音頻放大器原理與應用第1頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月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、保護電路等等）內(nèi)容：第2頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月音頻放大器的結(jié)構與組成放大、混響混合電路選擇開關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3頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月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、零點漂移保護電源系統(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4頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1。電壓放大

單晶體管放大電路：

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

第5頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1。電壓放大集成運算放大電路：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6頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1。電壓放大NE5532：

單電源同向放大器第7頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1。電壓放大NE5532：

雙電源同向放大器第8頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1。電壓放大NE5532：

擴流放大器第9頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1。電壓放大集成運算放大電路：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10頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1。電壓放大AD826：

同向放大器第11頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1。電壓放大AD826：

反向放大器第12頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1。電壓放大集成運算放大電路：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13頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1。電壓放大LM324：

單電源同向放大器第14頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1。電壓放大LM324：

單電源反向放大器第15頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2。功率放大器特點：（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16頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2。功率放大器特點：（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重。在實際應用中，有些設備對失真問題要求很嚴，因此，要采取措施減小失真，使之滿足負載的要求。

(4)保護及散熱。功放管承受高電壓、大電流，因而功放管的保護及散熱問題也應重視。功率放大器工作點的動態(tài)范圍大，因此只適宜用圖解法進行分析。第17頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月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18頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2。功率放大器---分類a。甲類：當靜態(tài)工作點Q設在負載線性段的中點，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)功放管工作點選擇的不同進行分類。有甲類、乙類及甲乙類功率放大器第19頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2。功率放大器--分類b。乙類：若將靜態(tài)工作點Q設在橫軸上，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20頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2。功率放大器--分類c。甲乙類：若將靜態(tài)工作點設在線性區(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21頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2。功率放大器--分類乙類互補對稱功放：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)嚴重的失真現(xiàn)象。乙類互補對稱功放，既可保持靜態(tài)時功耗小，又可減小失真。交越失真第22頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2。功率放大器--分類甲乙類互補對稱電路:

乙類互補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?shù)恼妷?，使之處于微導通狀態(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23頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2。功率放大器--分類復合管互補對稱電路:

采用復合管的互補對稱輸出級，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。改進的電路被稱為準互補對稱電路。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。第24頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月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，除了對輸入信號進行放大外，還有溫度補償和抑制零漂的作用。V4、V5管構成中間放大級。V7到V10管為準互補OCL電路，作為輸出級。Re7~Re10可使電路穩(wěn)定。V6管及Re4、Re5構成“UBE擴大電路”，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構成串聯(lián)負反饋，以提高電路穩(wěn)定性并改善性能。第25頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2。功率放大器--實例OCL功率放大電路

第26頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月+24VuiRLT7T8RC8-24VR2R3T6Rc1T1T2Rb1Rb2C1RfR1D1D2T3Re3T4Re4C2T5Re5C3C4T9T10Re10Re7Re9C5R4BX差動放大級反饋級偏置電路共射放大級UBE倍增電路恒流源負載準互補功放級保險管負載實用的OCL準互補功放電路：第27頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2。功率放大器--實例OTL（OutputTransformerLess）功率放大電路后圖電路是一個OTL互補對稱功率放大電路，用作電視機伴音功放。其中V1管構成前置電壓放大級，信號經(jīng)C3耦合至V2構成的推動級，R14形成電壓串聯(lián)負反饋，以改善放大性能。C2、C4、C7為相位補償元件，用以防止高頻自激。V3、V4管構成互補功率輸出級。C6將信號耦合到負載RL上。R11、R12為限流電阻，防止開機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，構成直流負反饋，以穩(wěn)定C6正極的電位為UCC/2。

第28頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2。功率放大器--實例OTL功率放大電路第29頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月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：輸出短路保護。應用：汽車音響

第30頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2。功率放大器--實例集成功率放大器:TDA2003、TDA2030、TDA2009、LM384TDA2003：典型應用電路第31頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月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：輸出短路保護、過熱保護，極性反接保護（后加）

第32頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月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流電路40W第33頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月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34頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2。功率放大器--實例TDA2030：電子分頻電路第35頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月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：短路保護、過熱保護

第36頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2。功率放大器--實例集成功率放大器:TDA2003、TDA2030、TDA2009、LM384TDA2009：典型應用第37頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2。功率放大器--實例集成功率放大器:TDA2003、TDA2030、TDA2009、LM384TDA2009：橋式輸出第38頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2。功率放大器--實例生產(chǎn)廠家：美國半導體器件公司電路形式：OTL輸出功率：8負載上可得到5W功率電源電壓：最大為28V集成功率放大器:TDA2003、TDA2030、TDA2009、LM384LM384：

第39頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月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電容接負載）)12345678910111213141--

接旁路電容（5）9、13--

空腳（NC）第40頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月500-+

0.12.78146215Vccui8