第6章 分立元件放大电路
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分立元件,完美音质【功率放大电路】组装与调试项目6 功率放大电路第一部分:“功率放大电路”电路功能和原理简介一、功能说明该功率放大电路从结构上由电源板、左声道板、右声道板三块电路板组成(左、右声道电路完全相同),电源板负责供电,左、右声道板实现左、右声道信号功率放大。
二、原理简介功放电路由电源电路、音量调控电路、音调调控电路、滤波与前级放大电路、功率放大电路组成。
1. 电源电路从安全方面考虑,电源输入不采用电源变压器,而是从稳压源直接输入某数值的正、负直流电压,正电压由P1的1脚输入,经可调稳压模块LM317和扩流电流(Q1、R1)后得到功放电路需要的正电压值(+VCC=12V)和电流值(+I≥1.5A)。
同理,负电压由P1的3脚输入,经可调稳压模块LM337和扩流电流(Q2、R5)后得到功放电路需要的负电压值(-VCC=-12V)和电流值(-I≥-1.5A)。
正、负电源从P2的1、3脚输出给功放板供电。
2.音量调控电路该电路主要由R1、RL1、RW1、C1和C2组成,其中RL1为匹配电阻,实现输入匹配,RW1为音量调节电位器。
3.音调调控电路该电路主要由R2、R3、R4、R5、R6、C3、C4、C5、C6、RW2和RW3组成,RW2和RW3为音调调节电位器。
4.滤波和前级放大电路滤波电路由R7、R8、R9、R10、C7和C8组成,实现前级放大前的信号滤波。
前级放大电路由NE5532及其外围元件构成,采用同相比例运算放大电路模式,实现前级信号放大。
5功率放大电路部分功率放大电路的输入级采用差分放大电路,主要由Q1、Q2组成,输出级由两只型号相同的NPN型大功率晶体管Q6、Q7组成,而没有采用互补对称推挽电路。
输出管Q7对于负载(扬声器)来说是共发射极电路,而Q6则是射极输出电路,因此是不对称放大。
三、NE5532芯片介绍NE5532是双运放集成电路,它内部包含两组形式完全相同的运算放大器,其封装和内部结构分别如图1(a)(b)所示,其管脚说明如表1所示。
详解分立元器件OTL功率放大器电路图2-46所示是分立元器件构成的OTL功率放大器。
OTL功率放大器采用互补推挽输出级电路。
OTL功率放大器种类较多,这里以OTL音频功率放大器为例,详细介绍这种放大器的工作原理。
图2-46 分立元器件构成的OTL 功率放大器电路中,VT1构成推动级放大器;VT2和VT3构成互补推挽输出式放大器,VT2是NPN型三极管,VT3是PNP型三极管。
直流电路分析电路中,推动级与功放输出级之间采用直接耦合电路,所以两级放大器之间的直流电路相互影响。
这一放大器的直流电路比较复杂,分成以下几个部分分析。
1.电路启动分析接通直流工作电源瞬间,+V经R2和R3给VT2基极提供偏置电压,使VT2发射极有直流电压,这一电压经R4和R1分压后加到VT1基极,给VT1提供静态直流偏置电压,VT1导通。
VT1导通后,其集电极(C点)电压下降,也就是VT3基极电压下降,当放大器输出端A点电压大于C点电压时,VT3也处于导通状态,这样电路中的3只三极管均进入导通状态,电路完成启动过程。
2.静态电路分析接通直流电源瞬间,很快放大器进入稳定的静态,此时A点电压等于直流电源电压+V的一半,如果+V等于12V,放大器输出端(A点)的直流电压等于6V。
这是OTL功率放大器的一大特征,了解和记住这一点对检修OTL功率放大器很有用,如果测量A点电压不等于+V的一半,说明OTL功率放大器已经出现故障。
3.VT2和VT3直流电压供电电路分析对直流电流而言,VT2和VT3是串联的,所以只有+V的一半加到了每只三极管的集电极与发射极之间,而不是+V的全部。
功率放大器中,电路的直流工作电压大小直接关系到放大器的输出功率大小,+V愈大放大器的输出功率愈大。
所以,对于OTL功率放大器而言,由于每只三极管的有效工作电压只有+V的一半,要求有更大的直流工作电压+V才能有较大的输出功率,这是OTL功率放大器电路的一个不足之处。
经典的分立元件功放电路经典的分立元件功放电路是一种常用的音频放大电路,用于将低功率的音频信号放大为较高功率的音频信号,以驱动扬声器产生高质量的音频输出。
以下是关于分立元件功放电路的十个例子:1. 单级共射式功放电路:这是最简单的功放电路之一,由一个NPN 型晶体管和几个电阻组成。
它具有较高的电压增益和较低的输入阻抗,适用于低功率应用。
2. 双级共射式功放电路:这种电路在单级共射式功放电路的基础上增加了一个额外的共射级,以提高电压增益和输出功率。
它在音频放大领域广泛应用。
3. 压控放大器(VCA):VCA是一种特殊的功放电路,它具有可以通过控制电压来调节增益的特点。
它常用于音频处理和音量控制应用。
4. 互补对称功放电路:这种电路由NPN型和PNP型晶体管组成,可以提供高质量的音频放大效果。
它具有较低的失真和较高的稳定性。
5. A类功放电路:A类功放电路通过将音频信号直接放大,不进行任何切割或变换,以实现较高的音频质量。
它的效率相对较低。
6. AB类功放电路:AB类功放电路是A类功放电路和B类功放电路的结合,既具有较高的音频质量,又具有较高的效率。
它广泛应用于音频设备中。
7. D类功放电路:D类功放电路使用数字开关技术,通过将音频信号转换为脉冲宽度调制(PWM)信号,然后再进行放大,以实现高效率和低功耗。
8. 功率放大器:功率放大器是一种专用的功放电路,用于放大较高功率的音频信号,以驱动大功率扬声器。
它通常需要较大的散热器来散热。
9. 音频放大器:音频放大器是一种专用的功放电路,用于放大音频信号的幅度,以实现较大的音量和更好的音质。
它在音响系统中起着关键作用。
10. 无负反馈功放电路:无负反馈功放电路是一种特殊的功放电路,它不使用负反馈来稳定放大电路,而是通过优化电路设计和选用高质量的元件来实现高性能的音频放大效果。
以上是关于经典的分立元件功放电路的十个例子。
这些电路在音频放大领域发挥着重要作用,具有不同的特点和适用范围。
组装与调试项目6 功率放大电路第一部分:“功率放大电路”电路功能和原理简介一、功能说明该功率放大电路从结构上由电源板、左声道板、右声道板三块电路板组成(左、右声道电路完全相同),电源板负责供电,左、右声道板实现左、右声道信号功率放大。
二、原理简介功放电路由电源电路、音量调控电路、音调调控电路、滤波与前级放大电路、功率放大电路组成。
1. 电源电路从安全方面考虑,电源输入不采用电源变压器,而是从稳压源直接输入某数值的正、负直流电压,正电压由P1的1脚输入,经可调稳压模块LM317和扩流电流(Q1、R1)后得到功放电路需要的正电压值(+VCC=12V)和电流值(+I≥1.5A)。
同理,负电压由P1的3脚输入,经可调稳压模块LM337和扩流电流(Q2、R5)后得到功放电路需要的负电压值(-VCC=-12V)和电流值(-I≥-1.5A)。
正、负电源从P2的1、3脚输出给功放板供电。
2.音量调控电路该电路主要由R1、RL1、RW1、C1和C2组成,其中RL1为匹配电阻,实现输入匹配,RW1为音量调节电位器。
3.音调调控电路该电路主要由R2、R3、R4、R5、R6、C3、C4、C5、C6、RW2和RW3组成,RW2和RW3为音调调节电位器。
4.滤波和前级放大电路滤波电路由R7、R8、R9、R10、C7和C8组成,实现前级放大前的信号滤波。
前级放大电路由NE5532及其外围元件构成,采用同相比例运算放大电路模式,实现前级信号放大。
5功率放大电路部分功率放大电路的输入级采用差分放大电路,主要由Q1、Q2组成,输出级由两只型号相同的NPN型大功率晶体管Q6、Q7组成,而没有采用互补对称推挽电路。
输出管Q7对于负载(扬声器)来说是共发射极电路,而Q6则是射极输出电路,因此是不对称放大。
三、NE5532芯片介绍NE5532是双运放集成电路,它内部包含两组形式完全相同的运算放大器,其封装和内部结构分别如图1(a)(b)所示,其管脚说明如表1所示。
第六章 放大电路的反应〖主要内容〗1、根本概念反应、正反应和负反应、电压反应和电流反应、并联反应和串联反应等根本概念;2、反应类型判断:有无反应?是直流反应、还是交流反应?是正反应、还是负反应?3、交流负反应的四种组态及判断方法;4、交流负反应放大电路的一般表达式;5、放大电路中引入不同组态的负反应后,对电路性能的影响;6、深度负反应的概念,在深度负反应条件下,放大倍数的估算;〖本章学时分配〗本章分为3讲,每讲2学时。
第十九讲 反应的根本概念和判断方法及负反应放大电路的方框图一、 主要内容1、反应的根本概念 1〕什么是反应反应:将放大器输出信号的一局部或全部经反应网络送回输入端。
反应的示意图见以下图所示。
反应信号的传输是反向传输。
开环:放大电路无反应,信号的传输只能正向从输入端到输出端。
闭环:放大电路有反应,将输出信号送回到放大电路的输入回路,与原输入信号相加或相减后再作用到放大电路的输入端。
图示中i X 是输入信号,f X是反应信号,i X '称为净输入信号。
所以有 f i i X X X -='2) 负反应和正反应负反应:参加反应后,净输入信号iX ' <iX ,输出幅度下降。
应用:负反应能稳定与反应量成正比的输出量,因而在控制系统中稳压、稳流。
正反应:参加反应后,净输入信号iX ' >iX ,输出幅度增加。
应用:正反应提高了增益,常用于波形发生器。
3) 交流反应和直流反应直流反应:反应信号只有直流成分;交流反应:反应信号只有交流成分;交直流反应:反应信号既有交流成分又有直流成分。
直流负反应作用:稳定静态工作点;交流负反应作用:从不同方面改善动态技术指标,对Au、Ri、Ro有影响。
2、反应的判断1〕有无反应的判断〔1〕是否存在除前向放大通路外,另有输出至输入的通路——即反应通路;〔2〕反应至输入端不能接地,否那么不是反应。
2〕正、负反应极性的判断之一—瞬时极性法〔1〕在输入端,先假定输入信号的瞬时极性;可用“+〞、“-〞或“↑〞、“↓〞表示;〔2〕根据放大电路各级的组态,决定输出量与反应量的瞬时极性;〔3〕最后观察引回到输入端反应信号的瞬时极性,假设使净输入信号增强,为正反应,否那么为负反应。
用分立元件设计制作功率放大器教程第一步:功率放大器的基本原理在开始设计和制作功率放大器之前,我们首先需要了解功率放大器的基本原理。
功率放大器是一种能够将输入信号的功率放大到较大值的电路,它由信号输入端、电源以及输出负载组成。
功率放大器的主要任务是提供足够的功率给输出负载,以使得输出信号能够以理想的形式呈现。
第二步:选取合适的放大器类型根据不同的应用需求,我们需要选择适合的功率放大器类型。
常见的功率放大器类型包括B类、A类、AB类等。
在选择时,我们需要考虑功率放大器的效率、线性度以及成本等因素。
第三步:确定放大器的规格要求根据具体的应用需求,我们需要确定功率放大器的规格要求。
这包括输出功率、频率响应、失真度以及输入输出阻抗等。
规格要求的确定将有助于我们选择合适的元器件和设计电路。
第四步:选取适合的分立元件根据放大器的规格要求,我们需要选取适合的分立元件来实现电路设计。
这些分立元件包括晶体三极管、功率二极管、电容、电感等。
在选择元件时,我们需要考虑其参数、价格、可获得性以及性能等因素。
第五步:进行电路设计在选取了适合的分立元件后,我们可以开始进行功率放大器的电路设计。
电路设计的关键是根据电路模型和参数,合理选择元件的阻值、容值以及元件之间的连接方式。
这需要一定的电路基础知识和经验。
第六步:制作电路板在电路设计完成后,我们需要将电路设计转化为实际的电路板。
这一步包括进行电路板布局设计和电路板制造。
电路板布局设计需要合理地安排元件的位置和连接方式,以减少信号干扰和噪声。
电路板制造可以选择自行制作或者委托专业的制造厂家进行。
第七步:组装和调试在电路板制作完成后,我们需要进行电路的组装和调试。
这包括将元件焊接到电路板上,并进行必要的电路连通性测试和性能测试。
通过调试,我们可以检测和修正电路中的问题,以确保功率放大器的正常工作。
第八步:性能评估和优化通过进行性能评估和优化,我们可以进一步改进功率放大器的性能。
分立元件OCL功率放大电路原理分析OCL是英文Output Capacitor Less的缩写,意思是没有输出电容器。
OCL功率放大电路一般采用正、负对称的两组电源供电,电路内部直到负载扬声器全部采用直接耦合,中间无输入、输出变压器(人们将不用输入和输出变压器的功率放大电路称为单端推挽电路),也不需要输出电容器,其好处是通频带宽,信号失真最低。
(1)OCL功率放大器的结构组成功率放大器的结构如图1所示。
OCL功率放大电路分为输入级、激励级、功率输出级三级,此外还有为稳定电路工作而设置的负反馈网络和各种补偿电路,有些还设置有过载保护电路。
图2是一种实际的功放电路,早期一些低档功放机器采用了这一电路。
下面结合该电路来认识一下功率放大器的各组成部分。
1)输入级:输入级主要起缓冲作用。
输入级多采用差分对管放大电路(也有采用运算放大电路的),通常引入一定量的负反馈,增加整个功放电路的稳定性和降低噪声。
差分放大器由两个特性相同的放大电路组成,其左、右两管的参数几乎完全相同。
这种电路具有很高的稳定性,能抑制“零点漂移”,保证输出级中点电压的稳定。
有些功放机器的差动管发射极采用恒流源电路,常见的有二极管和三极管组成的恒流源和两个三极管组成的镜像恒流源。
输入级采用小功率管,工作在甲类状态,静态电流较小。
2)激励级:激励级的作用是给功率输出级提供足够的激励电流及稳定的静态偏压,整个功率放大器的增益主要由这一级提供。
多数功放机的激励级采用单管放大电路,也有少数机器采用差分对管放大电路。
这一级常采用恒流源负载,不仅能得到较高的电源抑制特性,而且具有工作状态稳定、线性好、失真度低等优点。
激励级也是用小功率管,工作在甲类状态。
另外,激励级还要为后一级(功率输出级)提供稳定的偏置电压。
功率输出级的偏置电压电路有多种类型。
最简单的偏置电路是由激励管的集电极负载电阻构成的,其热稳定性和稳压性都比较差;有些功放采用恒压偏置电路,即由多个二极管串联而成的稳压钳位电路,使功率输出级的偏置电压保持稳定;而更多的则是采用带温度补偿的恒压偏置电路,这种偏置电路由一个三极管和几个电阻组成。
第六章习题与思考题◆◆习题6-1在图P6-1所示的的各放大电路中,试说明存在哪些反馈支路,并判断哪些是负反馈,哪些是正反馈;哪些是直流反馈,哪些是交流反馈。
如为交流反馈,试分析反馈的组态。
假设各电路中电容的容抗可以忽略。
◆◆习题6-3 在图P6-1所示的各电路中,试说明哪些反馈能够稳定输出电压,哪些能够稳定输出电流,哪些能够提高输入电阻,哪些能够降低输出电阻。
解:(a) ① R e1引入第一级的交直流负反馈,其中交流电流串联负反馈可稳定本级的工作电流,提高输入电阻,直流负反馈可稳定本级的静态工作点;② R e2和Ce也引入第一级的直流负反馈,可稳定本级的静态工作点;③R e3引入第二级的交直流负反馈,交流电压串联负反馈可稳定输出电压,提高本级的输入电阻,降低输出电阻,而直流负反馈可稳定本级的静态工作点;④ R F和C F引入级间(整体)交流电压串联正反馈,故总体来说不能稳定输出电压或输出电流。
(b) ① R e1引入第一级的交直流负反馈,其中交流电流串联负反馈可稳定本级的工作电流,提高输入电阻,直流负反馈可稳定本级的静态工作点;② R e2和Ce引入第二级的直流负反馈,可稳定本级的静态工作点;③R e3引入第三级的交直流负反馈,交流电流串联负反馈可稳定输出电流,提高本级的输入电阻,提高输出电阻,而直流负反馈可稳定本级的静态工作点;④ R F引入级间(整体)交直流负反馈,其中交流电流串联负反馈可稳定输出电流,提高输出电阻,提高输入电阻,而直流负反馈可稳定各级静态工作点。
(c) ① R e1引入第二级的交直流负反馈,其中交流电流串联负反馈可稳定本级的工作电流,提高本级输入电阻,提高输出电阻,而直流负反馈可稳定本级的静态工作点;② R e2和Ce引入第二级的直流负反馈,可稳定本级的静态工作点;③ R F引入级间(整体)交直流负反馈,其中交流电流并联负反馈可稳定输出电流,提高输出电阻,降低输入电阻,而直流负反馈可稳定各级静态工作点。
放大电路的原理图及应用1. 介绍放大电路是电子设备中常用的一种电路,在信号处理和增强方面起着重要作用。
它可以将输入信号的能量增加,并将其输出为更大幅度的信号。
本文将介绍放大电路的原理图和应用。
2. 放大电路的原理图放大电路的原理图通常由几个主要组件组成,包括输入信号源、放大器、电源和输出负载。
下面是一个简单的放大电路的原理图示例:输入信号源 -----> 放大器 -----> 输出负载^|└─── 电源•输入信号源:提供输入信号源的信号,可以是一个电压或电流信号。
•放大器:放大输入信号的幅度,并将其输出到输出负载。
•输出负载:接收放大后的信号,并将其输出到所需的设备或电路。
3. 放大电路的应用放大电路在各种电子设备中广泛应用,以下是几个常见的应用示例:3.1 音频放大器音频放大器是将音频信号放大到适合扬声器输入的幅度的电路。
它通常用于音响系统、收音机和电视等设备中。
音频放大器可以增强低音、中音和高音的幅度,以提供更好的音频体验。
3.2 射频放大器射频放大器是一种将射频信号放大到适合发送或接收的幅度的电路。
它通常用于无线通信设备、雷达和卫星通信系统中。
射频放大器可以将微弱的射频信号放大到足够大的幅度,以使其可以在长距离传输或接收。
3.3 光电放大器光电放大器是一种将光信号转换为电信号并放大其幅度的电路。
它通常用于光通信系统、光电传感器和激光器等设备中。
光电放大器可以将微弱的光信号放大到足够大的幅度,以使其可以进行进一步处理或控制。
3.4 生物放大器生物放大器是一种将生物信号(如心电图、脑电图等)放大到适合医疗设备或研究中使用的幅度的电路。
它通常用于医疗设备、生物传感器和实验室研究中。
生物放大器可以提取微弱的生物信号,并将其放大到可以进行分析和诊断的幅度。
3.5 视频放大器视频放大器是将视频信号放大到适合显示设备(如显示器或电视)输入的幅度的电路。
它通常用于监视系统、摄像机和电视设备中。