實用音頻放大器(講座第一稿)

實用音頻放大器

童有為2013.4.19一、任務(wù)題目分析1．基本要求

在放大通道的正弦信號輸入電壓幅度為（5～700）mVpp，采用雙電源供電，不大于±20V；等效負(fù)載電阻RL為8Ω下，放大器應(yīng)滿足：（功率放大部分單獨供電）

最大不失真輸出功率POR≥8W；（波形無明顯失真）電源電壓>±11.32V，考慮到三極管壓降，使用±15V~±18V電源功放輸出峰值電流11.3V÷8Ω=1.42A因此，需要電源提供±15V~±18V，1.4A以上電流分析：8Ω負(fù)載，輸出功率8W，輸出電壓為題目分析1．基本要求

在放大通道的正弦信號輸入電壓幅度為（5～700）mVpp，采用雙電源供電，不大于±20V；等效負(fù)載電阻RL為8Ω下，放大器應(yīng)滿足：（功率放大部分單獨供電）

最大不失真輸出功率POR≥8W；（無明顯失真）總放大倍數(shù)（按輸入與輸出信號的峰值計算）11.32÷0.7÷2=32.3倍11.32÷0.005÷2=4528倍實際放大倍數(shù)應(yīng)大于32.3倍，小于4528倍，綜合考慮，放大倍數(shù)定為100倍。

分析：8Ω負(fù)載，輸出功率8W，放大倍數(shù)為：題目分析②帶寬BW≥（40～20000）Hz；（功放部分）

③在POR下的效率≥50%；

④在前置放大級輸入端交流短接到地時，RL=8Ω上的交流聲VPP≤400mV。分析：電路帶寬較寬，應(yīng)考慮使用直流耦合的放大電路。功放效率：甲類<25%(參見模擬電子技術(shù)課本)乙類<78.5%甲類<甲乙類<乙類功放部分應(yīng)使用甲乙類功放前置放大器的作用前置放大器主要起電壓放大作用，該系統(tǒng)中電壓增益為100功率放大器主要起電流放大作用，其電壓增益一般設(shè)為1放大器的實質(zhì)信號如何被放大的：信號源功放負(fù)載（喇叭）直流電源<1mW輸出8W提供8W能量功放是一個受輸入信號控制的將直流電源的能量轉(zhuǎn)為交流功率信號的變換器信號的放大常用信號放大器件三極管電路場效應(yīng)管運(yùn)算放大器三極管及其放大電路三極管處于放大區(qū)時，ICE=β?IBVO=VCC-ICE*RC=VCC-β?IB*Rc如何讓三極管工作在放大區(qū)？三極管放大電路的

截止區(qū)、放大區(qū)與飽和區(qū)當(dāng)基極電流較小時，輸出電壓較高，接近VCC。此時為截止區(qū)當(dāng)基極電流適中時，輸出電壓處于0~VCC的中段。此時為放大區(qū)當(dāng)基極電流較大時，輸出電壓較低，接近0V。此時為飽和三極管放大電路的

截止區(qū)、放大區(qū)與飽和區(qū)可見，需要給基極施加一個直流電流IBQ，才能使輸出電壓在電源軌的中段，輸出電壓才不會失真，放大區(qū)處于放大區(qū)三極管放大電路靜態(tài)偏置電路VCC-β?IBQ*Rc中點電壓，即為靜態(tài)時（交流信號輸入為0時）的集電極輸出電壓，該電壓在1/2VCC附近最好。，將靜態(tài)時的VCE稱為靜態(tài)工作點。運(yùn)算放大器及信號放大電路一般使用運(yùn)放制作前置放大器可以使用同相放大器，也可以使用反相放大器以上兩個電路貌似能滿足要求，其實存在著問題運(yùn)放的增益帶寬積常用運(yùn)放的增益帶寬積LM358fBW=1MHz放大20KHz信號時只能放大50倍NE5532fBW=10MHz放大20KHz信號時可以放大500倍所以若使用1級放大器，不能使用LM358，可以使用NE5532前置放大器電路或使用兩級放大器前置放大器電路功率放大級采用甲乙類互補(bǔ)推挽結(jié)構(gòu)D1、D2用于減小或消除交越失真T3、T4用于減小或消除交越失真

推薦電路TIP122的hFE值：1000，所需驅(qū)動電流：2A÷1000=2mA，NE5532能滿足驅(qū)動要求。全分立元件功放全分立元件功放數(shù)字音量控制電路發(fā)揮部分

①制作數(shù)字音量控制電路（不可使用專用音響音量控制集成電路，可用通用數(shù)字電路及單片機(jī)控制電路實現(xiàn)），用兩只輕觸開關(guān)分別實現(xiàn)