《電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程實(shí)踐1》第五章

1、第5章 功率放大電路目錄目錄天津工業(yè)大學(xué)天津工業(yè)大學(xué)2 25.15.25.35.45.5功率放大器的分類及技術(shù)參數(shù)功率放大器的分類及技術(shù)參數(shù)常見(jiàn)功率放大電路及特點(diǎn)常見(jiàn)功率放大電路及特點(diǎn)丁類（丁類（D D類）功率放大電路類）功率放大電路集成功率放大器集成功率放大器設(shè)計(jì)實(shí)例設(shè)計(jì)實(shí)例音響放大器的設(shè)計(jì)音響放大器的設(shè)計(jì)5.1 5.1 功率放大器的分類及技術(shù)參數(shù)功率放大器的分類及技術(shù)參數(shù)5.1.1 5.1.1 功率放大器的分類功率放大器的分類 常見(jiàn)的低頻功率放大器按工作狀態(tài)不同主要分為甲類、乙類和甲乙類。常見(jiàn)的低頻功率放大器按工作狀態(tài)不同主要分為甲類、乙類和甲乙類。甲類：放大電路中輸入信號(hào)為正弦波時(shí)，晶體

2、管在信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)均導(dǎo)通； 乙類：若晶體管僅在信號(hào)的正半周期或負(fù)半周期導(dǎo)通;甲乙類：若晶體管的導(dǎo)通時(shí)間大于半個(gè)信號(hào)周期且小于一個(gè)信號(hào)周期。 天津工業(yè)大學(xué)天津工業(yè)大學(xué)3 3 除此之外，為進(jìn)一步提高功率放大器的效率，減小功放管的功耗，又產(chǎn)除此之外，為進(jìn)一步提高功率放大器的效率，減小功放管的功耗，又產(chǎn)生了丙類和丁類功率放大器。生了丙類和丁類功率放大器。丙類：若晶體管的導(dǎo)通時(shí)間小于信號(hào)半個(gè)周期；丁類：功率放大器的功放管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，管子僅在飽和和導(dǎo)通時(shí)消耗功率;而且管壓降很小，故無(wú)論電流大小，管子的瞬時(shí)功率都不大，因此管子的平均功耗也就不大，電路的效率較高。 但是，當(dāng)功放中的功率管工作在丙類或丁類

3、狀態(tài)時(shí)，集電極電流將嚴(yán)重失真，因此必須采取措施消除失真，如采用諧振功率放大電路，從而使負(fù)載獲得基本不失真的信號(hào)功率。1 1、甲類功率放大器、甲類功率放大器 如圖5.1，靜態(tài)工作點(diǎn)Q基本處于交流負(fù)載線的中點(diǎn)附近，晶體管在輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)均導(dǎo)通，有著較大的不失真電源輸出幅度。該類功放電路簡(jiǎn)單，調(diào)試方便；但晶體管功耗大，效率較低，可以證明，甲類放大器的最大效率為50%。圖圖5.1 5.1 甲類功率放大器工作狀態(tài)甲類功率放大器工作狀態(tài)工作狀態(tài)工作狀態(tài) 圖5.2中Tr1為輸入變壓器，Tr2為輸出變壓器，它們起到“隔直流通交流及阻抗變換”的作用。 Rb1、Rb2和Re組成分壓式電流反饋偏置電路電容Cb

4、和Ce為信號(hào)提供通路，減小信號(hào)在Rb2和Re上的損失。靜態(tài)工作電路表達(dá)式如下： (5.1) 為了充分利用功率管，放置大信號(hào)工作時(shí)集電極電流在負(fù)半周期截止，單管功率放大器都工作在甲類狀態(tài)，一般靜態(tài)工作電流ICQ取得較大，損耗在集電極上的功率為 (5.2)圖圖5.2 5.2 單管甲類功率放大電路單管甲類功率放大電路)(1212BECCbbbeCQVVRRRRI電路形式電路形式CQCCCQCEQCIVIVP注意：注意： 1. 1.變壓器耦合提高了電源電壓的利用率，變壓器耦合提高了電源電壓的利用率，使輸出動(dòng)態(tài)范圍變大，但是體積大，較笨使輸出動(dòng)態(tài)范圍變大，但是體積大，較笨重。重。2.2.由于由于ICQI

5、CQ比較大，為了避免比較大，為了避免ReRe上產(chǎn)生太上產(chǎn)生太大的壓降，大的壓降，ReRe的值不能取得太大，一般只的值不能取得太大，一般只有幾歐姆至幾十歐姆。有幾歐姆至幾十歐姆。2 2、乙類功率放大器、乙類功率放大器 如圖5.3，放大器的靜態(tài)點(diǎn)在橫軸上，晶體管在輸入信號(hào)的一個(gè)周期內(nèi)只有一半的時(shí)間工作，當(dāng)沒(méi)有信號(hào)輸入時(shí)，輸出端幾乎不消耗功率。 由于工作在零偏狀態(tài)，減少了靜態(tài)功耗，效率較高。但是存在嚴(yán)重的失真，使得輸出信號(hào)的半周期削掉了。 利用NPN、PNP管的互補(bǔ)作用，使它們都工作在乙類工作狀態(tài)，其中一管工作在信號(hào)的正半周，另一管工作在信號(hào)的負(fù)半周，兩管子的輸出波形都能加到負(fù)載上，這樣負(fù)載就能得到

6、一個(gè)完整的波形，也解決了效率和失真之間的矛盾。圖圖5.3 5.3 乙類功率放大器工作狀態(tài)乙類功率放大器工作狀態(tài)工作狀態(tài)工作狀態(tài) 圖5.4中VT1和VT2分別是NPN和PNP管，兩管的基極和發(fā)射極分別連在一起，信號(hào)從基極輸入，發(fā)射極輸出，RL為輸出電阻。 設(shè)三極管為理想器件：輸入信號(hào)正半期，VT1導(dǎo)通VT2截至，電流流過(guò)負(fù)載，產(chǎn)生輸出信號(hào)的正半期；負(fù)半期，VT1截止VT2導(dǎo)通，電流流過(guò)負(fù)載，產(chǎn)生輸出信號(hào)的負(fù)半期。 實(shí)現(xiàn)靜態(tài)不消耗電流，有信號(hào)時(shí)兩管輪流導(dǎo)通，組成推挽式電路。圖圖5.4 5.4 乙類推挽電路乙類推挽電路圖圖5.5 5.5 交越失真原理圖交越失真原理圖互補(bǔ)推挽輸出電路形式互補(bǔ)推挽輸出電

7、路形式 如圖5.5交越失真現(xiàn)象：由于沒(méi)有直流偏置，三極管的ib必須在|VBE|大于某個(gè)數(shù)值時(shí)才會(huì)有顯著變化。這樣就會(huì)導(dǎo)致當(dāng)輸入信號(hào)低于這個(gè)值時(shí)兩管同時(shí)截止，負(fù)載上沒(méi)有電流通過(guò)，出現(xiàn)一段死區(qū)。 實(shí)際上，這種互補(bǔ)推挽電路輸出信號(hào)并不實(shí)際上，這種互補(bǔ)推挽電路輸出信號(hào)并不能很好地反映輸入電壓的變化。能很好地反映輸入電壓的變化。3 3、甲乙類放大器、甲乙類放大器 圖5.6中VT4基極的電流遠(yuǎn)小于R1、R2的電流，VCE4=VBE4(R1+R2)/R2。VT4的基極電流基本為一固定值，只要調(diào)節(jié)R1、R2的比值，就可調(diào)節(jié)VT1和VT2的偏壓值。 VT1和VT2都工作在甲乙類工作狀態(tài)，兩管導(dǎo)通的時(shí)間都50%，

8、在兩管都導(dǎo)通時(shí)信號(hào)有重疊的部分，避免了交越失真的產(chǎn)生。 功放電路的特性：輸出電路需要向負(fù)載提供盡可能大的信號(hào)功率，即電路的輸出電壓和輸出電流都比較大，三極管一般處于極限工作的狀態(tài)。圖圖5.6 5.6 準(zhǔn)互補(bǔ)推挽輸出電路準(zhǔn)互補(bǔ)推挽輸出電路工作狀態(tài)工作狀態(tài)準(zhǔn)互補(bǔ)推挽輸出電路形式準(zhǔn)互補(bǔ)推挽輸出電路形式 晶體管的導(dǎo)通時(shí)間稍大于半周期。用兩管推挽工作：可避免交越失真。具有效率較高、晶體管功耗較小的特點(diǎn)。5.1.2 5.1.2 功率放大器的技術(shù)參數(shù)功率放大器的技術(shù)參數(shù)六個(gè)技術(shù)參數(shù)：六個(gè)技術(shù)參數(shù)：1)最大輸出功率Pomax2)轉(zhuǎn)換效率3)非線性失真和噪聲(THD ) 4)通頻帶5)電源紋波抑制比PSRR6)

9、互調(diào)和交調(diào)失真需要注意的四個(gè)核心問(wèn)題：需要注意的四個(gè)核心問(wèn)題：1）要求輸出功率盡可能的大。2）高效率。3）功率器件的散熱問(wèn)題。4）非線性失真。5.2 5.2 常見(jiàn)功率放大電路及特點(diǎn)常見(jiàn)功率放大電路及特點(diǎn) 圖5.7中電路采用變壓器進(jìn)行輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的耦合，單電源供電，晶體管僅在信號(hào)的正半周期或負(fù)半周期導(dǎo)通，工作在乙類狀態(tài)。 在輸入信號(hào)為零時(shí)，管子VT1和VT2處于截止?fàn)顟B(tài)，電源不提供功率。輸入信號(hào)越大，負(fù)載獲得的功率也越大，電源提供的功率也隨之增大，從而提高效率。 5.2.1 5.2.1 變壓器耦合功率放大電路變壓器耦合功率放大電路圖圖5.7 5.7 變壓器耦合乙類推挽功率放大器變壓器耦合乙

10、類推挽功率放大器變壓器耦合式電路變壓器耦合式電路 變壓器耦合功率放大器的特點(diǎn)是輸變壓器耦合功率放大器的特點(diǎn)是輸入、輸出阻抗容易匹配，但體積龐大，入、輸出阻抗容易匹配，但體積龐大，效率較低，低頻和高頻特性均較差。效率較低，低頻和高頻特性均較差。三種工作狀態(tài)三種工作狀態(tài) 設(shè)晶體管b-e間的開(kāi)啟電壓可忽略不計(jì)，T1和T2管的特性完全相同，輸入電壓為正弦波。 當(dāng)輸入電壓為零時(shí)，由于T1和T2的發(fā)射結(jié)電壓為零，均處于截止?fàn)顟B(tài)，因而電源提供的功率為零，負(fù)載上的電壓也為零，兩只管子的管壓降均為VCC。 當(dāng)輸入信號(hào)使變壓器副邊電壓極性為上“+”下“-”時(shí)，T1管導(dǎo)通，T2管截止，電流如圖中實(shí)線所示； 當(dāng)輸入信

11、號(hào)使變壓器副邊電壓極性為上“-”下“+”時(shí)，T2管導(dǎo)通，T1管截止，電流如圖中虛線所示。因此，負(fù)載RL上可獲得正弦波電壓，從而獲得交流功率。5.2.2 5.2.2 無(wú)輸出變壓器耦合功率放大電路無(wú)輸出變壓器耦合功率放大電路 OTL電路是用一個(gè)大容量電容取代輸出變壓器，如圖5.8所示。 采用單電源供電，T1和T2為NPN、PNP型管，特性對(duì)稱。靜態(tài)時(shí)，前級(jí)電路基極電位為VCC/2，發(fā)射結(jié)電位也是VCC/2，故電容上的電壓VCC/2，極性如圖示。電容上的電源UC=UE=VCC/2。 由于電容C的容量足夠大，時(shí)間常數(shù)RLC遠(yuǎn)大于輸入信號(hào)的周期。因此，在一個(gè)輸入信號(hào)周期內(nèi)，電容充電和放電的電荷變化不會(huì)引

12、起電容的端電壓有明顯的變化，電容C相當(dāng)于一個(gè)恒壓源。 OTL功率放大電路的特點(diǎn)是無(wú)輸入、輸出變壓器、體積小、重量輕，但輸入、輸出阻抗不容易實(shí)現(xiàn)匹配。圖圖5.8 OTL5.8 OTL基本電路基本電路OTLOTL電路特點(diǎn)電路特點(diǎn)電路輸出電壓跟隨輸入電壓特性：電路輸出電壓跟隨輸入電壓特性： 由于一般情況下功率放大電路的負(fù)載電流很大，電容的容量常選為幾千微法，且為電解電容。電容容量越大，電路的低頻特性將越好。 但是當(dāng)電容容量增大到一定程度時(shí)，由于兩個(gè)極基板面積很大，且卷制而成，電解電容不再是純電容，而存在漏阻和電感效應(yīng)，使得低頻特性不會(huì)明顯改善。 假設(shè)電容容量足夠大，對(duì)交流信號(hào)可視為短路；晶體管b-e

13、間的開(kāi)啟電壓可忽略不計(jì)；輸入電壓為正弦波。 當(dāng)ui0時(shí)，T1管導(dǎo)通，T2管截止，C充電，電流如圖5.8中實(shí)線所示，由T1和RL組成電路為射極輸出形式，uo約等于ui； 當(dāng)ui0時(shí)，T1管導(dǎo)通，T2管截止，正電源供電，電流如圖5.10實(shí)線實(shí)線所示，電路為射極輸出形式，uo約等于ui； 當(dāng)ui0時(shí)，T2管導(dǎo)通，T1管截止，負(fù)電源供電，電流如圖5.10中虛線虛線所示，電路也為射極輸出形式，uo約等于ui；可見(jiàn)電路實(shí)現(xiàn)了“T1和T2交替工作，正、負(fù)電源交替供電，輸出與輸入之間雙向跟隨”。 不同類型的兩只晶體管（不同類型的兩只晶體管（T1T1和和T2T2）交替工作、且）交替工作、且均組成射極輸出形式的電

14、路稱為均組成射極輸出形式的電路稱為“互補(bǔ)互補(bǔ)”電路，兩只電路，兩只管子的這種交替工作方式稱為管子的這種交替工作方式稱為“互補(bǔ)互補(bǔ)”工作方式。工作方式。圖圖5.10 OCL5.10 OCL基本電路基本電路OCLOCL電路特點(diǎn)電路特點(diǎn)乙類乙類OCLOCL功率放大電路的主要參數(shù)計(jì)算公式功率放大電路的主要參數(shù)計(jì)算公式（1 1）輸出功率）輸出功率輸入正弦波，則在負(fù)載電阻上的輸出功率為： （5.9）負(fù)載上最大輸出電壓幅值為Uomax=VCC-UCES，此時(shí)負(fù)載上的最大不失真輸出功率為： （5.10）一般晶體管的飽和壓降UCES較小，可以忽略則 （5.11） （2 2）功率管的功率損耗）功率管的功率損耗晶體

15、管的管耗主要是集電結(jié)的功耗，兩個(gè)晶體管的功耗PT為： （5.12）PTmax發(fā)生在Uom約等于0.64VCC處，此時(shí)PTmax為： （5.13）假設(shè)圖假設(shè)圖5.105.10中中T1T1和和T2T2所有參數(shù)均相同，特性一致。所有參數(shù)均相同，特性一致。2222omomomoooLUIUPU IR22maxmax()22oCESoLLUVCCUPRR2m ax2oLV C CPR222omomTVoLLVCC UUPPPRR22maxmax220.64(0.64)0.422omomToLLLLVCC UUVCCVCCVCCPPRRRR （3 3）效率）效率：互補(bǔ)功放的效率為輸出功率與電壓提供功率之比

16、，即 （5.14）顯然，當(dāng)Uom=VCC時(shí)效率達(dá)到最高，為 。但實(shí)際的效率值要小于78.5%，因?yàn)榭紤]晶體管的飽和壓降后，Uom0時(shí)，VT1和VT4管導(dǎo)通，VT2和VT3管截止，電流從VCC經(jīng)VT1、RL、VT4至電源地，負(fù)載上獲得正半周電壓；當(dāng)ui0時(shí)，VT2和VT3管導(dǎo)通，VT1和VT4管截止，電流從VCC經(jīng)VT3、RL、VT2至電源地，負(fù)載上獲得負(fù)半周電壓，因而負(fù)載上獲得交流功率。 特點(diǎn)特點(diǎn)：無(wú)變壓器、無(wú)耦合電容，體積小，重量輕，但使用的功率管增加一倍。 不足不足：難于做到四只管子特性理想對(duì)稱；管子的總損耗大，轉(zhuǎn)換效率降低；電路的輸入和輸出均無(wú)接地點(diǎn)，有些場(chǎng)合不適用。圖圖5.13 5.1

17、3 BTLBTL基本電路基本電路5.3 5.3 丁類（丁類（D D類）功率放大電路類）功率放大電路 如圖5.14所示，將三角波UA和音頻信號(hào)ui送入PWM調(diào)制器（實(shí)質(zhì)為比較器）輸出PWM信號(hào)uc。uc經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路后，驅(qū)動(dòng)輸出級(jí)電路中的功率開(kāi)關(guān)管飽和或截止，因此功率管的功耗很小。 三角波發(fā)生器產(chǎn)生高線性度等幅三角波uA，三角波的重復(fù)頻率遠(yuǎn)高于音頻信號(hào)的最高頻率，一般可以在上百KHz，有的集成D類功率放大器芯片中三角波的頻率甚至高達(dá)幾MHz。 輸出級(jí)電路通常包括開(kāi)關(guān)功率放大器和LC低通濾波器。開(kāi)關(guān)功率放大器輸出的大電流、高電壓PWM信號(hào)經(jīng)過(guò)LC低通濾波器解調(diào)，得到音頻信號(hào)推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。5.3.1

18、D5.3.1 D類功率放大器的基本原理類功率放大器的基本原理圖圖5.14 D5.14 D類功率放大器基本原理框圖類功率放大器基本原理框圖保真度低的原因保真度低的原因 D類功率放大器的缺點(diǎn)是保真度比甲類和甲乙類功放差，三點(diǎn)原因： 1）功率開(kāi)關(guān)管不可能是理想的開(kāi)關(guān)，且很難在動(dòng)態(tài)條件下使多只功率開(kāi)關(guān)管處于完全匹配狀態(tài)； 2）不能完全濾除高頻噪聲，使放大器的信噪比變壞； 3）大電流、電壓的高頻PWM信號(hào)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁輻射，使電路的電磁兼容性劣化。 所以，設(shè)計(jì)D類功率放大器需要合理地安排輸出端低通濾波器的元件位置，采取必要的電磁屏蔽措施。D D類功率放大器的輸出級(jí)類功率放大器的輸出級(jí)1 1）PWMPW

19、M調(diào)制與交越失真調(diào)制與交越失真 在音頻脈寬調(diào)制電路中，常需要將時(shí)間軸上方的波形和時(shí)間軸下方的波形分別進(jìn)行脈寬調(diào)制，需考慮推挽管在交替導(dǎo)通時(shí)必須有一定的時(shí)間間隔，否則會(huì)出現(xiàn)兩只功率管的直通現(xiàn)象，所以這種電路本身也存在死區(qū)，就不可避免地會(huì)產(chǎn)生交越失真。2 2）SPWMSPWM調(diào)制與交越失真調(diào)制與交越失真 將一個(gè)正弦信號(hào)直接與一個(gè)三角載波比較，可得到SPWM信號(hào)。該信號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路去驅(qū)動(dòng)全橋或半橋電路，在正負(fù)半周的交界處有較為明顯的空檔，說(shuō)明PWM信號(hào)的有些脈沖在經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)的死區(qū)時(shí)間時(shí)丟失了。信號(hào)幅度越低，PWM脈沖就越窄，交越失真越嚴(yán)重。圖5.15 H橋輸出級(jí)電路 如圖5.15所示H橋電路。在單電源

20、供電情況下，D類功率放大器也可以為負(fù)載提供直流分量為0的雙向脈沖功率輸出，且脈沖信號(hào)的幅度近似為VDD。電感L1、電容C1和電感L2、電容C2分別構(gòu)成LC濾波電路，對(duì)輸出的脈沖信號(hào)進(jìn)行濾波，使其以交流信號(hào)形式加載于負(fù)載RL上。交越失真交越失真H H橋典型電路橋典型電路5.3.2 D5.3.2 D類功率放大器的設(shè)計(jì)類功率放大器的設(shè)計(jì) D類功率放大器的調(diào)整方式主要采用SPWM（正弦脈寬調(diào)制），它是將一正弦波按等間距分成N等份，對(duì)于每一個(gè)波形以一個(gè)等面積的脈沖來(lái)對(duì)應(yīng)，使脈沖的中點(diǎn)與相應(yīng)正弦波部分的中點(diǎn)重合。 如圖5.16所示，由于此脈沖序列的面積分布滿足正弦規(guī)律，根據(jù)面積等效原理，將這個(gè)脈沖序列輸出

21、至負(fù)載時(shí)，將使負(fù)載得到相當(dāng)接近正弦波的輸出電壓和電流。由于采用該方式輸出的電壓波形很接近正弦波，所以電壓中的諧波成分很少，同時(shí)也可以提高功率因數(shù)。 通過(guò)改變SPWM脈沖的寬度可以改變輸出電壓的幅值，調(diào)節(jié)電路的調(diào)制周期則可以改變輸出電壓的頻率，從而方便對(duì)負(fù)載進(jìn)行控制。1 1、D D類功率放大器的類功率放大器的PWMPWM調(diào)制方式調(diào)制方式圖圖5.16 SPWM5.16 SPWM示意圖示意圖5.4 5.4 集成功率放大器集成功率放大器天津工業(yè)大學(xué)天津工業(yè)大學(xué)2626 LM386LM386 NS公司生產(chǎn)的低電壓小功率通用型集成功率放大器，價(jià)格低廉、使用方便、工作穩(wěn)定，進(jìn)而應(yīng)用廣泛。該芯片采用DIP8腳

22、封裝，引腳如圖5.21。 圖圖5.21 LM3865.21 LM386的封裝及引腳說(shuō)明的封裝及引腳說(shuō)明圖圖5.22 LM3865.22 LM386的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 5.4.1 5.4.1 小功率集成功率放大器小功率集成功率放大器 表表5.1 LM3865.1 LM386主要參數(shù)主要參數(shù) 如圖5.23，其反相輸入端接地，芯片輸出端5引腳的靜態(tài)電壓為VCC/2，靜態(tài)功率為24mW。電位器Rp和電容C1串聯(lián)支路用于調(diào)節(jié)放大器的電壓放大倍數(shù)，放大倍數(shù)的計(jì)算公式為： (5.19) R1和C2組成補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，使電感性揚(yáng)聲器負(fù)載變換成電阻性，以提高電路的穩(wěn)定性，消除高頻自激。 圖圖5.23 LM3865.

23、23 LM386的典型應(yīng)用電路的典型應(yīng)用電路 LM386 LM386的典型應(yīng)用電路的典型應(yīng)用電路15035. 135. 130PPuRkRkkA 由于由于LM386LM386的封裝形式使散熱器安裝不便，芯片散熱不夠理想，故該功率放大器的封裝形式使散熱器安裝不便，芯片散熱不夠理想，故該功率放大器的最大不失真輸出功率實(shí)際上要小于指標(biāo)給出的輸出功率，如的最大不失真輸出功率實(shí)際上要小于指標(biāo)給出的輸出功率，如LM386N-4LM386N-4的實(shí)際輸出的實(shí)際輸出功率在功率在500mW500mW以下。以下。5.4.2 5.4.2 中等功率集成功率放大器中等功率集成功率放大器 為中等輸出功率的功率放大器，LM

24、1875為單通道，LM1876為立體雙聲道。兩個(gè)芯片的非線性失真都非常低，輸出功率在20W時(shí)，均低于0.1%。兩個(gè)芯片通頻帶都較寬，速度較快，LM1875的壓擺率為8V/s，LM1876的壓擺率為18V/s。LM1875/1876LM1875/1876LM1875、LM1876均采用帶散熱金屬后背的TO-220封裝形式，封裝引腳如圖5.24。 L M 1 8 7 6 每 個(gè) 通 道 靜 音 控 制Standby端和待機(jī)控制Mute端均獨(dú)立引出，這兩個(gè)端子輸入低電壓0.8V時(shí)，芯片處于正常放大狀態(tài)；輸入電壓高于2V時(shí)，芯片處于待機(jī)模式或靜音模式。圖圖5.24 LM1875/LM18765.24

25、LM1875/LM1876的引腳封裝的引腳封裝LM1875/1876LM1875/1876在設(shè)計(jì)功率放大電路時(shí)應(yīng)注意以下在設(shè)計(jì)功率放大電路時(shí)應(yīng)注意以下3 3方面：方面：1 1、放大電路結(jié)構(gòu)選擇、放大電路結(jié)構(gòu)選擇 LM1875/1876在應(yīng)用時(shí)通常接成同相放大器的形式，雙電源供電的典型應(yīng)用電路如圖5.25所示，對(duì)于LM1876，這是其中一個(gè)通道的連接電路。圖圖5.25 LM1875/LM18765.25 LM1875/LM1876典型應(yīng)用電路典型應(yīng)用電路 中、大功率集成功率放大器使用時(shí)，兩個(gè)芯片必須安裝足夠尺寸的散熱器，散熱器面積不夠大時(shí)，芯片的輸出功率就達(dá)不到參數(shù)給定的輸出功率。以LM1875

26、為例，在理想乙類工作方式時(shí)，功耗近似為： （5.20）如果最高結(jié)溫保持在低于150（超過(guò)170芯片會(huì)過(guò)熱關(guān)斷），最高環(huán)境溫度在70，則結(jié)到環(huán)境的熱阻必須低于： （ 5 . 2 1）2 2、散熱問(wèn)題、散熱問(wèn)題222sDQLUPPRm axm ax150704.2 /19oojaoDTTCCC WPW 1)注意印制板電路上元件的布局和地線的安排。 2)當(dāng)電路出現(xiàn)自激振蕩，特別是高頻振蕩時(shí)，由于揚(yáng)聲器反映不出高頻振蕩的聲音，直觀的現(xiàn)象是芯片接通電源后，在靜態(tài)條件下迅速發(fā)熱，靜態(tài)電流遠(yuǎn)大于參數(shù)給定的數(shù)值。 3)解決方法是在輸入端到地之間接一個(gè)50500pF的電容或者將輸出端校正電容的容量適當(dāng)提高，一般

27、將校正電容提高到0.5F即可消除自激，但放大器的上限頻率會(huì)受到影響。 3 3、電路調(diào)整、電路調(diào)整5.4.3 5.4.3 大功率集成功率放大器大功率集成功率放大器 它是NS公司生產(chǎn)的大功率立體聲雙聲道集成功率放大器，每個(gè)通道能夠在THD+N小于0.5%、帶寬20Hz20kHz的條件下，獨(dú)立地向8負(fù)載提供60W的連續(xù)平均輸出功率。 片上具有比較完善的過(guò)熱、過(guò)壓、輸出短路保護(hù)；每個(gè)通道具有獨(dú)立的靜止控制端，能夠?qū)崿F(xiàn)完全消除聲音的靜音；能夠適應(yīng)很寬的供電電壓范圍。 芯片采用TO-220封裝，28條引腳呈現(xiàn)前后排列，其引腳如圖5.26所示。圖圖5.26 LM47805.26 LM4780的引腳說(shuō)明的引腳

28、說(shuō)明LM4780LM4780圖5.27（a）、（b）所示分別為L(zhǎng)M4780雙通道應(yīng)用和橋式應(yīng)用的典型電路。通過(guò)選擇反饋電阻Rf和反相輸入端電阻R1來(lái)決定放大器的閉環(huán)電壓增益，一般電壓增益取1020。靜音控制端Mute A、Mute B接地或斷開(kāi)時(shí)啟動(dòng)靜音功能；經(jīng)過(guò)電阻RM接-VEE時(shí)關(guān)閉靜音功能。RM的取值為： （5.22) 使用該芯片設(shè)計(jì)功率放大器時(shí)，關(guān)鍵問(wèn)題是散熱，該芯片的最高承受溫度為150，熱阻RjA=30 /W，RjC=0.8/W，最大功耗125W。電路設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)相關(guān)參數(shù)，參考數(shù)據(jù)手冊(cè)選擇合適的散熱片。EE| 2.6,0.5MMUTEMUTEVVRImAILM4780LM4780典型應(yīng)用電路典型應(yīng)用電路（a a）雙通道功率放大電路）雙通道功率放大電路（b b）橋式功率放大電路）橋式功率放大電路圖圖5.27 LM47805.27 LM4780的典型應(yīng)用電路的典型應(yīng)用電路5.4.4 5.4.4 集成集成D D類功率放大器類功率放大器