第五章功率放大器§5—2大功率放大器§5—1小功率放大器

§5—3數字功率放大器§5—1小功率放大器功率放大器簡稱功放，作用是對前級送來的音頻信號進行電壓、電流放大，以足夠的功率驅動音箱還原聲音。1．熟悉小功率放大器的基本組成及用途。2．掌握小功率放大器的工作原理。3．熟悉小功率放大器的常見故障及檢修方法。學習目標一、OTL分立元件小功率放大器OTL分立元件小功率放大器（以下簡稱OTL小功率放大器）是一種功率小于10W的放大器，主要由激勵級、功率放大輸出級和負載組成，通常用于書桌音響、計算機音響等。1．OTL小功率放大器的工作原理OTL小功率放大器電路原理圖（1）直流電路分析直流電路示意圖（2）交流電路分析交流電路示意圖2．OTL小功率放大器常見故障與檢修方法OTL小功率放大器常見故障與檢修方法二、OTL集成小功率放大器集成功率放大器有一些突出的優點，主要有溫度穩定性好、電源利用率高、功耗較低、非線性失真較小等優點，還可以將各種保護電路也集成在芯片內部，使用更加安全。1．TDA2822集成電路介紹TDA2882的內部結構及外部引腳功能a）內部結構b）外部引腳功能2．TDA2822立體聲功率放大器的工作原理TDA2822用于立體聲功率放大器的典型應用電路三、OCL集成小功率放大器單聲道OCL集成小功率放大器電路原理圖1．單聲道OCL集成小功率放大器各引腳的作用單聲道OCL集成小功率放大器各引腳的作用2．交流電路分析3．外電路分析（1）正、負電源引腳7、4的外接電路（2）信號輸出引腳6的外接電路4．電路分析注意事項（1）雙聲道OCL功率放大器可以用一個雙聲道集成電路構成，也可以用兩個單聲道構成。（2）電路中的正、負電源采用對稱電源，這是OCL功率放大器電路的一個特點。（3）對于雙聲道電路而言，多了一個聲道電路，但兩個聲道電路完全一樣。（4）不同型號的雙聲道OCL功率放大器集成電路，在有幾個接地引腳、正電源引腳和負電源引腳共用與否方面有所不同。（5）在功率放大器輸出端與揚聲器之間要接入熔斷器進行保護。四、BTL集成小功率放大器該集成電路具有失真小、頻響寬、性價比高等特點，可作為單聲道或雙聲道音頻放大電路，是移動CD和DVD、小型收錄機、小型電視機等產品理想的音頻放大器。1．TEA2025B內部電路方框圖及引腳功能TEA2025B內部電路方框圖TEA2025B各引腳功能2．基于TEA2025B的BTL典型應用電路的工作原理基于TEA2025B的BTL典型應用電路3．TEA2025B常見故障與檢修方法TEA2025B組成的電路出現無聲故障時，應先檢查外圍電路，檢查其16腳上的供電電壓是否正常。若偏低，可斷開該腳再測與該腳斷開的銅箔；若偏高，則說明集成電路內部電路短路。若16腳供電電壓正常，則需檢查集成電路外圍電容有無失效。用萬用表測量2、15腳的電壓是否為電源電壓的一半，若測得的電壓為0V或接近9V，則說明集成電路內的功率管損壞，應更換。§5—2大功率放大器1．了解大功率放大器的主要技術指標。2．熟悉大功率放大器的基本組成及用途。3．掌握大功率放大器的工作原理。4．熟悉大功率放大器的常見故障及檢修方法。學習目標大功率放大器是對輸入的各種音頻信號進行電壓放大及電流放大，把小功率信號放大成大功率信號，實現功率放大的設備。一、大功率放大器的主要技術指標1．輸出功率大功率放大器的輸出功率可達數百瓦，適用于超大功率的場合。2．頻率響應頻率響應表示功率放大器能重放聲音的頻率范圍20~20kHz。3．非線性失真非線性失真主要包括總諧波失真（THD）和互調失真（IMD）等。4．效率所謂效率就是負載得到的有用信號功率和電源供給的直流功率的比值。5．信噪比優質功率放大器的信噪比大于72dB，專業功率放大器的信噪比應大于100dB。6．阻尼系數阻尼系數是表達功率放大器內阻的指標，通常用額定負載阻抗與功率放大器輸出阻抗的比值來描述。二、大功率放大器的組成大功率放大器的基本組成1．輸入級輸入級常采用差分輸入的方式來克服溫漂，提高共模抑制比。其輸入阻抗高（主要起緩沖和放大作用），并引入一定的負反饋，以提高功率放大器電路的穩定性，減小噪聲和失真。2．前置激勵級前置激勵級的作用是為后級電路提供足夠的電壓增益，并對后級電路的直流狀態進行控制和調節。3．激勵級激勵級的作用是向功率放大器輸出級提供足夠大的激勵電流和靜態偏置電壓，驅動功率放大級工作。同時，激勵級還對前置激勵級輸出信號的電壓和電流進行放大，放大后的信號再經過末級功率放大級進行放大，就可以推動音箱重放聲音了。4．功率放大級功率放大級的作用是向輸入級提供負反饋信號，以改善功率放大器的性能，滿足失真度和信噪比的要求，同時向保護電路、功率顯示電路提供控制信號。5．保護電路保護電路的作用是保護輸出級功率管和揚聲器，以防過載損壞。6．電源三、OCL功率放大器1．典型OCL功率放大器（1）典型OCL功率放大器的結構典型OCL功率放大器的結構圖（2）典型OCL功率放大器的工作原理OCL功率放大器的電路原理圖2．改進型OCL功率放大器（1）盡量減小大環路負反饋量，增大每一級的內部反饋量。（2）用特征頻率為幾百到幾千兆赫茲的超高頻中功率管作為末級和前級電壓放大器件。（3）提高電路的對稱性。（1）全對稱型OCL功率放大器全對稱型OCL電路中輸入級、推動級、輸出級全部采用互補對稱電路，充分發揮了PNP管和NPN管的優點，改善了開環性能，瞬態響應好。（2）超甲類OCL功率放大器超甲類OCL功率放大器是指無截止狀態的功率放大器，是為完全消除甲乙類和乙類交越失真而出現的一種新型放大器。它采用的關鍵技術是動態偏置，動態偏置能使功率放大器兼有甲類不截止和乙類效率高的優點。3．實用型OCL功率放大器標準雙差動輸入OCL電路方框圖實用型OCL功率放大器電路（1）輸入級（2）激勵級（3）恒壓偏置電路（4）輸出級（5）過流保護電路四、電源電路及保護電路1．電源電路（1）供電電源的類型大功率放大器的供電電源主要有非調整電源、線性調整電源和開關模式電源三種類型。（2）電源的關鍵部件電源最關鍵的部件是變壓器和濾波電容。2．保護電路（1）過載保護電路常用的電子保護電路有切斷負載式、切斷信號式和切斷電源式等。切斷負載式保護電路的結構切斷負載式保護電路原理圖（2）揚聲器保護電路由于OCL電路開啟瞬間有一個平衡過程，此過程中輸出中點有一個從直流電位向零電位過渡的時間，此電壓有時可能接近電源電壓，會燒壞揚聲器音圈；此外，OCL電路在使用時出現故障也會使輸出中點偏移，形成的直流高壓會損壞揚聲器。揚聲器保護電路是伴隨著OCL功率放大器的應用而產生的，為了避免揚聲器損壞，可以采用以下幾種方案進行揚聲器直流保護：1）在功率放大器的輸出端設置熔斷器。2）在輸出端設置繼電器。3）在輸出端設置消弧器。4）采用開關式電源。（3）熱保護電路熱保護電路主要由感溫元件和實施干預作用的電路組成。（4）內部熔斷器保護電路內部熔斷器保護電路是指在放大器內部設置熔斷器，以對放大器自身進行保護的一種措施。五、大功率放大器常見故障及檢修方法1．完全無聲故障及檢修方法（1）功率放大器電路無供電電壓，電源電路存在故障。其檢修方法為：用萬用表測量電源插頭兩端的直流電阻值是否正常。（2）功率放大器輸出端中點電壓不正常。（3）信號傳輸中斷。可以利用信號注入法，逐級檢查故障發生在功率放大器的哪一部分。2．音輕故障及檢修方法（1）信號源送來的信號較弱及音箱本身有故障。可以更換新的信號源和音箱。（2）功率放大器的輸出功率不足或增益不夠大。（3）直流工作電壓偏低。3．聲音失真故障及檢修方法（1）低頻響應差，低音松弛無力。（2）高頻響應差，聲音不清晰。（3）聲音暗沉，頻率特性不均勻。4．噪聲大故障及檢修方法（1）由電源整流、濾波和穩壓元件損壞引起的電源濾波不良，或退耦電容虛焊、失效，以及接地線的走向及排列不當，都會產生一種類似交流聲的低頻振蕩噪聲。（2）輸入級晶體管等元件的性能不良，產生連續“沙沙”響的白噪聲。（3）信號輸入插頭與插座、轉換開關、電位器等元件接觸不良或斷裂，差分輸入管或輸出對管軟擊穿，也會產生類似電火花的“咔咔”“噼啪”間斷的爆裂聲。（4）輸入信號線的接地端開路或信號連接線屏蔽不良，使電源變壓器的漏磁通和外界一些雜散的電磁場強烈干擾電路而產生復雜且刺耳的交流感應噪聲。5．自激嘯叫故障及檢修方法低頻嘯叫是指頻率較低的“噗噗”或“嘟嘟”聲。高頻嘯叫的頻率較高。§5—3數字功率放大器1．熟悉數字功率放大器的基本組成及用途。2．掌握數字功率放大器的工作原理。學習目標一、數字功率放大器的組成數字功率放大器也稱為開關型功率放大器，是一種將輸入模擬音頻信號或脈沖編碼調制信號變換成脈沖寬度調制（PWM）或脈沖密度調制（PDM）信號，然后用脈沖信號去控制大功率開關器件通斷的音頻功率放大器。數字功率放大器組成方框圖二、D類數字功率放大器1．信號放大過程2．基