广播功放的发展过程与电路种类(二)
1970/01/01 19:07 点击:1175 / 回复:0
在功率放大电路中,如果负载电阻较小,并要求得到较大的功率,则电路必须为负载提供很大的电流。如RL=4Ω,额定功率PN=16W,则由PN=I2RL可得负载电流有效值为2A,若管子的β=20,则基极电流IB=100mA。一般很难从前级获得这样大的电流,因此需设法进行电流放大。通常在电路中采用复合管。
所谓复合管就是把两只或两只以上的三极管适当地连接起来等效成一只三极管。连接时,应遵守两条规则:①在串联点,必须保证电流的连续性;②在并接点,必须保证总电流为两个管子电流的代数和。复合管的连接形式共有四种,如图5.1所示。
(1)复合管的极性取决于推动级。即V1为NPN型,则复合管就为NPN型。
(3)若V1和V2管的电流放大系数为β1、β2,则复合管的电流放大系数β≈β1·β2。
如图5.2所示,它可以降低对前级推动电流的要求,不过其直接为负载RL提供电流的两个末级对管V3、V4的类型截然不同。在大功率情况下,两者很难选配到完全对称。图5.3则与之不同,其两个末级对管是同一类型,因此比较容易配对。这种电路被称为准互补对称电路。电路中Re1、Re2的作用是使V3和V2管能有一个合适的静态工作点。
图6.1为一高保真功率放大器的典型应用电路,其中V1、V2、V3管组成的恒流源差动放大器为前置放大级,除了对输入信号进行放大外,还有温度补偿和抑制零漂的作用。V4、V5管构成中间放大级。V7到V10管为准互补OCL电路,作为输出级。Re7~Re10可使电路稳定。V6管及Re4、Re5构成“UBE扩大电路”,调节Re4可改变加在V7、V8管基极间的电压,以消除交越失真。Rf、C1和Rb2构成串联负反馈,以提高电路稳定性并改善性能。
图6.2所示电路是一个OTL互补对称功率放大电路,用作电视机伴音功放。其中V1管构成前置电压放大级,信号经C3耦合至V2构成的推动级,R14形成电压串联负反馈,以改善放大性能。C2、C4、C7为相位补偿元件,用以防止高频自激。V3、V4管构成互补功率输出级。C6将信号耦合到负载RL上。R11、R12为限流电阻,防止开机时功放管中电流过大而烧坏功放管。V3、V4管的静态工作点由V2管的静态电流及R6、R7、R8、R9决定。其中R8是热敏电阻,其阻值随温度升高而减小,可稳定功放管的静态电流。电阻R10连接在V2管的基极与电容C6的正极之间,构成直流负反馈,以稳定C6正极的电位为UCC/2。
7. D类放大器
D类(数字音频功率)放大器是一种将输入模拟音频信号或PCM数字信息变换成PWM(Pulse Width Modulation脉冲宽度调制)或PDM(Pulse Density Modulation脉冲密度调制)的脉冲信号,然后用PWM或PDM的脉冲信号去控制大功率开关器件通/断的音频功率放大器,也称为开关放大器,具有效率高的突出优点。
数字音频功率放大器也可以看成是一个一比特的功率数模变换器。放大器由输入信号处理电路、开关信号形成电路、大功率开关电路(半桥式和全桥式)和低通滤波器(LC)等四部分组成。
D类放大或数字式放大器,是利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号的,它具有:
a.很高的效率,通常能够达到85%以上。
b.体积小,可以比模拟的放大电路节省很大的空间。
c.无裂噪声接通。
d.低失真,频率响应曲线好;外围元器件少,便于设计调试。
如图7.1所示,PDM信号与PWM信号相比,没有固定的工作频率,其将输入的音频信号调制成一组脉冲宽度相同但是频率不同的PDM信号,有效的改善了PWM带来的EMI问题。目前市场上产品还不是很多。
文章:youk [1970/01/01 19:07]
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