BTL功放

BTL功放电路的原理与应用实例2012年11月3日星期六集成功率放大器由于不仅具有体积小、重量轻、成本低、外围元件少、安装调试简单、使用方便的优点；而且在性能上也优于分立元件，例如温度稳定性好，功耗小、失真小，特别是集成功率放大器内部还设置有过热、过电流、过电压等自动保护功能的电路对电路自行进行保护。

由于集成功率放大器具有分立元件不具有的很多优点，近年来集成功率放大器件发展很快，使用相当广泛。

产品有单通道和双通道、单功放、双功放及多功放等器件。

集成功放在实际应用中通常接成OCL电路，或OTL电路，接成BTL（Balanced Transformer Less，一说是Bridge Transformerless）电路却很少，而BTL电路的优点是电源利用率比前面两种电路高4倍。

本文从BTL电路的结构、原理出发，分析BTL电路输入、输出信号特点，最后介绍如何用集成功率放大器件构成BTL电路。

1.1BTL电路的组成及工作原理大家知道OCL和OTL两种功放电路的效率很高，但是他们的缺点就是电源的利用率都不高，其主要原因是在输入正弦信号时，在每半个信号周期中，电路只有一个晶体管和一个电源在工作。

为了提高电源的利用率，也就是在较低电源电压的作用下，使负载获得较大的输出功率，一般采用平衡式无输出变压器电路，又称为BTL电路。

电路如图1所示。

在输入信号 U i正半周时，V1，V4导通，V2，V3截止，负载电流由V CC经V1，R L，V4流到虚地端。

如图1中的实线所示。

在输入信号Ui负半周时，V1，V4载止，V2，V3导通，负载电流由V CC经V2，R L，V3流到虚地端。

如图1中虚线所示。

可见：（1）该电路仍然为乙类推挽放大电路，利用对称互补的2个电路完成对输入信号的放大；其输出电压的幅值为：U OM≈V CC最大输出功率为：（2）同OTL电路相比，同样是单电源供电，在V CC，R L相同条件下，BTL电路输出功率为OTL电路输出功率的4倍，即BTL电路电源利用率高；（3）BTL电路的效率在理想情况下，仍近似为78.5%。

BTL 功放输出功率测试指南编制：审核：批准：黄杰鹏数字签名者：黄杰鹏DN ：cn=黄杰鹏, o=CVT, ou=测试,email=huangjiepeng@, c=CN日期：2011.03.09 19:58:39 +08'00'2011.03.0920:05:45 +08'00'2011.03.09 20:44:52+08'00'1.测试设备1.1 彩色信号发生器FLUKE-54200；1.2 音频分析仪VA-2230；1.3 示波器；1.4 万用表；1.5 8ohm的负载；1.6 待测主板最好只有一个带接地线。

2.测试方法2.1示波器测试方法2.1.1 设置FLUKE-54200输入1KHZ（500mVrms）信号到主板。

2.1.2 打开示波器，示波器表笔负极连接主板的地，正极分别测量负载的正、负极电位，并记录下测试数据。

2.1.3 正、负极电位相加（此值为均方根值），再平方，除以负载的阻抗8ohm即是伴音功率。

说明：测量伴音最大功率，需调节音量为100；测试不同音量的伴音功率，只需调节音量为需要测试的值，再按以上步骤测试即可。

2.2音频分析仪测试方法2.2.1 按VA-2230音频分析仪的←↑按钮或→↓按钮，选中Input将输入阻抗耦合值设定为：10KΩ，将输入阻抗耦合模式设定为：Balance（即平衡模式），如下图：注意：使用四条音频测试线，两个右声道正线为一组，接喇叭右声道负载两端，同理，左声道为一组，四根负线接板卡地。

2.2.2 按VA-2230音频分析仪的←↑按钮或→↓按钮，选中SP，并将其设定为Slow，将 SS 设定为 1.5S，如下图：2.2.3 按VA-2230音频分析仪的←↑按钮或→↓按钮，选中HPF、PSO，并将其均设置为OFF；选中LPF，并将其设置为20KHZ，如下图：2.2.4 按VA-2230音频分析仪上的AC-V按钮，记录此时的电平值（此值为均方根值），再平方，除以负载的阻抗8ohm即是伴音功率。

双声道BTL功放电路的设计报告书目录摘要第一章课题背景 (2)1.1 电子技术课程设计概要 (2)1.1.1 电子技术课程设计的目的与意义 (2)1.1.2 电子技术课程设计的方法和步骤 (2)1.2 双声道BTL功放电路的设计内容与要求 (4)1.2.1设计目的 (4)1.2.2 设计任务及主要技术指标 (4)1.3设计思想 (5)第二章方案论证及整体电路工作原理 (5)2.1 方案确定与论证 (5)2.2 整体电路工作原理 (6)第三章电路单元模块设计 (6)3.1电源电路的设计 (6)3.2 前置放大器的设计 (7)3.3 功率放大器的设计 (8)3.3.1音量大小调节及限频电路的设计 (9)3.3.2 TDA2030 (9)3.3.3 TDA2030的负反馈网络 (10)3.3.4 TDA2030的保护网络 (10)3.3.5 电源退耦电路的设计 (10)3.3.6 输出退耦电路的设计 (11)3.3.7 负载 (11)第四章器件选择及参数计算 (11)4.1 稳压电源 (11)4.2 前置放大器模块 (13)4.3 功率放大器模块的参数 (14)5.1 直流电源 (15)5.2 前置放大器 (16)5.3 功率放大器 (16)5.4 输出功率及效率 (18)心得体会 (21)参考文献 (23)第一章课题背景1.1 电子技术课程设计概要1.1.1 电子技术课程设计的目的与意义电子技术是一门实践性很强的课程，加强工程训练，特别是技能的培养，对于培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用。

在电子信息类本科教学中，课程设计是一个重要的实践环节，它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。

通过课程设计要实现以下两个目标：一、学生初步掌握电子线路的设计、组装及调试方法。

即学生根据设计要求，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路达到性能要求；二、课程设计为后续的毕业设计打好基础。

汽车音响专用BTL型功放IC介绍及电路图音响电路图汽车音响专用BTL型功放IC介绍及电路图本文就车用收放机故障率最高的功放部分，结合本人实测和搜集资料对这类IC作一专门介绍。

1.品牌机的专用IC图1是日本先锋公司汽车音响专用功放IC PAL006A(实测机型DEH-P3300)，该IC采用MOSFET输出级，25脚单边双列锯齿型封装，内含4组BTL功放，最大功率50Wx4。

图2是阿尔派公司(ALPINE)为福特汽车制造的Ford XLlF-18C870-ED收放机的功放级。

IC为PHILIPS 70039AB型，17脚单边双列直插式封装，内含2组BTL 电路。

在日本歌乐公司的Clarion Addzest收放机中也有使用。

2.广泛使用的TA8210AH~TA8215L系列BTL立体声IC如图3，其中TA8210AH为17脚单边双列锯齿形封装，TA82l5L 为17脚单列直插式。

3.单声道BTL专用ICMB3730(单列7脚直插式)在丰田面包车及一些松下收放机内常有应用，图4实测机型为OYOTA1806。

TA8225也属于单声道BTL功放，最大功率可达45W，后来被广泛应用，有机会再和大家介绍该应用电路。

4.其他BTL专用IC(见图5-图7)有些品牌的专用4声道BTL功放IC(例如图1的PAL006A，还有类似的PAL005A)同市面的流通TDA7382基本相同，可互换。

另外新型车用音响的高密度装配工艺(例如图2“Ford”福特机XL1F的主电路板是采用厚度为1．8mm的双面双夹层即“四面敷铜板”)，这就使得维修时对线路的跟进更困难。

希望本文对读者有所启发，由于大部分原理图是根据实物测绘所得，错漏之处希望指正。

BTL功放电路的原理与应用实例2012年11月3日星期六集成功率放大器由于不仅具有体积小、重量轻、成本低、外围元件少、安装调试简单、使用方便的优点；而且在性能上也优于分立元件，例如温度稳定性好，功耗小、失真小，特别是集成功率放大器内部还设置有过热、过电流、过电压等自动保护功能的电路对电路自行进行保护。

由于集成功率放大器具有分立元件不具有的很多优点，近年来集成功率放大器件发展很快，使用相当广泛。

产品有单通道和双通道、单功放、双功放及多功放等器件。

集成功放在实际应用中通常接成OCL电路，或OTL电路，接成BTL（Balanced Transformer Less，一说是Bridge Transformerless）电路却很少，而BTL电路的优点是电源利用率比前面两种电路高4倍。

本文从BTL电路的结构、原理出发，分析BTL电路输入、输出信号特点，最后介绍如何用集成功率放大器件构成BTL电路。

1.1BTL电路的组成及工作原理大家知道OCL和OTL两种功放电路的效率很高，但是他们的缺点就是电源的利用率都不高，其主要原因是在输入正弦信号时，在每半个信号周期中，电路只有一个晶体管和一个电源在工作。

为了提高电源的利用率，也就是在较低电源电压的作用下，使负载获得较大的输出功率，一般采用平衡式无输出变压器电路，又称为BTL电路。

电路如图1所示。

在输入信号 U i正半周时，V1，V4导通，V2，V3截止，负载电流由V CC经V1，R L，V4流到虚地端。

如图1中的实线所示。

在输入信号Ui负半周时，V1，V4载止，V2，V3导通，负载电流由V CC经V2，R L，V3流到虚地端。

如图1中虚线所示。

可见：（1）该电路仍然为乙类推挽放大电路，利用对称互补的2个电路完成对输入信号的放大；其输出电压的幅值为：U OM≈V CC最大输出功率为：（2）同OTL电路相比，同样是单电源供电，在V CC，R L相同条件下，BTL电路输出功率为OTL电路输出功率的4倍，即BTL电路电源利用率高；（3）BTL电路的效率在理想情况下，仍近似为78.5%。

自制BTL小功放BTL功放在供电电压相同的情况下，较一般的功放输出功率大，特别适用在电池供电的便携式产品。

今天介绍一款用TDA2822M制作的BTL小功放，可以推动小型音箱，用来做MP3随身听之类的小功率放大非常不错，电路如下：单通道电路图这是其中的一个通道，立体声只需要做两组相同的电路即可。

电路非常的简单，按图装接无误后不用调试即可正常工作。

所用的零件都是常用的，没什么特殊的要求。

在5V供电的情况下大概有1－1.5W的输出功率，推动一对小型音箱是没有问题的。

因为电路简单，完全可以用万用板进行制作，不过如果能做一块PCB更好，不但成功率高而且较美观。

下面是我用感光板做的板子：用感光板做的PCB感光板本站有售，使用方法可参考本站文章：用感光板制作电路板全程图解。

下图是做好的样子，用了两块TDA2822M组成BTL立体声放大。

做好的立体声BTL小功放板555系列制作－触摸式照明灯延迟开关（1）本节介绍的触摸式照明灯延时开关，使用时只要用手摸一下开关上的触摸电极片，电灯就会点亮，延迟一段时间后，电灯自行熄灭。

电路原理触摸式照明灯延迟开关电路如下图所示，电路由555时基电路、电源电路、晶闸管开关电路等几部分组成。

触摸式照明灯延迟开关（1）555时基电路A结成典型的单稳态工作模式，其暂态时间由R3、C3的数值决定。

电源电路由二极管VD1、稳压管VS及阻容元件R1、C1、C2组成，属典型的电容降压整流稳压电路，接通220V交流电压后，C2两端可输出12V左右的直流电压，供给时基电路用电。

触摸电路由触摸电极片M、二极管VD2及电阻R4构成。

平时电路处于稳态时，555时基电路的3脚输出低电平，双向晶闸管VTH因无触发电流而处于关断态，照明灯EL不亮。

当人手触碰电极片M时，人体感应的杂波信号经R4注入555的触发端2脚，并经VD2整流得到负脉冲触发信号使555时基电路翻转进入暂态，3脚突变为高电平，经R2加到VTH的门极，使VYH开通，EL便点亮发光。

TDA2030A中文资料一，极限参数参量符号参数数值单位VS 最大供电电压±22 VVi 输入 VSVi 差分输入±15 VIO 最大输出电流 3.5 APTOT 最大功耗 20 WTSTG ，TJ 存储和结点的温度 -40 to +150 ℃TDA2030A组成BTL功放采用4个TDA2030A或LM1875组成双通道的BTL电路。

电阻为金属膜电阻，两个大滤波电容为6700U/25V（实测耐压可达40v左右）的红宝石或黑金刚（这两个品牌质量好一点）电解电容，其它电容采用CBB无极性电容。

TDA2030A是目前性价比最高的功放集成块之一，内部有完善的过载及过热保护，是入门级功放制作的绝佳选择。

TDA2030A的工作电压范围较广，从±6～±22V都可以正常工作。

用TDA2030A来做一款BTL功放。

BTL电路的特点就是在相同的供电电压下，可以得到较普通功放两倍以上的输出功率。

下图为TDA2030A BTL功放的电路图，在±16V供电的时候可输出34W的功率，想获得更大的输出功率可提高供电电压，最高不可超过±22V。

这是其中的一个通道，立体声只需要做两组相同的电路即可。

下面是电源电路：还有散热器没有安装，这个在这里就不再介绍的，可以根据自己的实际情况去选择不同的散热器。

散热器要求面积足够大，特别是喜欢开大音量的朋友，更推荐阅读：(按住 Ctrl 鼠标左键点击标题可以打开详细内容)1、IC检测方法2、什么是遥感技术3、什么是无线网址4、制冷设备维修技巧5、什么是色温6、手机RF设计问答7、微波简史8、微波小知识9、卫星导航知识10、卫星与遥感技术。

BTL型2x15W功放集成电路TDA8946J作者：刀锋来源：未知日期：2013-1-7 19:12:33人气：57加入收藏评论：0标签：功放集成电路TDA8946J 是一个双通道音频功率放大器,内含两个BTL放大电路.在供电电压为18V负载为8欧时,可以输出2 X 15W的有效功率.TDA8946J封装形式是ZIP双列直插,供电范围：6～25V。

THD总泛音失真率0.03～0.1。

各引脚功能如下：1 输出终端1负2 接地3 供电电压VCC14 输出终端1正5 空6 信号输入1正7 空8 信号输入1负9 信号输入2负10静噪控制(备用)11纹波抑制(外接10nF电容对地)12信号输入2正13空14输出终端2负15接地16供电电压VCC217输出终端2正2x15W stereo Bridge Tied Load (BTL) audio amplifier实用数字功放(TL084)电路图作者：刀锋来源：未知日期：2012-11-22 23:01:27人气：40加入收藏评论：0标签：数字功放电路图常规家庭影院数字功放需采用专用的集成电路，而这类集成电路生产厂家少、价格也较高。

本电路可采用普通元件制作，功率为50W，空载时几乎不消耗功率，满载时的效率约8 5％，具有一定的实用价值。

不过因其末级电源采用“浮地”，电路的电磁兼容性能较差。

由于200kHz载波未滤除干净，其信噪比和失真等指标尚有待改进。

DPPC2006Q六声道数字功放电路作者：刀锋来源：未知日期：2012-12-10 4:04:55人气：13加入收藏评论：0标签：数字功放电路DPPC2006Q六声道数字功放电路。

BTL功率放大器典型电路设计摘要:BTL功率放大器的基础是OCL电路,差分放大OCL电路有良好的温度稳定特性,对OCL的输出中点起到了良好的稳定作用。

在OCL电路的基础上加以改进,用两个性能完全相同对称的OCL电路加以组合构成了桥式平衡功放电路,使得功放电路的性能如:输出的灵敏度、信号的噪声比、输出功率有了很大的改进。

关键词:BTL功率放大器TDA2030A功率放大器是扩音机的后级,是高保真音响设备的关键的核心部分。

它的作用是对音频信号进行不失真的功率放大,以足够的电功率去推动扬声器。

随着电子应用技术的进步和各种元器件的变革,其电路结构形式已经发生了很大的变化,从传统的变压器耦合式推挽电路,发展为OTL、OCL、BTL以及全对称、全直流等多种形式。

目前使用较多的是OCL、BTL。

下面我就应用原理进行了一个简单的功率放大电路的设计。

1 BTL电路的基本结构和工作原理BTL功放电路又称桥式平衡功放电路。

实质上它是两个特性对称的OCL放大器的组合,其基本电路是用一组电源供电,把两个OCL放大器的功率输出管组成桥式接法,四只功率管分别是桥的四臂,静态时,OCL电路相互对称,因而电桥处于平衡状态,所以负载上无直流电流流动,从而可以不接输出电容而采用直接耦合。

动态时,输入信号由倒向电路分离,在同一时间内分别输出正负半周信号去推动这两组输出电路。

BTL的最大输出功率是OCL电路的四倍,当然理论数值实际上还要考虑到管子的饱和压降,发射极电阻的损耗等。

BTL电路的电流利用率高,可在低电源电压下得到较大的输出功率。

电路的输出中点。

即扬声器中心始终保持零电位,因而,电冲击比其他无变压器电路要小得多。

此外,由于电路的对称性,使的同相输入干扰能基本上互相抵消,把偶次谐波干扰也减到最小程度,电路的交流声和失真度极小。

但是工作时流过负载的电流是OTL电路的2倍,所以对电源的要求很高,要求电源的内阻rm要很小。

2 几种常见的BTL电路在BTL电路中,要求左右两路放大器的对称性要好,所以往往采用集成功放来完成。

OCL，OTL，BTL，甲类，乙类，甲乙类各种放大电路的原理详解，优缺点分析，以及应用说明清华大学张小斌（教授）一．OCL电路OCL（output capacitor less）的英文本意是说没有电容的输出级（这样可以使输出在低频时变得平滑），你一定认为这个称谓怪怪的，那是因为OCL不是最早的职业输出级电路而是最终的。

OTL（OCL从它发展而来）电路的标配有上一句所说的奇怪的电容。

OTL在后面谈论。

之所以说OCL是“最终的”是因为它是最迎合集成电路趋势的（集成电路中最容易制造的类型）。

OCL电路的基本形式如下图所示：它的最重要的特点是双电源，注意电源在集成电路中可不是什么难题。

正是这个双电源的结构特点让电容下岗了。

Ui作为输出信号，在正的时候T1管发生作用；在负的时候T2管发生作用。

于是能产生一个连续的输出，信号如右图所示。

但是，当信号的电压在-0.6V 到0.6V之间（以硅管为例），T1和T2管的导通就成了问题了，这种状况会造成信号输出的交越失真。

面对这个问题，我们只能设置合适的静态工作点，目的就是，在没有Ui时，T1和T2就已经微导通了，那么这个时候来一点点Ui就可以自由的让T1或T2导通。

这是个很有逻辑的想法。

见下面的电路：这个旨在消除交越失真的电路在从正电源+VCC经R1、D1、D2、R2到负电源——VCC 形成一个直流电流的旅行中，必然使T1和T2的两个基极之间产生电压，电压的大小等于两个二极管的压降之和。

这样T1和T2管就均处于微导通状态了。

这种结构稍显幼稚，我们在实际中喜欢采用（b）中的形式，学名Ube倍增电路（注意要是I2远大于Ib），意思是说，合理选择R3、R4的阻值，可以使Ub1、b2得到（1+R3/R4）Ube的直流电压。

为了增大T1和T2管的电流放大系数，减小前级的驱动电流，常采用复合管的架构，复合管前面已经由gemfield讨论过了。

现在就该讨论OTL的情况了，电路如下图：很明显的是，和OCL相比，它的特点是输出端多了个电容，而且是单电源供电。