ch功率放大器好實用

會計學(xué)1ch功率放大器好實用4.1

功率放大器的基本組成放大器由前置放大器和功率放大器兩部分組成1．前置放大器的組成（1）功能：1）選擇所需要的音源信號，并放大到額定電平；2）還要進(jìn)行各種音質(zhì)控制，以美化聲音。（2）組成：1）音源選擇；2）輸入放大；3）音質(zhì)控制。2．功率放大器的組成（1）功能：對音頻信號進(jìn)行不失真的功率放大。（2）組成：1）激勵級。2）輸出級。3）保護(hù)電路。4.1.1

功率放大器的基本要求第1頁/共57頁4.1

功率放大器的基本組成功率放大器最主要的性能指標(biāo)有下面幾項。1．過載音源電動勢。2．有效頻率范圍。3．總諧波失真（THD）。4．輸出功率。4.1.2

功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)第2頁/共57頁4.2

前置放大器功能：1）將各種音源送出的較微弱的電信號進(jìn)行電壓放大；

2）對重放聲音的音量、音調(diào)和立體聲狀態(tài)等進(jìn)行調(diào)控。組成與要求：1）組成：典型前置放大器的電路組成如圖所示。2）要求：信噪比要高、諧波失真度要小、輸入阻抗要高、輸出阻抗要低、立體聲通道的一致性要好、聲道的隔離度要高。4.2.1

前置放大器的基本要求第3頁/共57頁4.2

前置放大器功能：用于音源與前置放大器的選通。飛利浦公司生產(chǎn)的TDA1029音源電子開關(guān)電路如圖所示。該音源電子開關(guān)可以對輸入的4組立體聲信號進(jìn)行選通。4.2.2

音源選擇電路第4頁/共57頁4.2

前置放大器1．單管前置放大電路常采用交流負(fù)反饋型共射放大電路和射極跟隨器電路。2．雙管前置放大電路可使放大器的增益得到提高。電路如圖所示。4.2.3

前置放大器電路第5頁/共57頁4.2

前置放大器3．集成電路小信號音頻電壓放大電路在中、高檔音響中普遍采用集成電路作為輸入放大器。這些集成電路的特點是增益高，噪聲小，含有補(bǔ)償電路，雙通道一致性好，電路簡單，安裝、調(diào)試方便。由集成電路構(gòu)成的反饋式均衡放大電路及低中高頻時的等效電路如圖所示。4.2.3

前置放大器電路第6頁/共57頁4.2

前置放大器功能：調(diào)節(jié)饋入功放的信號電平，以控制揚聲器的輸出音量。種類：1）電位器控制；2）電子控制。1．雙聲道電位器音量控制電路：采用雙聯(lián)同軸的指數(shù)型電位器構(gòu)成分壓電路，直接控制信號電平。2．電子音量控制電路：采用間接方式控制音量大小，可以克服電位器音量控制電路的缺點。偏流調(diào)節(jié)型音量控制電路如下圖右圖所示。4.2.4

音量控制電路第7頁/共57頁4.2

前置放大器作用：用來對音頻信號各頻段內(nèi)的信號進(jìn)行提升或衰減控制。1．RC衰減式音調(diào)控制電路RP1是低音控制電位器。調(diào)節(jié)RP1對中音和高音的影響不大，而對低頻信號的影響較顯著；RP2是高音控制電位器。調(diào)節(jié)RP2對中音和低音的影響不大，而對高頻信號的影響較顯著。4.2.5

音調(diào)控制電路第8頁/共57頁4.2

前置放大器2．RC負(fù)反饋式音調(diào)控制電路RP1是低音控制電位器，當(dāng)動片滑到最左端時，低音呈最大提升狀態(tài)；動片滑動到最右端時，低音呈最大衰減狀態(tài)；動片在中間位置時，對低音不提升也不衰減。RP2是高音控制電位器，當(dāng)動片滑到最左端時,對高音呈最大提升狀態(tài)，當(dāng)動片滑到中間位置時對高音無衰減作用也無提升作用。4.2.5

音調(diào)控制電路第9頁/共57頁4.2

前置放大器功能：在小音量放送音樂時利用頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)適當(dāng)提升低音和高音分量，以彌補(bǔ)人耳聽覺缺陷，達(dá)到較好的聽音效果。1．抽頭電位器響度控制電路抽頭電位器響度控制電路原理如圖所示。R1，C1，C2和抽頭電位器組成頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，電位器滑動觸點既能控制輸出音量，又能實現(xiàn)響度控制。4.2.6

等響度控制電路第10頁/共57頁4.2

前置放大器2．獨立的響度控制電路獨立于音量控制的響度控制電路，應(yīng)用于在音量遙控的音響系統(tǒng)中，電路中的響度控制開關(guān)（圖中S1）由遙控電路控制。當(dāng)S1置于ON位置時，響度控制電路具有低音補(bǔ)償作用，在不同音量的情況下具有相同的低音提升量；當(dāng)S1置于OFF位置時，電容C1被短路，因而電路無響度頻率補(bǔ)償作用。4.2.6

等響度控制電路第11頁/共57頁4.2

前置放大器作用：用來調(diào)整左、右聲道增益，使兩聲道增益相等，即用來校正左右聲道的音量差別，使左右揚聲器聲級平衡。

4.2.7

平衡控制電路第12頁/共57頁4.2

前置放大器TA7630P是一種專用的音質(zhì)控制集成電路。功能：利用直流電壓通過電位器間接實現(xiàn)響度、音調(diào)及平衡控制。特點：采用電子控制的方法，利用直流電壓通過電位器間接實現(xiàn)響度、音調(diào)及平衡控制，可避免直接控制會產(chǎn)生轉(zhuǎn)動噪聲和容易感應(yīng)交流干擾的缺點。4.2.8音質(zhì)控制集成電路TA7630P第13頁/共57頁4.2

前置放大器（3）TA7630P引腳功能：4.2.8音質(zhì)控制集成電路TA7630P引腳作用及參考電壓引腳作用及參考電壓1接地9高音控制輸入（直流、6V）2左輸入（音頻、3V）10低音控制輸入（直流、6V）3左高頻諧振11右輸出（音頻）4左低頻諧振12電源（14V）5基準(zhǔn)電壓13右低頻諧振6左輸出（音頻）14右高頻諧振7立體聲平衡控制輸入（直流、3V）15右輸入（音頻、3V）8音量控制輸入（直流、3V）16負(fù)反饋第14頁/共57頁4.2

前置放大器（4）TA7630P應(yīng)用電路：4.2.8音質(zhì)控制集成電路TA7630P第15頁/共57頁4.2

前置放大器TA7666P是雙聲道5級電平指示驅(qū)動集成電路。功能：可根據(jù)輸入兩路音頻信號的峰值大小來驅(qū)動5×2只兩列發(fā)光二極管的數(shù)目，進(jìn)行雙聲道電平指示。特點：1）雙聲道5級電平指示，可以較細(xì)仔較直觀地反映音頻信號電平的變化情況；2）用LED作為顯示器的指示元件，具有反應(yīng)速度快、指示醒目、動作可靠等特點。4.2.8電平指示集成電路TA7666P第16頁/共57頁4.2

前置放大器（3）TA7666P雙聲道電平指示應(yīng)用電路4.2.8電平指示集成電路TA7666P第17頁/共57頁4.3

圖示均衡器圖示均衡器GEQ（GraphicEqualizer），亦稱多段頻率音調(diào)控制電路。功能：可以對整個音頻范圍內(nèi)以若干個頻率點為中心的頻段分別進(jìn)行提升或衰減的控制，從而實現(xiàn)對音質(zhì)的精細(xì)調(diào)整。種類：根據(jù)分段的多少可以分為：5段、7段、10段、15段、27段、31段等幾種。各個頻率點的分布：可以根據(jù)1/3倍頻、2/3倍頻、2倍頻或3倍頻進(jìn)行變化。例：按照3倍頻變化的5段頻率圖示均衡器的頻率點為：100Hz，330Hz，1kHz，3.3kHz，10kHz。第18頁/共57頁4.3

圖示均衡器1.組成：LC串聯(lián)諧振式的圖示均衡電路如圖所示。2.原理：LC串聯(lián)諧振支路：對其諧振頻率f0的信號呈現(xiàn)最小阻抗。

中心頻率f0為：100Hz，330Hz，1kHz，3.3kHz，10kHz

。RP1～RP5：可分別對各頻率點信號的輸出進(jìn)行衰減或提升。4.3.1圖示均衡器的電路組成第19頁/共57頁4.3

圖示均衡器因為大電感元件不僅體積較大，還因易感應(yīng)交流干擾和需用鐵芯，在大信號時會有磁飽和失真并產(chǎn)生寄生相移，因此在中、高檔錄音座中不宜采用。采用運算放大器或晶體管放大器構(gòu)成模擬電感，來代替實際中的大電感線圈。模擬電感電路如下圖所示：4.3.2模擬電感原理第20頁/共57頁4.3

圖示均衡器利用運算放大器輸出端與同相輸入端之間的電容引入正反饋，使輸入阻抗呈感性變化，這時，運算放大器輸入端可等效為一個電感L和一個電阻R的串聯(lián)，其中電感的電感量L＝R1R2C，通常R1，R2的數(shù)值不變，而要改變L的電感量，一般是通過改變C的容量來實現(xiàn)。4.3.2模擬電感原理第21頁/共57頁4.3

圖示均衡器在圖中，因為運放輸入端的輸入電壓和輸入電流都為0，則：UR1＝UC；IC＝IR2；UC＝Ui(–jXC)/(R2–jXC)＝Ui/(1+jωR2C)。同時，各元件的取值滿足R2?R1、XC?R1的要求(例如，R1＝1.2k，R2＝68k，C?

0.033μF)。因此有：IC＝IR2?IR1；Ii＝|IR1+IC|≈IR1；IR1＝UR1/R1＝UC/R1＝Ui/R1(1+jωR2C)＝Ui/(R1+jωR1R2C)。4.3.2模擬電感原理第22頁/共57頁4.3

圖示均衡器所以，該電路的輸入阻抗為:Zi＝Ui/Ii＝Ui/(|IR1+IC|)≈Ui/IR1＝R1(1+jωR2C)＝R1+jωR1R2C設(shè)L＝R1R2C，則Zi＝R1+jωL由此可得到模擬電感所對應(yīng)的等效電路，其中L＝R1R2C為模擬電感的值。4.3.2模擬電感原理第23頁/共57頁4.3

圖示均衡器TA7796P為5段圖示均衡器專用集成電路。功能：可以對：100Hz，330Hz，1kHz，3.3kHz，10kHz的信號進(jìn)行提升或衰減。TA7796P應(yīng)用電路如下：4.3.3典型圖示均衡器電路TA7796P第24頁/共57頁4.3

圖示均衡器TA7796P圖示均衡器工作原理：TA7796P交流等效電路如下：4.3.3典型圖示均衡器電路TA7796P第25頁/共57頁4.3

圖示均衡器1.功能：數(shù)字式圖示均衡器采用了控制數(shù)字濾波器的方法來調(diào)節(jié)各個頻段的信號和增益。2.特點：信噪比很高（可達(dá)100dB左右），失真度極低，可作信號的頻譜分析，可記憶多條均衡曲線供選擇使用。3.電路組成：數(shù)字式頻率均衡器的電路框圖如圖所示。4.3.4數(shù)字式圖示均衡器第26頁/共57頁4.3

圖示均衡器4.工作原理：左右聲道的輸入信號首先通過A/D轉(zhuǎn)換器，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；然后經(jīng)過衰減器和頻段選擇調(diào)節(jié)器，對所選頻段的數(shù)字信號進(jìn)行衰減調(diào)節(jié)，再配合高通及低通濾波器、延遲電路，實現(xiàn)對音頻數(shù)字信號的頻率調(diào)節(jié)；最后經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號輸出。4.3.4數(shù)字式圖示均衡器第27頁/共57頁4.4

功率放大器功放種類：汽電10110.13（1）按輸出級與揚聲器的連接方式分類有：變壓器耦合、OTL電路、OCL電路、BTL電路等；（2）按功放管的工作狀態(tài)分類有：甲類、乙類、甲乙類、超甲類、新甲類等；（3）按所用的有源器件分類有：晶體管功率放大器、場效應(yīng)管功率放大器、集成電路功率放大器及電子管功率放大器等。第28頁/共57頁4.4

功率放大器OTL（OutputTransformerLess）電路稱為無輸出變壓器功放電路。是一種輸出級與揚聲器之間采用電容耦合而無輸出變壓器的功放電路。特點：采用單電源供電方式，輸出端直流電位為電源電壓的一半；輸出端與負(fù)載之間采用大容量電容耦合，揚聲器一端接地；具有恒壓輸出特性，允許揚聲器阻抗在4，8，16之中選擇，最大輸出電壓的振幅為電源電壓的一半，即1/2Vcc，額定輸出功率約為V2cc/（8RL）；輸出端的耦合電容對頻響也有一定影響。4.4.1OTL功放電路第29頁/共57頁4.4

功率放大器（2）OTL電路結(jié)構(gòu)：V1和V2配對，一只為NPN型，另一只為PNP型；輸出端中點電位為電源電壓的一半，Vo＝Vcc/2；功放輸出與負(fù)載（揚聲器）之間采用大電容耦合。4.4.1OTL功放電路第30頁/共57頁4.4

功率放大器（3）OTL電路原理：1）在輸入信號正半周時，V1導(dǎo)通，電流自Vcc經(jīng)V1為電容C充電，經(jīng)過負(fù)載電阻RL到地，在RL上產(chǎn)生正半周的輸出電壓。4.4.1OTL功放電路第31頁/共57頁4.4

功率放大器2）在輸入信號的負(fù)半周時，V2導(dǎo)通，電容C通過V2和RL放電，在RL上產(chǎn)生負(fù)半周的輸出電壓。只要電容C的容量足夠大，可將其視為一個恒壓源，無論信號如何，電容C上的電壓幾乎保持不變。4.4.1OTL功放電路第32頁/共57頁4.4

功率放大器2．典型OTL功放電路4.4.1OTL功放電路第33頁/共57頁汽電10310.13第34頁/共57頁4.4

功率放大器1．OCL電路原理OCL（OutputCondensertLess）稱為無輸出電容功放電路。（1）OCL電路結(jié)構(gòu)：采用雙電源供電方式；省去了輸出耦合電容。4.4.2OCL功放電路第35頁/共57頁4.4

功率放大器（2）OCL電路原理：（與OTL基本相同）①在輸入信號正半周時，V1導(dǎo)通，電流自＋Vcc1經(jīng)V1，經(jīng)過負(fù)載電阻RL到地構(gòu)成回路，在RL上產(chǎn)生正半周的輸出電壓。②在輸入信號的負(fù)半周時，V2導(dǎo)通，電流自－Vcc2通過V2和RL構(gòu)成回路，在RL上產(chǎn)生負(fù)半周的輸出電壓。4.4.2OCL功放電路第36頁/共57頁4.4

功率放大器（3）OCL電路特點：采用雙電源供電方式，輸出端直流電位為零；由于沒有輸出電容，低頻特性很好；揚聲器一端接地，一端直接與放大器輸出端連接，因此須設(shè)置保護(hù)電路；具有恒壓輸出特性，允許選擇4Ω、8Ω或16Ω負(fù)載；最大輸出電壓振幅為正負(fù)電源值，額定輸出功率約為V2cc/（2RL）。4.4.2OCL功放電路第37頁/共57頁4.4

功率放大器2．典型OCL功放電路4.4.2OCL功放電路第38頁/共57頁4.4

功率放大器1．BTL電路原理BTL（BalancedTransformerLess）平衡橋式功放。（1）BTL電路結(jié)構(gòu)：電路由兩組對稱的OTL或OCL電路組成；揚聲器接在兩組OTL或OCL電路輸出端之間，即揚聲器兩端都不接地。4.4.3BTL功放電路第39頁/共57頁4.4

功率放大器（2）BTL電路原理：①V1和V2是一組OCL電路輸出級，V3和V4是另一組OCL電路輸出級。②兩組功放的兩個輸入信號的大小相等、方向相反。③輸入信號+ui為正半周而–ui為負(fù)半周時，V1，V4導(dǎo)通，V2，V3截止，此時負(fù)載上的電流通路從左到右。④反之，V1，V4截止，V2，V3導(dǎo)通，此時負(fù)載上的電流通路從右到左。4.4.3BTL功放電路第40頁/共57頁4.4

功率放大器（3）BTL電路特點：可采用單電源供電，兩個輸出端直流電位相等，無直流電流通過揚聲器；與OTL、OCL電路相比，在相同電源電壓、相同負(fù)載情況下，BTL電路輸出電壓可增大一倍，輸出功率可增大四倍，這意味著在較低的電源電壓時也可獲得較大的輸出功率；一路通道要有二組功放對，且揚聲器沒有接地端，給檢修工作帶來不便。4.4.3BTL功放電路第41頁/共57頁4.4

功率放大器2．典型BTL功放電路

4.4.3BTL功放電路第42頁/共57頁4.4

功率放大器特點：新型功率放大器兼有甲類功放的低失真和乙類功放的高效率特點。1．超甲類功率放大器（1）基本思想：采用動態(tài)偏置，使互補(bǔ)輸出級電路始終不進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，從而避免了交越失真和開關(guān)失真。（2）電路特點：效率高，是因為輸出級仍采用互補(bǔ)推挽方式；低失真，是因為采用動態(tài)偏置。（3）電路結(jié)構(gòu)組成：由二部分組成：互補(bǔ)推挽輸出電路；②動態(tài)偏置電路。（該電路的關(guān)鍵是采取動態(tài)偏置）4.4.4新型功率放大器第43頁/共57頁4.4

功率放大器（4）電路原理：①互補(bǔ)輸出級：由V7～V10構(gòu)成互補(bǔ)推挽輸出級，（使電路效率高）。②動態(tài)偏置電路：虛線框內(nèi)部分構(gòu)成動態(tài)偏置電路，（使輸出級電路始終不進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)）。4.4.4新型功率放大器第44頁/共57頁4.4

功率放大器在動態(tài)偏置電路中：①V1和V2組成電流/電壓轉(zhuǎn)換電路。②V3～V6和VD1,VD2構(gòu)成輸出級電流檢測電路。4.4.4新型功率放大器第45頁/共57頁4.4

功率放大器2．新甲類功率放大器新甲類功率放大器采用同步偏置方式，讓輸出級晶體管的基極電位隨信號大小而浮動，從而保證輸出級電路始終不進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。4.4.4新型功率放大器第46頁/共57頁4.4

功率放大器（3）電路原理：a）互補(bǔ)輸出級：由V3～V3構(gòu)成互補(bǔ)推挽輸出級。b）V11和V12構(gòu)成互補(bǔ)型恒壓器，為V1～V6提供恒定偏壓U1；V13和V14構(gòu)成另一個互補(bǔ)型恒壓器，為V3～V6提供恒定偏壓U2和U3。4.4.4新型功率放大器第47頁/共57頁4.4

功率放大器c）輸出級靜態(tài)偏置電流由U1,U2和U3共同決定。并調(diào)節(jié)RP1和RP2，使靜態(tài)時VD1～VD4均處于導(dǎo)通狀態(tài)，輸出級V3～V6處于微導(dǎo)通狀態(tài)。4.4.4新型功率放大器第48頁/共57頁4.4

功率放大器d）當(dāng)①端輸入信號處于正半周時，VD1和VD3導(dǎo)通，VD2和VD4截止，V1,V3和V5電流增大，⑤端輸出信號電壓增大。由于U3的恒壓作用，④端V4基極電位通過VD4和U3隨5端信號大小而浮動，從而使V4,V6維持在微導(dǎo)通狀態(tài)，始終不進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。4.4.4新型功率放大器第49頁/共57頁4.4

功率放大器e）當(dāng)①端輸入信號處于負(fù)半周時，VD2,VD4導(dǎo)通，VD1,VD3截止，V2,V4,V6電流增大，③端電位通過VD3和U2隨⑤端信號大小而浮動，使V3,V5始終不進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。4.4.4新型功率放大器第50頁/共57頁4.4