优质btl音频功率放大器实训报告电路的ad原理图

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-08-30 06:43 标签： btl功率放大器
音频放大器将小信号的幅值提高至有用电平，同时保留小信号的细节，这称为线性度。放大器的线性度越好，输出信号越能真实地表示输入信号。

随着音频市场对放大器性能需求的不断变化，音频放大器电路结构已经取得了很大进步。所以，设计者必须了解可选用的音频放大器类型及其特点。这是确保选择最佳音频放大器的唯一方法。本文中，我们介绍当今可用的各种音频放大器的最重要特点：A类、B类、AB类、D类、G类、DG类和H类。


最简单的音频放大器为A类放大器。A类放大器具有导通的输出晶体管(图1)，与输出信号波形无关。A类音频放大器的线性度最好，但效率较低。这类放大器用于要求高线性度并且可用功率能满足要求的应用。
图1. A类音频放大器通常具有高线性度，但效率较低。
B类放大器采用推挽式放大器结构。B类放大器的输出采用正向和反向晶体管。为复现输入信号，每个晶体管仅在信号波形的半周期(180°)期间导通(图2)。这允许放大器在空闲时为零电流，因此比A类放大器的效率高。

B类放大器是一种折衷：效率提高，音频质量下降。这是因为存在一个交越点，两个晶体管都从导通状态跳变为关断状态。众所周知，B类音频放大器在处理低电平信号时存在交越失真，不适合低功率应用。


图2 .B类音频放大器中，输出晶体管仅在信号波形的半周期(180°)期间导通。为放大整个信号，使用两个晶体管，其中一个在正向输出信号导通，另一个在负向输出信号导通。
介于A类和B类放大器结构之间的是AB音频放大器。AB类放大器具有A类放大器结构的音质，同时具有B类放大器的效率。这种性能是采用以下方法实现的：将两个晶体管偏置到导通接近于零的信号输出，即B类放大器开始呈现非线性的点(图3)。对于小信号，两个晶体管均导通，作用相当于A类放大器；对于大信号偏移，每半个波形周期内只有一个晶体管导通，因此像B类放大器一样工作。

AB类扬声器放大器具有高信噪比(SNR)、低THD+N，典型效率高达65%，使其成为高保真扬声器驱动器的理想选择。MAX98309和MAX98310等AB类放大器被广泛用于便携式媒体播放器、数码相机、平板电脑和电子书阅读器等必须保证高保真的设备。有些耳机放大器采用BTL配置的AB类放大器结构。例如，MAX97220A耳机放大器在整个音频频率内具有优异的低THD+N性能，同时输出高达125mW的功率。MAX97220A是当今世界上应用最广泛的AB类耳机放大器之一。更多示例请参考Maxim的


图3. AB类放大器将两个晶体管偏置，使其在信号接近零时能够导通。所以这类放大器的效率比A类放大器高，失真比B类放大器小。
智能手机、MP3播放器和便携式扩展坞等手持移动音频设备的普及将功耗问题推上了风口浪尖。现在，必须通过降低功耗来延长电池寿命。D类放大器利用脉宽调制(PWM)产生满摆幅数字输出信号，利用占空比的变化表示模拟输入信号(图4)。由于输出晶体管在工作期间要么完全导通，要么完全关闭，所以这些放大器的效率较高(往往高达90%或更高)。该方法完全避免了使用晶体管的线性区域，而晶体管线形区正是造成其它类型放大器效率较低的原因。现代的D类放大器的保真度也可媲美AB类放大器。由于D类开关放大器具有较高效率，例如MAX98304和MAX98400A，所以被广泛用于便携式应用。更多示例请参考Maxim的D类放大器。
图4. D类音频放大器输出开关波形，频率远高于需要复现的最高音频信号频率。由于输出晶体管在工作期间要么完全导通，要么完全关闭，所以这些放大器的效率较高。
G类放大器与AB类放大器类似，但使用两路或多路供电电压。G类放大器工作在低信号电平时，选择低电源电压。当信号电平升高时，这些放大器自动选择相应的电源电压(图5)。G类放大器仅在必要时使用最高电源电压，而AB类放大器始终使用最高电源电压，所以G类放大器的效率高于AB类放大器。

便携式音频应用中有一个常见的问题：可供扬声器放大器使用的电源电压是有限的。G类功率放大器利用电荷泵将电源升压，从而解决了电源电压问题。例如，MAX9730扬声器放大器为传统的动态扬声器进行优化，而MAX9788扬声器放大器设计用于陶瓷扬声器。更多示例请参考Maxim的G类放大器。


图5. G类放大器仅在必要时使用最高电源电压，所以其效率高于AB类放大器。
DG类放大器利用PWM产生满摆幅、占空比可变的数字输出信号。在这方面，DG类放大器与D类放大器相同。然而，DG类放大器也使用多电平输出级检测输出信号的幅值(图6)；然后根据需要切换电源轨，以更高效率提供要求的功率。DG类放大器，例如MAX98308，采用与D类放大器结构相同的双电源概念，获得更高的效率。更多示例请参考Maxim的DG类放大器。
图6. DG类放大器检测输出信号的幅值，然后根据需要切换电源轨，以更高的效率提供需要的功率。
H类放大器调制其电源电压，最大程度减小输出级的压降。实现方法包括从使用多个分立式电压到无限可调电源等。尽管与G类放大器降低输出器件功耗的技术相类似，但H类放大器结构不要求多个电源(图7)。

H类放大器一般比其它音频放大器设计更复杂。这些放大器要求精确的控制电路，以预测和控制电源电压。音频编解码IC，例如MAX98090和MAX98091，集成了AB类耳机放大器和H类电源结构，实现了极低功耗、提供了完备的音频方案。更多示例请参考Maxim的H类放大器。


图7. H类音频放大器降低了输出器件的功耗，放大器的工作效率与优化的AB类放大器相当，而与输出功率无关。
本文简要介绍了当今设计中常用的多种音频放大器。显而易见，无论为何种类型的设备设计音频电路，都应该严格确定最适合具体应用的音频放大器结构。充分了解不同类型的音频放大器，将有助于选择最适合设计的音频放大器。


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电路 1 简单电感量测量装置


在电子制作和设计，经常会用到不同参数的电感线圈，这些线圈的电感量不像电阻那么 容易测量，有些数字万用表虽有电感测量挡，但测量范围很有限。该电路以谐振方法测量电 感值，测量下限可达 10nH，测量范围很宽，能满足正常情况下的电感量测量，电路结构简 单，工作可靠稳定，适合于爱好者制作。 一、电路工作原理 电路原理如图 1（a）所示。

图 1 简单电感测量装置电路图

该电路的核心器件是集成压控振荡器芯片 MC1648 ， 利用其压控特性在输出 3 脚产生频 率信号，可间接测量待测电感 LX 值，测量精度极高。 BB809 是变容二极管，图中电位器 VR1 对+15V 进行分压，调节该电位器可获得不同的 电压输出， 该电压通过 R1 加到变容二极管 BB809 上可获得不同的电容量。 测量被测电感 LX 时，只需将 L X 接到图中 A、B 两点中，然后调节电位器 VR1 使电路谐振，在 MC1648 的 3 脚会输出一定频率的振荡信号，用频率计测量 C 点的频率值，就可通过计算得出 LX 值。 电路谐振频率：f0 = 1/2π LxC 所以 LX = 1/4π 2 f02 C

图 29 由 HY560 构成的语音录放电路图

内部含有：话筒放大电路、自动增益控制电路、模/数转换电路、数/模转换电路、静态存储 器、逻辑控制电路、音频放大器等单元组成。 在使用时，按下 SB1 （录音按钮） ，声音信号将由话筒 B1 接受，并转换为电信号，经 话筒放大电路后，再转换为数字信号存储到静态存储器中。 当按下按钮 SB2（放音按钮） ， 时 从静态存储器中把所存的数字录音信号取出，通过数 /模转换电路后，把数字信号转换为模 拟信号（电信号） ，经音频放大电路后，去驱动扬声器，从而发出声音。 二、元器的件选择 本电路元器件没有特殊要求，可根据电路图给出参数来选择。 三、制作和调试方法 组装后无须调试即可使用。

电路 30 闪烁灯光门铃电路


闪烁灯光门铃不仅具有门铃的声音还可以通过家里的门灯发出闪烁的灯光， 适合用于室 内嘈杂环境时使用，也适用于有聋哑人的家庭。 一、电路工作原理 电路原理如图 30 所示。 由基本的门铃电路和灯光、声音延迟控制电路两部分组成。按下门铃按钮 SB，IC1 KD9300 音乐集成电路的 TRIG 端得到一个高电平，O/P 输出音乐集成电路中所储存的音乐 信号，并通过三极管 VT 9013 的放大后从扬声器 B 中发出音乐。三极管 VT1 组成的放大电 路通过集电极向三极管 VT2 基极输入一个放大信号，在二极管 VD1 的整流作用下，使得三 极管 VT2 饱和导通。光耦合器 IC2 中的发光二极管发出亮光，使得光耦合器的 4、5 脚之间 呈现低阻抗性，使得 IC3 555 时基电路的 4 脚为高电平， IC3 电路电路开始起

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