音響設(shè)備知識(shí)普及_功率放大器

1、音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)第第3章章 功率放大器功率放大器 內(nèi)容提要與學(xué)習(xí)要求內(nèi)容提要與學(xué)習(xí)要求功率放大器是音響設(shè)備中對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行放大處理的核心部分。功率放大器有前級(jí)放大處理電路和后級(jí)功率放大電路兩部分組成。本章首先介紹前置放大器的電路組成，音源選擇電路和音質(zhì)控制電路的結(jié)構(gòu)與原理；然后介紹后級(jí)功率放大電路的類型及典型電路的結(jié)構(gòu)組成；最后對(duì)D類數(shù)字功率放大器進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下要求：（1）了解功率放大器的主要性能指標(biāo)； （2）掌握前級(jí)放大處理電路與后級(jí)功率放大電路的結(jié)構(gòu)組成，懂得功放保護(hù)電路的類型與功能；（3）掌握前置放大器中的音源選擇、音量、等響、平衡等音質(zhì)控制的方法及

2、多級(jí)電平指示的方法；（4）熟悉OTL、OCL、BTL功放電路的基本結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)；（5）理解D類數(shù)字功放電路的結(jié)構(gòu)組成與工作原理。 音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.1 功率放大器概述功率放大器概述3.1.1 功率放大器的要求與組成功率放大器的要求與組成1對(duì)功率放大器的基本要求（1）輸出功率要大。為了得到足夠大的輸出功率，功放管的工作電壓和電流接近極限參數(shù)。功放管集電極的最大允許耗散功率與功放管的散熱條件有關(guān)，改善功放管的散熱條件可以提高它的最大允許耗散功率。在實(shí)際使用中，功放管都要按規(guī)定安裝散熱片。（2）效率要高。揚(yáng)聲器獲得的功率與電源提供的功率之比稱為功率放大器的效率。功率放大器的輸出功率是由直流電

3、源提供的，由于功放管具有一定的內(nèi)阻，所以它會(huì)有一定的功率損耗。功率放大器的效率越高越好。（3）非線性失真要小。由于功率放大器中信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍很大，功放管工作在接近截止和飽和狀態(tài)，超出了特性曲線的線性范圍，必須設(shè)法減小非線性失真。音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.1 功率放大器概述功率放大器概述2功率放大器的基本組成音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.1 功率放大器概述功率放大器概述3.1.2 功率放大器的主要性能指標(biāo)功率放大器的主要性能指標(biāo)1過(guò)載音源電動(dòng)勢(shì)2有效頻率范圍3總諧波失真（THD）4輸出功率音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.2 前置放大器前置放大器3.2.1 前置放大器的組成與要求前置放大器的組成與要求

4、1前置放大器的電路組成音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.2 前置放大器前置放大器3.2.2 音源選擇電路音源選擇電路音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.2 前置放大器前置放大器3.2.3 前置放大電路前置放大電路1單管前置放大電路單管前置放大電路通常采用交流負(fù)反饋型共射放大電路和射極跟隨器電路。交流負(fù)反饋型共射放大電路具有輸入阻抗高、失真小、電壓增益基本不受晶體管參數(shù)影響等特點(diǎn)，特別是在立體聲通道中，其左、右聲道所用的電路性能的一致性容易控制。而射極跟隨器電路具有輸入阻抗高、輸出阻抗低、動(dòng)態(tài)范圍和諧波失真方面性能十分良好的特點(diǎn)，其電壓增益要靠后級(jí)放大器來(lái)完成。音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.2 前置放大器前置放

5、大器2雙管前置放大電路音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.2 前置放大器前置放大器3集成電路小信號(hào)音頻電壓放大電路音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.2 前置放大器前置放大器均衡放大電路的等效電路音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.2 前置放大器前置放大器3.2.4 音質(zhì)控制電路音質(zhì)控制電路1音量控制電路（1）雙聲道電位器音量控制電路。音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.2 前置放大器前置放大器（2）電子音量控制電路。音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.2 前置放大器前置放大器2等響控制電路（1）帶抽頭電位器響度控制電路。音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.2 前置放大器前置放大器（2）獨(dú)立的響度控制電路。音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.2 前

6、置放大器前置放大器3平衡控制電路立體聲組合音響要求左、右聲道電路結(jié)構(gòu)對(duì)稱、性能一致，才能正確重現(xiàn)立體聲聲場(chǎng)。在電路設(shè)計(jì)時(shí)雖然做了左、右聲道電路對(duì)稱的設(shè)計(jì)，但不可避免地存在性能上的不對(duì)稱，尤其是左、右聲道增益的不一致性，為了能修正這種增益的不一致，設(shè)置了立體聲平衡控制電路。這一電路的作用就是用來(lái)調(diào)整左、右聲道增益，使兩聲道增益相等，即用來(lái)校正左、右聲道的音量差別，使左、右揚(yáng)聲器聲級(jí)平衡。音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.2 前置放大器前置放大器4音質(zhì)控制集成電路音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.2 前置放大器前置放大器TA7630P各引腳參考電壓及作用音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.2 前置放大器前置放大器5電

7、平指示電路音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.3 功率放大器功率放大器3.3.1 OTL功放電路功放電路1OTL電路原理音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.3 功率放大器功率放大器2典型OTL功放電路音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.3 功率放大器功率放大器3.3.2 OCL功放電路功放電路1OCL電路原理OCL（Output Condensert Less）電路，是在OTL電路的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它的工作原理與OTL電路幾乎一樣，只有兩點(diǎn)區(qū)別，即采用雙電源供電方式并省去了輸出耦合電容。音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.3 功率放大器功率放大器2典型OCL功放電路音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.3 功率放大器功率放大器3場(chǎng)效

8、應(yīng)管OCL功放電路音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.3 功率放大器功率放大器3.3.3 BTL功放電路功放電路1BTL電路原理音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.3 功率放大器功率放大器2典型BTL功放電路音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.3 功率放大器功率放大器3.3.4 功率放大器保護(hù)電路功率放大器保護(hù)電路1保護(hù)電路的類型音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.3 功率放大器功率放大器2保護(hù)電路的工作原理（1）切斷負(fù)載式保護(hù)電路主要由過(guò)載檢測(cè)及放大電路、繼電器兩部分所組成。當(dāng)放大器輸出過(guò)載或中點(diǎn)電位偏離零點(diǎn)較大時(shí)，過(guò)載檢測(cè)電路輸出過(guò)載信號(hào)，經(jīng)放大后啟動(dòng)繼電器動(dòng)作，使揚(yáng)聲器回路斷開(kāi)。（2）分流式保護(hù)電路的工作原理是在輸出過(guò)

9、載時(shí)，由過(guò)載檢測(cè)電路輸出過(guò)載信號(hào)，控制并聯(lián)在兩只功放管基極之間的分流電路，使其內(nèi)阻減小，分流增加，減小了大功率管輸出電流，保護(hù)了功放管和揚(yáng)聲器。（3）切斷信號(hào)式和切斷電源式保護(hù)電路的工作原理與前兩種方式基本相同，不同的只是用過(guò)載信號(hào)去控制輸入信號(hào)控制電路或電源控制電路，切斷輸入信號(hào)或電源。切斷信號(hào)式只能抑制強(qiáng)信號(hào)輸入引起的過(guò)載，對(duì)其他原因?qū)е碌倪^(guò)載則不具備保護(hù)能力；切斷電源式保護(hù)方式對(duì)電路的沖擊較大，因此，這兩種保護(hù)電路在實(shí)際中使用得較少。音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.3 功率放大器功率放大器3保護(hù)電路舉例所示是一個(gè)橋式檢測(cè)切斷負(fù)載式保護(hù)電路。該電路針對(duì)OCL電路輸出中點(diǎn)電壓失調(diào)而設(shè)計(jì)，可同時(shí)保

10、護(hù)兩個(gè)聲道，并且有開(kāi)機(jī)延時(shí)保護(hù)功能。L端接左聲道輸出，R端接右聲道輸出，兩路信號(hào)通過(guò)R1、R2在點(diǎn)混合，R1、R2和C1、C2組成低通濾波器，VD1VD4組成射極耦合穩(wěn)態(tài)繼電器驅(qū)動(dòng)電路，KR、KL是繼電器的兩組常閉觸點(diǎn)。音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.4 D類數(shù)字功放類數(shù)字功放3.4.1 D類功放的特點(diǎn)與電路組成類功放的特點(diǎn)與電路組成1D類功放的特點(diǎn)2D類功放的組成與原理音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.4 D類數(shù)字功放類數(shù)字功放D類功放原理圖音響設(shè)備技術(shù)音響設(shè)備技術(shù)3.4 D類數(shù)字功放類數(shù)字功放3D類功放的要求（1）對(duì)功率管的要求。（2）對(duì)PWM調(diào)制電路的要求。（3）對(duì)低通濾波器的要求。（4）D類功放的電路保護(hù)。（5）D類功放的電磁干擾。音響