電流：20-50ma電源電壓范圍寬...±1.5V至±15V

極限VCC＝±16V第十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四1。電壓放大LM324：

單電源同向放大器第十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四1。電壓放大LM324：

單電源反向放大器第十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器特點(diǎn)：（1）輸出功率足夠大。為獲得足夠大的輸出功率，功放管的電壓和電流變化范圍應(yīng)很大。為此，它們常常工作在大信號狀態(tài)，接近極限工作狀態(tài)。（2）效率高。功率放大器的效率是指負(fù)載上得到的信號功率與電源供給的直流功率之比。對于小信號電壓放大器來講，由于輸出功率較小，電源供給的直流功率也小，因此效率問題就不需要考慮。第十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器特點(diǎn)：（3）非線性失真小。功率放大器是在大信號狀態(tài)下工作，電壓、電流擺動幅度很大，極易超出管子特性曲線的線性范圍而進(jìn)入非線性區(qū)造成輸出波形的非線性失真。因此，功率放大器比小信號的電壓放大器的非線性失真問題嚴(yán)重。在實際應(yīng)用中，有些設(shè)備對失真問題要求很嚴(yán)，因此，要采取措施減小失真，使之滿足負(fù)載的要求。

(4)保護(hù)及散熱。功放管承受高電壓、大電流，因而功放管的保護(hù)及散熱問題也應(yīng)重視。功率放大器工作點(diǎn)的動態(tài)范圍大，因此只適宜用圖解法進(jìn)行分析。第十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器單晶體管功率放大器：

VccR1n1n2RLVinIL’=?Vin/(R1||rbe),IL=IL’n1/n2,VL=?Vin/(R1||rbe)?n1/n2)?RL實際上，由于RL遠(yuǎn)小于R1||rbe

，因此該電路的電壓放大倍數(shù)VL/Vin是比較小的，約=1；但是電流卻被放大了若干倍。因此，該電路往往是電流放大電路。第十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器---分類a。甲類：當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)Q設(shè)在負(fù)載線性段的中點(diǎn)，整個信號周期內(nèi)都有電流IC通過時，稱為甲類功放。功率放大器一般是根據(jù)功放管工作點(diǎn)選擇的不同進(jìn)行分類。有甲類、乙類及甲乙類功率放大器第十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器--分類b。乙類：若將靜態(tài)工作點(diǎn)Q設(shè)在橫軸上，則IC僅在半個信號周期內(nèi)通過，其輸出波形被削掉一半，稱為乙類功放。第二十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器--分類c。甲乙類：若將靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)在線性區(qū)的下部靠近截止區(qū)，則其IC的流通時間為多半個信號周期，輸出波形被削掉一部分稱為甲乙類功放。第二十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器--分類乙類互補(bǔ)對稱功放：如果電路處在甲類放大狀態(tài)，則靜態(tài)工作電流大，因而效率低。若用一個管子組成甲乙類或乙類放大電路，就會出現(xiàn)嚴(yán)重的失真現(xiàn)象。乙類互補(bǔ)對稱功放，既可保持靜態(tài)時功耗小，又可減小失真。交越失真第二十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器--分類甲乙類互補(bǔ)對稱電路:

乙類互補(bǔ)對稱電路效率比較高，但由于三極管的輸入特性存在有死區(qū)，而形成交越失真。采用甲乙類互補(bǔ)對稱電路，可以克服交越失真問題。其原理是靜態(tài)時，在V1、V2管上產(chǎn)生的壓降為V3、V4管提供了一個適當(dāng)?shù)恼妷?，使之處于微?dǎo)通狀態(tài)。由于電路對稱，靜態(tài)時iC1=iC2，io=0，Uo=0。有信號時，由于電路工作在甲乙類，即使ui很小，也基本上可線性放大。第二十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器--分類復(fù)合管互補(bǔ)對稱電路:

采用復(fù)合管的互補(bǔ)對稱輸出級，可以降低對前級推動電流的要求，不過其直接為負(fù)載RL提供電流的兩個末級對管V3、V4的類型截然不同。在大功率情況下，兩者很難選配到完全對稱。改進(jìn)的電路被稱為準(zhǔn)互補(bǔ)對稱電路。其兩個末級對管是同一類型，因此比較容易配對。電路中Re1、Re2的作用是使V3和V２管能有一個合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。第二十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器--實例OCL（OutputCapacitorLess

）功率放大電路

下圖為OCL高保真功率放大器的典型應(yīng)用電路，其中V1、V2、V3管組成的恒流源差動放大器為前置放大級，除了對輸入信號進(jìn)行放大外，還有溫度補(bǔ)償和抑制零漂的作用。V4、V5管構(gòu)成中間放大級。V7到V10管為準(zhǔn)互補(bǔ)OCL電路，作為輸出級。Re7~Re10可使電路穩(wěn)定。V6管及Re4、Re5構(gòu)成“UBE擴(kuò)大電路”，調(diào)節(jié)Re4可改變加在V7、V8管基極間的電壓，以消除交越失真。Rf、C1和Rb2構(gòu)成串聯(lián)負(fù)反饋，以提高電路穩(wěn)定性并改善性能。第二十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器--實例OCL功率放大電路

第二十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四+24VuiRLT7T8RC8-24VR2R3T6Rc1T1T2Rb1Rb2C1RfR1D1D2T3Re3T4Re4C2T5Re5C3C4T9T10Re10Re7Re9C5R4BX差動放大級反饋級偏置電路共射放大級UBE倍增電路恒流源負(fù)載準(zhǔn)互補(bǔ)功放級保險管負(fù)載實用的OCL準(zhǔn)互補(bǔ)功放電路：第二十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器--實例OTL（OutputTransformerLess）功率放大電路后圖電路是一個OTL互補(bǔ)對稱功率放大電路，用作電視機(jī)伴音功放。其中V1管構(gòu)成前置電壓放大級，信號經(jīng)C3耦合至V2構(gòu)成的推動級，R14形成電壓串聯(lián)負(fù)反饋，以改善放大性能。C2、C4、C7為相位補(bǔ)償元件，用以防止高頻自激。V3、V4管構(gòu)成互補(bǔ)功率輸出級。C6將信號耦合到負(fù)載RL上。R11、R12為限流電阻，防止開機(jī)時功放管中電流過大而燒壞功放管。V3、V4管的靜態(tài)工作點(diǎn)由V2管的靜態(tài)電流及R6、R7、R8、R9決定。其中R8是熱敏電阻，其阻值隨溫度升高而減小，可穩(wěn)定功放管的靜態(tài)電流。電阻R10連接在V2管的基極與電容C6的正極之間，構(gòu)成直流負(fù)反饋，以穩(wěn)定C6正極的電位為UCC/2。

第二十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器--實例OTL功率放大電路第二十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器--實例集成功率放大器:TDA2003、TDA2030、TDA2009、LM384TDA2003：電源電壓：±4~±14v峰值電流：3.5A輸出功率：10W，2歐靜態(tài)電流：40ma開環(huán)增益：80DB30DB帶寬：40~15，000輸出阻抗：4歐保護(hù)：輸出短路保護(hù)。應(yīng)用：汽車音響

第三十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器--實例集成功率放大器:TDA2003、TDA2030、TDA2009、LM384TDA2003：典型應(yīng)用電路第三十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器--實例集成功率放大器:TDA2003、TDA2030、TDA2009、LM384TDA2030：電源電壓：±6~±18v峰值電流：3.5A輸出功率：20W，4 歐靜態(tài)電流：40ma開環(huán)增益：90DB30DB帶寬：10~140000k輸出阻抗：4歐保護(hù)：輸出短路保護(hù)、過熱保護(hù)，極性反接保護(hù)（后加）

第三十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器--實例集成功率放大器:TDA2003、TDA2030、TDA2009、LM384TDA2030：

雙電源基本電路單電源擴(kuò)流電路40W第三十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器--實例集成功率放大器:TDA2003、TDA2030、TDA2009、LM384

TDA2030：橋式輸出電路40W第三十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器--實例TDA2030：電子分頻電路第三十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器--實例集成功率放大器:TDA2003、TDA2030、TDA2009、LM384TDA2009：電源電壓：±4~±14v峰值電流：3.5A輸出功率：2*10W，雙聲道，4歐靜態(tài)電流：40ma開環(huán)增益：60DB30DB帶寬：20~80000hz輸出阻抗：4歐保護(hù)：短路保護(hù)、過熱保護(hù)

第三十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器--實例集成功率放大器:TDA2003、TDA2030、TDA2009、LM384TDA2009：典型應(yīng)用第三十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器--實例集成功率放大器:TDA2003、TDA2030、TDA2009、LM384TDA2009：橋式輸出第三十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器--實例生產(chǎn)廠家：美國半導(dǎo)體器件公司電路形式：OTL輸出功率：8負(fù)載上可得到5W功率電源電壓：最大為28V集成功率放大器:TDA2003、TDA2030、TDA2009、LM384LM384：

第三十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2。功率放大器--實例LM38414

--

電源端（Vcc）3、4、5、7--

接地端（GND）10、11、12--

接地端（GND）2、6--

輸入端（一般2腳接地）

8--

輸出端（經(jīng)500電容接負(fù)載）)12345678910111213141--

接旁路電容（5）9、13--

空腳（NC）第四十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四500-+

0.12.78146215Vccui8調(diào)節(jié)音量電源