高教社2024模拟电子技术教学课件27 其他类功率放大电路.pptx

模拟电子技术梁长垠教授

项目四功率放大电路的制作与测试梁长垠教授

BTL功放电路结构01甲类功放电路原理02功放管的散热保护03功放电路典型应用04

一、BTL功放电路结构1.BTL功放电路组成OCL和OTL两种功放电路的效率很高，但是他们的缺点就是电源的利用率都不高，其主要原因是在输入正弦信号时，在每半个信号周期中，电路只有一个晶体管和一个电源在工作。为了提高电源的利用率，也就是在较低电源电压的作用下，使负载获得较大的输出功率，一般采用平衡式（桥式）无输出变压器电路，又称为桥式BTL（BalancedTransformerLess，简称BTL）电路。桥式BTL功放由两组对称的OTL或OCL电路组成，扬声器接在两组OTL或OCL电路输出端之间，即扬声器两端都不接地。

一、BTL功放电路结构2.BTL功放电路原理（两个OTL构成的BTL电路）在输入信号ui正半周时，T1、T4导通，T2、T3截止，负载电流由VCC经T1、RL、T4流到虚地端。如图中的实线所示。

?在输入信号ui负半周时，T1、T4载止，T2、T3导通，负载电流由VCC经T2、RL、T3流到虚地端。如图中虚线所示。可见：

（1）该电路仍为乙类推挽放大电路，利用对称互补的2个电路完成对信号的放大；（2）同OTL电路相比，同样是单电源供电，在VCC、RL相同条件下，BTL电路输出功率为OTL电路输出功率的4倍，即BTL电路电源利用率高；（3）BTL电路的效率在理想情况下，仍近似为78.5%。

一、BTL功放电路结构3.BTL功放电路原理（两个OCL构成BTL电路）静态时，由于两个OCL电路的输出端电位相等（正常时应为零），故负载两端的直流电压为零，电桥处于平衡状态。动态时，在输入信号ui正半周时，T1、T4导通，T2、T3截止，负载电流由VCC经T1、RL、T4流到虚地端。如图中的实线所示。

?在输入信号ui负半周时，T1、T4载止，T2、T3导通，负载电流由VCC经T2、RL、T3流到虚地端，如图中虚线所示。负载上可得到一个完整的正弦波。分析可得：输出功率是OCL电路的4倍。

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BTL功放电路结构01甲类功放电路原理02功放管的散热保护03功放电路典型应用04

二、甲类功率放大电路1.电路结构图示为变压器耦合甲类功率放大器电路。变压器的作用是信号隔直通交耦合与阻抗变换。2.工作原理在理想情况下，最大输出功率3.电路特点功放管在整个信号周内始终导通，信号失真小，但功耗大，效率低。直流电源提供功率电路最大效率??

BTL功放电路结构01甲类功放电路原理02功放管的散热保护03功放电路典型应用04

1.集成功放外围元件规律集成功放电路品种非常多，应用时不一定能有功放电路和内部电路资料，可根据其外围元件连接电路分析判断。大多数芯片外围元件连接有以下规律：（1）因集成功放主要应用于音频(低频)信号放大，所以输入端有输入耦合电容，一般取(1～10)μF电解电容。（2）集成功放需要直流偏置。对0CL电路，同相输入端通过一个电阻接地(使其直流电位为0)，电阻一般取几十千欧，太小将降低电路输入电阻；对0TL电路，为取得Vcc／2直流电位，需用电阻分压，0TL电路需输出耦合电容，电容越大，低频特性越好，一般取几十至一千微法，视输出功率和频响要求而定。（3）集成功放是一个开环增益很大的放大器，因此必须加负反馈，且为电压串联负反馈。四、功放管的保护

1.集成功放外围元件规律（4）除上述电路元件外，其余元件(电路)均为辅助或改善性能电路，非必需电路。①电源滤波。在集成功放电源输入端，一般用一个大容量电解电容（100～200μF）与一个无极性电容0.01～0.1μF并联。②输出端接与感性负载并联的RC网络，主要是改善频率响应。③保护二极管的作用，由于负载(扬声器)为感性，在电流快速切变时，会产生较高的感性电压(反电势)，可能损坏集成功放。二极管的作用是给过高的反电势提供泄放通路(也可理解为钳位削峰)。④有些集成功放，如LA4100、LA4440等，除外接输出电容、电源滤波电容外，还外接去耦电容、自举电容、旁路电容、负反馈隔直电容等。自举电容一端接输出端，另一端接集成功放某一引脚；去耦电容一端接集成功放某一引脚，另一端接地；旁路电容、负反馈隔直电容，一般为几十微法；无极性电容，主要改善频响特性和防止高频自激。四、功放管的保护

四、功放管的保护2.对功放管的保护措施（1）限制输入、输出幅度。功放管的输入、输出并联二极管或稳压管，如图所示。D1、D2可限制输入信号幅度，D3~D6可限制输出信号幅度。（2）对感性负载进行相应补偿。为了防止由于接入感性负载而使功放管出现过电压或过电流现象，可在感性负载（扬声器）两端并接RC串联电路，称为相位补偿网络，