4-4集成功率放大电路.ppt

1,4.4.1集成功放电路分析,1.LM386集成功率放大电路,LM386内部电路原理如图4.11所示，它是一个三级放大电路，如点划线所划分。,第一级为差分放大电路，VT1和VT3，VT2和VT4分别构成复合管，作为差分放大电路的放大管；VT5和VT6组成镜像电流源作为VT1和VT2的有源负载；信号从VT3和VT4管的基极输入，从VT2管的集电极输出，为双端输入单端输出差分电路。第二级为共射放大电路，VT7为放大管，恒流源作有源负载，以增大放大倍数。第三级中的VT8和VT9管复合成PNP型管，与NPN型管VT10构成准互补输出级。二极管VD1和VD2为输出级提供合适的偏置电压，可以消除交越失真。,电阻R7从输出端连接到VT2的发射极，形成反馈通路，并与R5和R6构成反馈网络，从而引入负深度电压串联负反馈，使整个电路具有稳定的电压增益。,2,图4-11LM386内部电路原理图,3,利用瞬时极性法可以判断出，引脚2为反相输入端，引脚3为同相输入端。电路由单电源供电，故为OTL电路。输出端（引脚5）应外接输出电容后再接负载。在LM386的内部电路图4.11中，引脚2为反相输入端，3为同相输入端；引脚5为输出端；引脚6和4分别为电源和地；引脚1和8为电压增益设定端，当引脚1和8之间外接不同的电阻时，Au的调节范围为20200。应当指出，在引脚1和8外接电阻时，因只改变交流通路，所以必须在外接电阻回路中串接一个大容量电容。通常取10F。电路由单电源供电，故为OTL电路。输出端（引脚5）应外接输出电容后再接负载。,4,图4-12a4100型集成功率放大器内部结构,2.4100系列集成功率放大电路,5,图4-12b4100系列集成功放电路引脚排列,6,4.4.2集成功放电路的主要性能指标,集成功率放大电路的主要性能指标除最大输出功率外，还有电源电压范围、电源静态电流、电压增益、频带宽、输入阻抗、输入偏置电流、总谐波失真等等。部分指标前面已经说明，这里解释以下指标：输入偏置：电流运放输出电压为零时，两个输入端静态电流的平均值定义为输入偏置电流。总谐波失真：是指用信号源输入时，输出信号（谐波及其倍频成分）比输入信号多出的额外谐波成分，通常用百分数来表示。一般说来，1000Hz频率处的总谐波失真最小，因此不少产品均以该频率的失真作为它的指标。,7,4.4.3集成功放电路的应用要点,）集成功率放大器的正负电源端的引线较长时，一定要加退耦电容。容量一般为47100F。否则极易引发低频振荡。输出地与输入地（包括反馈地）也要单独走线，一点接地。）集成功率放大器片内虽然有过热保护电路，但散热器的体积和辐射面积仍要足够，否则芯片过热时，引起保护电路频繁起控，影响正常工作。判断散热器是否合适，可用温度计测量，一般要求在大音量连续工作两小时后，散热器温升应不高于75C；也可以用手试之，当手指按在散热器上能忍受3秒钟以上时，温度大约在75C以下。3）将集成功率放大器作为直流放大状态时，输入端的接地电阻取值要小一些，一般取1020k，否则输入差分管的偏流可能相差过大，使输出失调电压过大。4）电源电压不能超过极限值，设计时应考虑到市电电压波动和无信号时电源电压升高这两种情况，一般在无输入信号时，正负电源电压比极限值低45V的设计较合理。5）安装散热器时，先要搞清楚集成功率放大器的散热片与芯片电源端是否绝缘。对于非绝缘结构的集成功率放大器，一定要垫上云母片，并涂上硅脂，否则会造成电源短路。,8,4.4.4集成功放电路的应用实例,1.用LM386组成OTL应用电路,图4.13是用LM386组成OTL功放电路的应用电路。7脚接去耦电容C，5脚输出端所接10和0.1F串联网络都是为防止电路自激而设置的。1、8脚所接阻容电路可调整电路的电压增益，通常电容的取值为10F，R约为20k。R的值愈小，增益愈大。该电路常用于收录机及玩具电路中。,图4.13用LM386组成CTL电路,9,2.LA4100系列集成功率放大电路的典型应用,图4.14(a)是用LA4102功放集成电路组成的互补对称式功率放大电路的原理电路，图4.14(b)是印刷电路板装配图。1脚为功率放大器的输出端，放大后的信号从1脚输出，通过耦合电容C5送到扬声器负载。2、3脚接电源负极，也就是公共地端。4、5两端之间接一小电容C3，用以防止放大器产生高频自激振荡。6脚外接C2、R1，与内部电路元件构成交流负反馈网络，R1阻值调小可降低反馈的深度，提高放大倍数。7、11脚为空脚。8脚为输入差分放大管的发射极引出脚，使用时一般悬空不接。9脚为信号输入端，外接输入耦合电容C1与输入信号相连。10脚外接去耦电容C9。12脚接电源滤波电容C8。13脚为自举端口，外接自举电容C6，可以使输出管的动态范围增大。14脚为正电源端，与电源+UCC相连。,10,图4.14LA4100集成电路典型电路,11,3.集成OCL电路TDA1521的应用,图4.15所示为TDA1521的基本用法。TDA1521为2通道OCL电路，可作为立体声扩音机左、右两声道的功放。其内部引入了深度电压串联负反馈，闭环电压增益为30dB，并具有待机、静噪功能以及短路和过热保护功能。查阅手册可知，当UCC=16V、RL=8，若要求总谐波失真为0.5%，则Pom12W。,图4-15TDA1521的基本用法,12,4.集成BTL（桥式功率放大电路）电路的应用,TDA1556为2通道BTL电路，可作为立体声扩音机左右声道的功放，图4.16所示为其基本接法，两个通道的组成完全相同。TDA1556内部具有待机、静噪功能，并有短路、电压反向、过电压、过热和扬声器保护等。为了使最大不失真输出电压的峰值接近电源电压UCC，静态时，应设置放大电路的同相输入端和反相输入端电位均为UCC/2，输出端电位也为UCC/2，因此内部提供的基准电压UREF为UCC/2。当输入电压ui由零逐渐增大时，uo1从UCC/2逐渐增大，uo2从UCC/2逐渐减小；当ui增大到峰值时，uo1达到最大值，uo2达到最小值，负载上电压接近UCC。同理，当ui由零逐渐减小时，uo1和uo2的变化与上述过程相反；当ui减小到负峰值时，uo1达到最小值，uo2达到最大值，负载上电压接近UCC。因此，最大不失真输出电压的峰值可接近电源电压UCC。,13,图4-16TDA1556的基本接法,14,5.集成D类功率放大电路的应用,图4.17是TDA7482的应用电路，是PWMD类功放集成芯片。由TDA7482构成的D类放大器的技术指标为：,1）额定输出功率W；,2）效率达（VCC=21V,RL=8,PO=18W）;,