模拟功率放大.ppt

1、大功率运算放大器 PB50 是美国 APEX 公司推出的高压型场效应管大功率升压放大器, 具有工作电压高(200V)、输出电流大(2A)、高转换速率(50V/s)、低失真等特点。此外, PB50 的限流电路可以将其内部的功率损耗限制在一个和功率晶体管的安全区几乎相同的范围内, 良好的导热性可以使其获得较之普通功率晶体管更好的功率特性。,功率放大器简介 功率放大器的作用是放大来自前放大器 的音频信号，产生足够的不失真输出功率， 以推动扬声器发生。功率放大器的种类繁多， 且有不同的分类方法。 （1）按输出级与扬声器的连接方式分类 变压器耦合电路：这种电路效率低、 失真大、频响曲线难以平坦，在高保真

2、 功率放大器中已极少用。,OTL电路：它是一种输出级与扬声器之间采用 电容耦合的无输出变压器功放电路，其大容量 耦合电容也对频响有一定影响，是高保真功率 放大器的基本电路。 OCL电路：它是一种输出级与扬声器之间 无电容耦合的功放电路，频响特性比OTL好， 也是高保真功率放大器的基本电路。 BTL电路：BTL电路是一种平衡无输出变压器功 放电路，其输出级与扬声器之间以电桥方式直 接耦合，因而又称为桥式推挽功放电路， 也是高保真功率放大器的基本电路。,（2）按功率管工作状态分类又可分为 甲类：甲类又称A类。在输入正弦电压信号 的整个周期内，功率管一直处于道通工作 状态。其特点是失真小，但效率低、

3、耗电多。 乙类：乙类又称B类。每只功率管导通半个 周期，截止半个周期，两只功率管轮流工作。 其特点是失真小，但效率低、耗电多。 甲乙类：甲乙类又称为AB类。每只功率管导通 时间大于半个周期，但又不足一个周期，截止时间 小于半个周期，两只功率管推挽工作。这种电路 可以避免交越失真，因而在高保真功率放大器中 应用最多。,（3）按功能分类可分为 前级攻放：其主要作用是对信号源传输 过来的节目信号进行必要的处理和电压放大 后，再输出到后级功放。 后级功放：它是进行单纯功率放大的部分， 它的作用就是尽可能原原本本地放大来自于前级 的信号，我们对它的要求就是，放大倍数尽可能 高，而放大后信号的失真程度应尽

4、可能低。 合并式功放：将前级放大器和后级放大器合 并为一台功放，兼有前两者的功能，通常所说的放大 器都是合并式的。合并式功放的功率较前、后级功放小， 重放的效果也比前、后级功放差，但合并式功放价 钱较便宜，且使用方便。,图是用耦合变压器的推挽电路原理图。它的特点是 三极管静态工作电流接近于零，放大器耗电及少。 有信输入时，电路工作电流虽大，但大部分功率 都输出到负载上，本身损耗却不大，所以电源利用 率较高。这个电路中每只三极管只在信号的半个 周期内导通工作，为避免失真，所以采用两只三极 管协调工作的方式。图中输入变压器B1的次级有一个 接地的中心抽头。在音频信号输入时，B1次级两个大 小相等、

5、极性相反的信号分别送到BG1和BG2的发射结。 在输入信号的正半周时间里，BG1管因加的是反向偏压 而截止，只有BG2能将信号放大，从集电极输出； 而在信号负半周，BG1得到正高偏压，能将这半个 周期的信号放大输出，而BG2却截止。电路中的两只 三极管虽然各自放大了信号的半个同期，但它们的 输出电流是分先后通过输出变压器B2的，所以在B2 的次级得到的感应电流又能全成一个完整的输出信号。,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（脉冲亮度调制）或PDM（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/断音频功率放大器，也称

6、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看上去成是一个一比特的,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。系利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号的。 1. 具有很高的效率，通常能够达到85%以上。,2. 体积小，可以比模拟的放大电路节省很大的空间。 3. 无裂噪声接通 4. 低失真，频率响应曲线好。外围元器件少，便于设计调试。 如图4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。,图1是OCL电路，它是由三部分组成： 电源部分，左（即L）声道放大器， 右（即R）声道放大器。在以下的 电路分析时只分析左声道放大器 ，右声道放大器与它完全相同。 由图1可以看出，扬声器与放大器的 输出端是直接耦合，中间省掉了隔直 流用的输出电容，为了使电路输出端 的直流电位为零伏，采取了正负对称 电源供电，差分放大器输入等措施。 在图1中，VT1、VT2是差分放大输入级， VT3是激励级，VT4VT7是复合互补输出级， 输出信号从VT6的e级到VT7的c级取出。音 频