功率放大电路
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图所示为OTL 低频功率放大器。其中由晶体三极管T1 组成推动级(也称前置放大级),T2、T3是一对参数对 称的NPN和PNP型晶体三极管,它们组成互补推挽OTL功放 电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式,因此具 有输出电阻低,负载能力强等优点,适合于作功率输出 级。
图 OTL功率放大器电路
集成功率放大器
C1为输入耦合电容,根据下式估算。 式中,fL为放大电路下限截止频率;Rs为信号源内阻; Ri为集成功放输入电阻。本例C1取10uF。
LM386集成功率放大器
1.LM386的特点 LM 386是一种低电压通用型音频集成功率放大
器,广泛应用于收音机、对讲机和信号发生器中。 LM386的内部电路和管脚排列如图1所示。它是8脚 DIP封装,消耗的静态电流约为4mA,是应用电池供 电的理想器件。该集成功率放大器同时还提供电压增 益放大,其电压增益通过外部连接的变化可在 20~200范围内调节。其供电电源电压范围为4~15v, 在8Ω 负载下,最大输出功率为325mw,内部没有过 载保护电路。功率放大器的输入阻抗为50kΩ ,频带 宽度300KHz。
2.TDd030实用电路及其元器件选择 (1)TDA2030接成OCL(双电源)电路典型应用电路如图 所示。图中R3、R2、C2使
TDA2030接成交流电压
串联负反馈电路。闭环 增益由下式估算
C2一般取几十微法,本例中取22pF。设要使功放电路 电压放大倍数为33倍,取R2=680Ω ,则将数据代入上式 可求得R3=21.76kΩ .取标称值22k Ω 。
馈电阻加以调整。在规定输入电压的情况下,在功放 电路输入端加入1kxz规定电压值正弦信号,通过调整 外接负反馈电阻使之达到额定输出功率。
C10为OTL电路输出电容,它既是输出信号的耦合 电容,又起替代负电源的作用。两端充电电压为:VC10 =VCC/2,一般取耐压>VCC/2的几百微法电容。
其中C3、Rf与内部的R7=20kΩ 的电阻使集成功放构成 电压串联交流负反馈电路。C3在通频带内视为短路, 通过改变Rf,即可以变功放电路的增益,其电压放大 倍数及Rf估其公式为 C3取33uF电解电容,若要求本电路电压放大倍数为200 倍,代入上式计算,Rf=100.5Ω ,取标称值100 Ω 。
C3、C5为高频去耦滤波电容,滤除电源高频干扰,一 般取值0.01~0.1uF,本例中取0.1uF。
C4、C6为低频去耦滤波电容,滤除电源低频干扰,取 220uF。
R4、C7组成阻容吸收网络,用以避免电感性负载产生 过电压击穿芯片内功率管,同时具有改善扬声器高频响应, 消除自激振荡的功效。
R1为芯片输入级偏置电阻.为输入端提供直流通路, 取几十千欧,本例中取22kΩ 。
量少、外接元件很少的优点。它的电气性能稳定、可 靠、适应长时间连续工作,且芯片内部具有过载保护 和热切断保护电路。该芯片适用于收录机高保真立体 扩音装置中作音频功率放大器
TDA2030主要技术指标、参数见下表
TDA2030引脚排列如上图所示‘, TDA2030市场上有些伪品,可用以下方法判断芯
片真伪及其性能参数是否正常。
2.LM386的典型应用
LM386使用非常方便。它的电压增益近似等于2倍的1 脚和5脚电阻值除以T1和T3发射极间的电阻(图1中为 R4+R5)。所以图33.2是吻LM386组成的最小增益功 率放大器,总的电压增能为
2 R6 2
15K
20
R4 R5 1.358K 0.15K
C2是交流耦合电容,将功率放大器的输出交流送到负 载上,输入信号通过Rw接到LM386的同相端。C1电 容是退耦电容,R1—C3网络起到消除高频自激振荡 作用。
若要得到最大增益功率放大器电路,可采用图3电 路。在该电路小,LM386的1脚和8脚之间接入一电解 电容器,则该电路的电压增益将变的最大:
R3为自举电路,使电路的输入电阻不因R1、R2在交 流通路中并联而下降。R3= 22KΩ 。
采用如此接法.本电路输入电阻与上例相等。 其 余元器件作用及选择同上例。本电路闭环增益由下式估 算
集成功放电路调试 集成功放电路调试亦分为静态调试和动态调试。
1.静态调试 静态调试时,将输入电容输入瑞对地短接,用电 流表测ICCQ,是否符合手中规定值。用电压表测集成功 放输出端对地电压。若电路接成0CL组态,U0=o,若 接成OTL电路, U0 =VCC/2。为判断集成功故工作是 否正常,可测各引脚对地电压,并与典型值比对。 2、动态调试 集成功放电路的输入灵敏度可通过调整外接负反
LA4112集成功放块是一种塑料封装十四脚的双列直插器 件。它的外形如图1 所示。表1、2是它的极限参数和电 参数。
图1 LA4112外形及管脚排列图 与LA4112集成功放块技术指标相同的国内外产品 还有FD403;FY4112;D4112等,可以互相替代使 用
集成功放块型号:LA4112,它的内部电路如图1 所 示,由三级电压放大,一级功率放大以及偏置、恒流、 反馈、退耦电路组成。
AV
2 R6 R4
2 1.5K 0.15 K
200
若要得到任意增益的功率放大器,可采用图3.3.4所示电
路。该电路的电压增益为
在给定参数下,该功率
AV
2
R4
R6 R5
R2
放大器的电压增益为50
集成功放TDA2030 1.集成功放TDA2030主要技术指标及引脚排列 TDA2030与性能类似的其他产品相比,具有引脚数
C2、C4为滤波电容,滤除纹波,一般取几十至几百 微法。本例中,C2取100uF,C4取200uF。
C5起相位补偿作用,用以消除高频自激振荡。一般 取几十至几百皮法。发现高频自激振荡时,可改变C5电 容值加以消除。
C6为反馈电容,用以消除自激振荡。一般取几百皮 法。本例中取560pF 。
C9为电源去耦滤波电容,用以消除低频自激振荡, 一般取几百微法。容量大,效果好,但价格较高。本例 中取200uF。
集成功率放大器由集成功放块和一些外部阻
容元件构成。它具有线路简单,性能优越,工作可 靠,调试方便等优点,已经成为在音频领域中应用 十分广泛的功率放大器。
电路中最主要的组件为集成功放块,它的内部 电路与一般分立元件功率放大器不同,通常包括前 置级、推动级和功率级等几部分。有些还具有一些 特殊功能(消除噪声、短路保护等)的电路。其电 压增益较高(不加负反馈时,电压增益达70~ 80db,加典型负反馈时电压增益在40db以上)。
(1)电阻法 正常情况下TDA2030各脚对③脚阻 值见下表。
以上数据是MF—500型万用表用R x1K挡测得,不同表 阻值会有区别,但趋势会一致。
(2)电压法 将TDA2030接成OTL电路,去掉负载,① 脚用电容对地交流短路,然后将电源电压从0—36V逐渐 升高,用万用表测电源电压和④脚对地电压,若 TDA2030性能完好,④脚电压应始终为电源电压的一半。 否则,说明该芯片为伪品或残次品,说明电 路内部对称性差,用作功率放大器将产生失真。
3) 偏置电路
为建立各级合适的静态工作点而设立。 除上述主要部分外,为了使电路工作正常,还 需要和外部元件一起构成反馈电路来稳定和控制增益。 同时,还设有退耦电路来消除各级间的不良影响。
集成功率放大器LA4102的应用电路如图3 所示,该电 路中各电容和电阻的作用简要说明如下:
各元器件作用及选择介绍如下:
世界上自1967年研制成功第一块音频功率放大器集成电 路以来,在短短的几十年时间内,其发展速度和应用是惊 人的。目前约95%以上的音响设备上的音频功率放大都 采用了集成电路。据统计,音频功率放大器集成电路的产 品品种己超过300种;从输出功率容量来看,已从不到 1W的小功率放大器,发展到10w以上的中功率放大器, 直到25W的厚膜集成功率放大器。从电路的结构来看,己 从单声道的单路输出集成功率角大器发展到双声道立体声 的二重双路输出集成功率放大器。从电路的功能来看,己 从一般的OTL功率放大器集成电路发展到具有过压保护电 路、过热保护电路、负载短路保扩电路、电源浪涌过冲电 压保护电路、静噪声抑制电路、电子滤波电路等功能更强 的集成功率放大器。
(2)TDA2030接成OTL(单电源)电路典型应用电路如下图
R1、R2为双电源改单电源的直流偏置电阻。静态时, i+=0,iR3=0,要满足U+=U-=U0=VCC/2,所以,R1、R2阻 值必须相等,一般取几千欧至几十千欧。本例中取 22KΩ 。
C5为交流旁路电容,一放取几十微法,本例中取 22uF。
1) 电压放大级 第一级选用由T1和T2管组成的差动放大器,这种 直接耦合的放大器零漂较小,第二级的T3管完成直接 耦合电路中的电平移动,T4是T3管的恒流源负载, 以获得较大的增益;第三级由T6管等组成,此级增益 最高,为防止出现自激振荡,需在该管的B、C极之 间外接消振电容。
2) 功率放大级 由T8-T13 等组成复合互补推挽电路。为提高输 出级增益和正向输出幅度,需外接“自举”电容。
图 OTL功率放大器电路
集成功率放大器
C1为输入耦合电容,根据下式估算。 式中,fL为放大电路下限截止频率;Rs为信号源内阻; Ri为集成功放输入电阻。本例C1取10uF。
LM386集成功率放大器
1.LM386的特点 LM 386是一种低电压通用型音频集成功率放大
器,广泛应用于收音机、对讲机和信号发生器中。 LM386的内部电路和管脚排列如图1所示。它是8脚 DIP封装,消耗的静态电流约为4mA,是应用电池供 电的理想器件。该集成功率放大器同时还提供电压增 益放大,其电压增益通过外部连接的变化可在 20~200范围内调节。其供电电源电压范围为4~15v, 在8Ω 负载下,最大输出功率为325mw,内部没有过 载保护电路。功率放大器的输入阻抗为50kΩ ,频带 宽度300KHz。
2.TDd030实用电路及其元器件选择 (1)TDA2030接成OCL(双电源)电路典型应用电路如图 所示。图中R3、R2、C2使
TDA2030接成交流电压
串联负反馈电路。闭环 增益由下式估算
C2一般取几十微法,本例中取22pF。设要使功放电路 电压放大倍数为33倍,取R2=680Ω ,则将数据代入上式 可求得R3=21.76kΩ .取标称值22k Ω 。
馈电阻加以调整。在规定输入电压的情况下,在功放 电路输入端加入1kxz规定电压值正弦信号,通过调整 外接负反馈电阻使之达到额定输出功率。
C10为OTL电路输出电容,它既是输出信号的耦合 电容,又起替代负电源的作用。两端充电电压为:VC10 =VCC/2,一般取耐压>VCC/2的几百微法电容。
其中C3、Rf与内部的R7=20kΩ 的电阻使集成功放构成 电压串联交流负反馈电路。C3在通频带内视为短路, 通过改变Rf,即可以变功放电路的增益,其电压放大 倍数及Rf估其公式为 C3取33uF电解电容,若要求本电路电压放大倍数为200 倍,代入上式计算,Rf=100.5Ω ,取标称值100 Ω 。
C3、C5为高频去耦滤波电容,滤除电源高频干扰,一 般取值0.01~0.1uF,本例中取0.1uF。
C4、C6为低频去耦滤波电容,滤除电源低频干扰,取 220uF。
R4、C7组成阻容吸收网络,用以避免电感性负载产生 过电压击穿芯片内功率管,同时具有改善扬声器高频响应, 消除自激振荡的功效。
R1为芯片输入级偏置电阻.为输入端提供直流通路, 取几十千欧,本例中取22kΩ 。
量少、外接元件很少的优点。它的电气性能稳定、可 靠、适应长时间连续工作,且芯片内部具有过载保护 和热切断保护电路。该芯片适用于收录机高保真立体 扩音装置中作音频功率放大器
TDA2030主要技术指标、参数见下表
TDA2030引脚排列如上图所示‘, TDA2030市场上有些伪品,可用以下方法判断芯
片真伪及其性能参数是否正常。
2.LM386的典型应用
LM386使用非常方便。它的电压增益近似等于2倍的1 脚和5脚电阻值除以T1和T3发射极间的电阻(图1中为 R4+R5)。所以图33.2是吻LM386组成的最小增益功 率放大器,总的电压增能为
2 R6 2
15K
20
R4 R5 1.358K 0.15K
C2是交流耦合电容,将功率放大器的输出交流送到负 载上,输入信号通过Rw接到LM386的同相端。C1电 容是退耦电容,R1—C3网络起到消除高频自激振荡 作用。
若要得到最大增益功率放大器电路,可采用图3电 路。在该电路小,LM386的1脚和8脚之间接入一电解 电容器,则该电路的电压增益将变的最大:
R3为自举电路,使电路的输入电阻不因R1、R2在交 流通路中并联而下降。R3= 22KΩ 。
采用如此接法.本电路输入电阻与上例相等。 其 余元器件作用及选择同上例。本电路闭环增益由下式估 算
集成功放电路调试 集成功放电路调试亦分为静态调试和动态调试。
1.静态调试 静态调试时,将输入电容输入瑞对地短接,用电 流表测ICCQ,是否符合手中规定值。用电压表测集成功 放输出端对地电压。若电路接成0CL组态,U0=o,若 接成OTL电路, U0 =VCC/2。为判断集成功故工作是 否正常,可测各引脚对地电压,并与典型值比对。 2、动态调试 集成功放电路的输入灵敏度可通过调整外接负反
LA4112集成功放块是一种塑料封装十四脚的双列直插器 件。它的外形如图1 所示。表1、2是它的极限参数和电 参数。
图1 LA4112外形及管脚排列图 与LA4112集成功放块技术指标相同的国内外产品 还有FD403;FY4112;D4112等,可以互相替代使 用
集成功放块型号:LA4112,它的内部电路如图1 所 示,由三级电压放大,一级功率放大以及偏置、恒流、 反馈、退耦电路组成。
AV
2 R6 R4
2 1.5K 0.15 K
200
若要得到任意增益的功率放大器,可采用图3.3.4所示电
路。该电路的电压增益为
在给定参数下,该功率
AV
2
R4
R6 R5
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放大器的电压增益为50
集成功放TDA2030 1.集成功放TDA2030主要技术指标及引脚排列 TDA2030与性能类似的其他产品相比,具有引脚数
C2、C4为滤波电容,滤除纹波,一般取几十至几百 微法。本例中,C2取100uF,C4取200uF。
C5起相位补偿作用,用以消除高频自激振荡。一般 取几十至几百皮法。发现高频自激振荡时,可改变C5电 容值加以消除。
C6为反馈电容,用以消除自激振荡。一般取几百皮 法。本例中取560pF 。
C9为电源去耦滤波电容,用以消除低频自激振荡, 一般取几百微法。容量大,效果好,但价格较高。本例 中取200uF。
集成功率放大器由集成功放块和一些外部阻
容元件构成。它具有线路简单,性能优越,工作可 靠,调试方便等优点,已经成为在音频领域中应用 十分广泛的功率放大器。
电路中最主要的组件为集成功放块,它的内部 电路与一般分立元件功率放大器不同,通常包括前 置级、推动级和功率级等几部分。有些还具有一些 特殊功能(消除噪声、短路保护等)的电路。其电 压增益较高(不加负反馈时,电压增益达70~ 80db,加典型负反馈时电压增益在40db以上)。
(1)电阻法 正常情况下TDA2030各脚对③脚阻 值见下表。
以上数据是MF—500型万用表用R x1K挡测得,不同表 阻值会有区别,但趋势会一致。
(2)电压法 将TDA2030接成OTL电路,去掉负载,① 脚用电容对地交流短路,然后将电源电压从0—36V逐渐 升高,用万用表测电源电压和④脚对地电压,若 TDA2030性能完好,④脚电压应始终为电源电压的一半。 否则,说明该芯片为伪品或残次品,说明电 路内部对称性差,用作功率放大器将产生失真。
3) 偏置电路
为建立各级合适的静态工作点而设立。 除上述主要部分外,为了使电路工作正常,还 需要和外部元件一起构成反馈电路来稳定和控制增益。 同时,还设有退耦电路来消除各级间的不良影响。
集成功率放大器LA4102的应用电路如图3 所示,该电 路中各电容和电阻的作用简要说明如下:
各元器件作用及选择介绍如下:
世界上自1967年研制成功第一块音频功率放大器集成电 路以来,在短短的几十年时间内,其发展速度和应用是惊 人的。目前约95%以上的音响设备上的音频功率放大都 采用了集成电路。据统计,音频功率放大器集成电路的产 品品种己超过300种;从输出功率容量来看,已从不到 1W的小功率放大器,发展到10w以上的中功率放大器, 直到25W的厚膜集成功率放大器。从电路的结构来看,己 从单声道的单路输出集成功率角大器发展到双声道立体声 的二重双路输出集成功率放大器。从电路的功能来看,己 从一般的OTL功率放大器集成电路发展到具有过压保护电 路、过热保护电路、负载短路保扩电路、电源浪涌过冲电 压保护电路、静噪声抑制电路、电子滤波电路等功能更强 的集成功率放大器。
(2)TDA2030接成OTL(单电源)电路典型应用电路如下图
R1、R2为双电源改单电源的直流偏置电阻。静态时, i+=0,iR3=0,要满足U+=U-=U0=VCC/2,所以,R1、R2阻 值必须相等,一般取几千欧至几十千欧。本例中取 22KΩ 。
C5为交流旁路电容,一放取几十微法,本例中取 22uF。
1) 电压放大级 第一级选用由T1和T2管组成的差动放大器,这种 直接耦合的放大器零漂较小,第二级的T3管完成直接 耦合电路中的电平移动,T4是T3管的恒流源负载, 以获得较大的增益;第三级由T6管等组成,此级增益 最高,为防止出现自激振荡,需在该管的B、C极之 间外接消振电容。
2) 功率放大级 由T8-T13 等组成复合互补推挽电路。为提高输 出级增益和正向输出幅度,需外接“自举”电容。