项目四 mp3扩音电路.ppt

1、,项,目,四,MP3/随身听扩音器电路制作与调试,目 录,学习目标,项目要求,项目引导,知识链接,制作调试,项目验收,学习目标,会筛选常用电子元器件。 会检测功放的性能指标。 能完成功率放大电路的制作与调试。,知识目标,能力目标,了解扩音器电路的工作原理，能识别、检测电路中的元器件，掌握差动放大电路、单管放大电路、功率放大电路的工作原理，会进行电路制作与调试。,返回,项目要求,1、能放大音频信号、不失真。 2、能对照电路图分析电路各部分的工作原理，会排除可能出现的故障。,返回,制作声光控节能灯要求如下：,项目引导,返回,（1）小组制订工作计划。 （2）完成电路原理设计图。 （3）画PCB布线图

2、并制作PCB板。 （4）填领料单领取元器件。 （5）检测元器件，完成检测报告。 （6）根据布线图制作电路。 （7）电路功能检测与故障排除。 （8）产品展示 ,IC20,uo=VC1VC2,设VC!=-1V, VC2=1V,则uo=-2V,VC1= VC2,(3)比较输入,ui1与ui2是任意,则设ui1为给定信号,ui2为反馈信号,uo=Au(ui1-ui2),为了便于分析与处理,可以将这种即非共模、又 非差模的信号,分解为共模分量和差模分量。,ui1=uc1+ud1,ui2=uc2+ud2,共模分量,差模分量,例题:,ui1 = 20 mv , ui2 = 10 mv,则：ud = 5mv

3、, uc = 15mv, ui1 = 15mv + 5mv,ui2= 15mv - 5mv,1.结构:,二、 典型差动放大电路,ui1,uo,+UCC,RC,T1,RB,RC,T2,RB,ui2,EE,RE,Rp,RE : 强负反馈作用,也叫共模反馈电阻,不影响差模信号的放大,温度T,IE = 2IC,URE,(2)EE:,抵偿RE的压降,(3)RP:,调零电位器,2. 静态分析,设IB1=IB2=IB,IC1=IC2=IC,则:RBIB+UBE+2REIE=EE,RBIB+UBE 2REIE,则:ICIE,VE0,1) 双端输入双端输出,3. 动态分析:,双端输出电压为,uo=uo1-uo2

4、=Ad1ui1-Ad2ui2,=Ad1(ui1-ui2)=Ad1ui1,(a): 电压放大倍数：,双端输入双端输出差动电路 的差模电压放大倍数为,加负载时,ro = 2 RC,输入电阻：,输出电阻：,（b）输入输出电阻:,同相端输出,反相端输出,2) 双端输入单端输出,UCC,ui1=ui,ui2=0,尽管信号是由单端输入,但由于RE的耦合作用,事实上是两管同时取了信号的。,3) 单端输入单端输出,当T1管输入信号电压ui且极性如图所示,T1的集电流 增大,其增大量为IC(正值),流过RE的电流也增大,因 而发射极电位升高,使T2基射极电压减小UBE2,T2的 集电极电流也就减小,其减小量为I

5、C2(负值)。IC1和 IC2的相对大小,取决于RE的大小,RE大,T1的输入信号 耦合(传送)到T2管的作用也强。,VE=RE(IC1+IC2),是一有限值,当RE足够大时, IC1+IC20对信号讲,RE电路可 认为是开路的,如图所示。,ui11/2ui,ui2-1/2ui,在单端输入的差动放大电路中,只要共模反馈电阻RE 足够大时,两管所取得的信号就可以认为是一对差模 信号。,从这一点来看,单端输入和双端输入是一样的,ui1=ui,ui2=0,是一对比较信号， 可分解为一对 共模信号和 一对差模信号,(4) 共模抑制比：,1,差模输入:,ui1 = -ui2= ud,差模电压放大倍数:,

6、共模输入:,2,ui1 = ui2 = uC,共模电压放大倍数:,共模抑制比:,KCMRR=,KCMR =,(dB)(分贝),（Common - Mode Rejection Ratio),(differential mode),( common mode),功率放大的 特殊要求,Pomax 大，三极管尽限工作, = Pomax / PDC 要高,失真要小,知识链接2：功率放大电路,二、共发射极放大电路的效率问题,设“Q”设置在 交流负载线中点,VCC,IC,三、放大电路的工作状态,甲类( = 2 ),乙类( = ),甲乙类( 2 ),Q,Q,Q,乙类工作状态失真大，静态电流为零 ，管耗小，效

7、率高。,甲乙类工作状态失真大， 静态电流小 ，管耗小，效率较高。,甲类工作状态失真小，静态电流大，管耗大，效率低。,乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL) (OCL Output Capacitorless),一、电路组成及工作原理,ui 0 V1 导通 V2 截止,iC1,io = iE1 = iC1, uO = iC1RL,ui 0 V2 导通 V1 截止,iC2,io = iE2 = iC2, uO = iC2RL,ui = 0 V1 、 V2 截止,问题： 当输入电压小于死区电压时， 三极管截止，引起 交越失真。,交越失真,输入信号幅度越小失真越明显。,令,则：,时管耗最大，即：,每

8、只管子最大管耗为 0.2Pom,5. 选管原则,PCM 0.2 Pom,U(BR)CEO 2VCC,ICM VCC / RL,4. 管耗,例 已知：VCC = VEE = 24 V，RL = 8 ， 忽略 UCE(sat) 求 Pom 以及此时的 PDC、PC1， 并选管。,解,PDC=2V2CC / RL,= 2 242 / ( 8) = 45.9 (W),= 0.5 (45.9 36) = 4.9 (W),U(BR)CEO 48 V,ICM 24 / 8 = 3 (A),可选：,U(BR)CEO = 60 100 V,ICM = 5 A,PCM = 10 15 W,2 甲乙类互补对称功率放

9、大电路,一、甲乙类双电源互补对称功率放大电路,克服交越失真思路：,电路：,当 ui = 0 时，V1、V2 微导通。,当 ui 0 ( 至 )， V1 微导通 充分导通 微导通；,V2 微导通 截止 微导通。,当 ui 0 ( 至 )， V2 微导通 充分导通 微导通；,V1 微导通 截止 微导通。,克服交越失真的电路,实际电路,二、功率和效率,1. 输出功率,最大不失真输出电压、电流幅度：,最大输出功率,最大输出功率,2. 电源功率,PDC = IC1VCC + IC2VEE,= 2IC1VCC,= 2VCCUom/RL,最大输出功率时：,PDC = 2V 2CC / RL,PDC = 2V

10、 2CC / RL,3. 效率,PDC = 2VCCIcm / ,实际约为 60%,最大输出功率时：,二、复合管互补对称放大电路,1. 复合管(达林顿管),目的：实现管子参数的配对,ib1,(1 + 1) ib1,(1 + 1) (1 + 2) ib1,= (1 + 1 + 2+ 12) ib1, 1 2,rbe= rbe1+ (1 + 1) rbe2,2(1+1) ib1,1 ib1,ib,ic,ie,(1 + 2 + 12) ib1,NPN + NPN,NPN,PNP + PNP,PNP,NPN + PNP,NPN,PNP + NPN,PNP,构成复合管的规则：,1) B1 为 B，C1

11、或 E1 接 B2 ， C2、E2 为 C 或 E；,2) 应保证发射结正偏，集电结反偏；,3) 复合管类型与第一只管子相同。,练习：,接有泻放电阻的复合管：,ICEO1,2 ICEO1,R,泻放 电阻,减小,V1、V3 NPN,V2、V4 PNP,R3 、R5 穿透电流泄放电阻,准互补对称电路,2. 复合管互补对称电路举例,RE1 、RE2 稳定 “Q”、过流保护,取值 0.1 0.5 ,V5 V7、RP 克服交越失真,R4 使 V3、V4 输入电阻平衡,V8 构成前置电压放大,RB1 引入负反馈，提高稳定性。,UE,UB8,IB8,IC8,UB3,UE,因 PNP 管 小，采用三只管子复合

12、而成,克服 交越 失真,三、甲乙类单电源互补对称放大电路, OTL电路(Output Transformerless ),E,电容 C 的作用：,1)充当 VCC / 2 电源,2)耦合交流信号,当 ui = 0 时:,当 ui 0 时：,V2 导通，C 放电，,V2 的等效电源电压 0.5VCC。,当 ui 0 时：,V1导通，C 充电，,V1 的等效电源电压 + 0.5VCC。,应用 OCL 电路有关公式时，要用 VCC / 2 取代 VCC 。,OCL 电路和 OTL 电路的比较,第 八 章功率放大电路,1. 功率管的工作类型,2. OCL 和 OTL 功放电路的特性,结构简单，效率高， 频率响应好，易集成,结构简单，效率高，频率 响应