实训四LM386语音功放
一、电路说明
LM386引脚功能：1、8脚增益设定，2脚反相输入，3脚正相输入，4脚地，5脚输出，6脚电源，7脚旁路。电路中C6为电源滤波电容；RP1为音量调节；U1是功放集成电路；MIC是驻极体话筒，它将声音转化为电信号；R1为MIC提供工作电压；C1是输入耦合电容，C5是输出耦合电容；在电路接有感性负载扬声器时，R2、C4可确保高频稳定性；C3是交流旁路电容；C2是外接的耦合电容，用来提高电路增益。信号流程：MIC将声音震动转化为音频电信号，经过C1耦合，再经过音量调节RP1的分压，把信号送到IC1的3脚，在IC1内部放大后由5脚输出，输出的信号经过C5送到接线座X2上，在X2上可以外接扬声器把音频信号转化为声音。
二、电路参数
电源电压4—9V，静态电流4mA，输出功率0.25W。
三、材料清单
四、PCB布线规则建议
（1）关闭DRC Error Markers。
（2）线宽建议1.5mm（60mil）以上，不小于0.5mm（20mil）。
（3）线间距不小于0.5mm（20mil）。
（4）可放置敷铜。
（5）放置字符串：学号最后两位+名字拼音第一个字母+项目序号，例如：66号张三同学做实训四，应在电路板焊锡面放置字符串“66ZS04”（按x键翻转为镜像）。
五、钻孔说明
（1）2P接线端子钻孔1.0mm；
（2）电位器RP1、DIP8 IC插座、PIN2排针钻孔0.8mm；
（2）其它器件钻孔0.6mm。
TDA2030集成电路功率放大器设计 一、设计题目集成电路功率放大器 二、给定条件 设计一款额定输出功率为10 ~ 20W的低失真集成电路功率放大器，要求电路简洁，制作方便、性能可靠。性能主要指标： 输出功率：10 ~ 20W（额定功率）； 频率响应：20Hz ~ 100kHz（≤3dB） 谐波失真：≤1％ (10W,30Hz~20kHz）； 输出阻抗：≤0.16Ω; 输入灵敏度：600mV（1000Hz，额定输出时） 三、设计内容 1．根据具体电路图计算电路参数 2．选取元件、识别和测试。包括各类电阻、电容、变压器的数值、质量、电器性能的准确判断、解决大功率放大器散热的问题。 3．了解有关集成电路特点和性能资料情况 4．根据实际机壳大小设计1：1印刷板布线图 5．制作印刷线路板 6．电路板焊接、调试（调试步骤可以参考《模拟电子技术实验指 导书》有关放大器测试过程 7．实训期间必须遵守实训纪律、听从老师安排和注意用电安全。 四、功率放大电路的测试基本内容 注意：将输入电位器调到最大输入的情况。 1．测量输出电压放大倍数A u 测试条件：直流电源电压14v，输入信号1KHｚ 70 mv（振幅值100mv），输出负
载电阻分别为4Ω和8Ω。 2．测量允许的最大输入信号（1KHｚ）和最大不失真输出功率测试条件：①直流电源电压14v，负载电阻分别为4Ω和8Ω。 ②直流电源电压10v，负载电阻为8Ω。 3．测量上、下限截止频率f H 和f L 测试条件：直流电源电压14v，输入信号70mv（振幅值100mv），改变输入信号频率、负载电阻为8Ω。 五、参考资料 TDA2030简介：TDA 2030 是一块性能十分优良的功率放大集成电路，其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小，在目前流行的数十种功率放大集成电路中，规定瞬态互调失真指标的仅有包括TDA 2030 在内的几种。我们知道，瞬态互调失真是决定放大器品质的重要因素，该集成功放的一个重要优点。 TDA2030 集成电路的另一特点是输出功率大，而保护性能以较完善。根据掌握的资料，在各国生产的单片集成电路中，输出功率最大的不过20W，而TDA 2030的输出功率却能达18W，若使用两块电路组成BTL电路，输出功率可增至35W。另一方面，大功率集成块由于所用电源电压高、输出电流大，在使用中稍有不慎往往致使损坏。然而在TDA 2030集成电路中，设计了较为完善的保护电路，一旦输出电流过大或管壳过热，集成块能自动地减流或截止，使自己得到保护（当然这保护是有条件的，我们决不能因为有保护功能而不适当地进行使用）。 TDA2030 集成电路的第三个特点是外围电路简单，使用方便。在现有的各种功率集成电路中，它的管脚属于最少的一类，总共才5端，外型如同塑封大功率管，这就给使用带来不少方便。 TDA2030 在电源电压±14V，负载电阻为4Ω时输出14瓦功率（失真度≤0．5％）；在电源电压±16V，负载电阻为4Ω时输出18瓦功率（失真度≤0．5％）。该电路由于价廉质优，使用方便，并正在越来越广泛地应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中。该电路可供低频课程设计选用。 双电源供电BTL音频功率放大器 工作原理:用两块TDA2030 组成如图1所示的BTL功放电路，TDA 2030（1）为同相放大器，输入信号V in通过交流耦合电容C1馈入同相输入端①脚，交流闭环增益为K VC①＝1＋R3 / R2≈R3 / R2≈30dB。R3 同时又使电路构成直流全闭环组态，确保电路直流工作点稳定。TAD 2030（2）为反相放大器，它的输入信号是由TDA 2030（1）输出端的U01经R5、R7分压器衰减后取得的，并经电容C6 后馈给反相输入端②脚，它的交流闭环增益K VC②＝R9 / R7//R5≈R9/R7≈30dB。由R9＝R5，所以TDA 2030（1）与TDA 2030（2）的两个输出信号U01 和U02 应该是幅度相等相位相反的，即： U01≈U in·R3 / R2
功放电路集锦 一、双30W功放 图1是2×30W双声道音频功率放大器，其核心器件ICl采用高保真音响功放集成电路STK465，该电路内包含两个性能指标完全相同的功率放大器，分别用作左、右声道的功放，可保证两个声道放大器指标的一致性。电路输入阻抗30k，输入灵敏度150mV，电压增益40dB，频率响应：10Hz～100kHz，谐波失真≤0．08％，电源电压范围±(25～35)V。制作时应注意，正、负电源退耦滤波电容C5、C14的位置应尽量分别靠近sTK465的正、负电源输入端。如电路有自激现象，则增大C5和C14的容量。该功放输出功率适中，制作容易，可用作一般家庭的组合音响、卡拉OK设备或VCD机的声音播放。由于该功放电压增益高达40dB，输入灵敏度高，可省去前置放大器，而直接与卡拉OK机、VCD机等信号源连接。该功放也可用作家庭影院系统的环绕声功放。
二、40W功放 图2为采用高保真音响专用功放集成电路TDAl514构成的40W功率放大器，具有快速切断保护和延时静噪功能。电路输入阻抗20k，输入灵敏度600mV，电压增益30dB，信噪比80dB。制作两套该功放，分别用于左、右声道，即可构成2×40W立体声功率放大器。 三、50W功放 图3是50W高保真功率放大器，采用LM3886音频功放集成电路构成。电路输入阻抗20k，输入灵敏
度1000mV，电压增益26dB，信噪比110dB，输出连续平均功率50W，峰值功率可达135W，总静态电流50mA，电源电压范围±(30～40)V。Ll用φ1．2mm漆包线在10Ω／5W金属膜电阻(R7)上平绕10匝后与该电阻并联即可。LM3886还具有静音功能，其第8脚为静音控制端，当第8脚开路(或接地)时为静音状态；第8脚通过30k电阻接-35V时则无静音。调试时，如发现总静态电流过大，则是电路自激，可适当调节负反馈回路中的C3、R4或移相网络中的C4。 四、60W功放 图4是采用LM3875T构成的60W高保真功率放大器，具有外围电路简单、易于制作的特点。电路输入阻抗≥20k，输入灵敏度1100mV，电压增益26dB，频响范围5Hz～lOOkHz，总失真≤O．05％，信噪比114dB，电源电压范围±(20～40)v。L1绕制方法同图3电路。 五、70W功放 图5为采用STK4040X1构成的音频功率放大器，额定输出功率70W，最大谐波失真O．008％，频响范围20Hz-20kHz(-3dB)，电路输入阻抗30k，输入灵敏度1000mV，电压增益27dB。L1可用φ1．2mm 漆包线在φ10mm骨架上平绕15圈后脱胎而成。
音响灯光汽车功放电源电路分析 时间:2010-09-20 10:13来源:unknown 作者:admin 点击:5次 汽车功放电源电路分析2010-06-10 18：43一。电源电路采用开关电源方式，将蓄电池的+12V直流电变换成为±22V供功放电路使用。它由一片集成电路TL494CN和几只大功率场效应管以及一只开关变压器等组成了比较典型的并联型开关稳压电路。为了提高输出功率。两路开关管均采用双管并联的方式，即Q1和Q2并联，Q3和Q4并联。在电路中，B+端接蓄电池的正极，REMOTE为开机控制端。开机时，控制电压+12V通过D4加到TL494的电源脚12脚，其14脚输出基准电压5V，13脚为输出状态控制端，当13脚接地时，两路输出晶体管同时导通或截止，形成单端工作状态。在图中，13脚与14脚相连，形成双端工作状态，其内部两路输出晶体管交替导通。TL494的⑤脚和⑥脚上外接的电阻R9和电容c4及内部电路组成振荡电路，可输出约几十千赫的振荡信号。该信号经片内处理后，从⑨脚和⑩脚输出两路相位差180度、宽度可变的调制脉冲，加到Q1、Q2和Q3、Q4的基极，使两路开关管轮流处于饱和与截止状态。在变压器B1初级得到的交流脉冲电压感应到次级绕组，经高频整流滤波后获得末级功放所需的±22V直流电压；再经过7815、7915稳压后得到±15V的直流电压作为功放前级的电源。从次级输出电压反馈回来的电压分别经R15与R13和R14与R12分压送到TL494的误差放大器的同相输入端①脚和反相输入端②脚。当输出的±22V电压不稳时，反馈到①脚和②脚的电压经片内误差放大器放大后，调整振荡脉
功放简介功放俗称“扩音机”他的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大，推动音箱放声。一套良好的音响系统功放的作用功不可没。 功放是音响系统中最基本的设备，它的任务是把来自信号源（专业音响系统中则是来自调音台）的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音。 功率放大器简称功放，可以说是各类音响器材中最大的一个家族了，其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后，产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能，不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同。 编辑本段功放分类 按功放中功放管的导电方式不同，可以分为甲类功放（又称A类）、乙类功放（又称B类）、甲乙类功放（又称AB类）和丁类功放（又称D类）。 甲类功放是指在信号的整个周期内（正弦波的正负两个半周），放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止（即停止输出）的一类放大器。甲类放大器工作时会产生高热，效率很低，但固有的优点是不存在交越失真。单端放大器都是甲类工作方式，推挽放大器可以是甲类，也可以是乙类或甲乙类。 乙类功放是指正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流放大输出的一类放大器，每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。乙类放大器的优点是效率高，缺点是会产生交越失真。 甲乙类功放界于甲类和乙类之间，推挽放大的每一个“臂”导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。甲乙类放大有效解决了乙类放大器的交越失真问题，效率又比甲类放大器高，因此获得了极为广泛的应用。 丁类功放也称数字式放大器，利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号，具有效率高，体积小的优点。许多功率高达1000W的丁类放大器，体积只不过像VHS录像带那么大。这类放大器不适宜于用作宽频带的放大器，但在有源超低音音箱中有较多的应用。 按功放输出级放大元件的数量，可以分为单端放大器和推挽放大器。 单端放大器的输出级由一只放大元件（或多只元件但并联成一组）完成对信号正负两个半周的放大。单端放大机器只能采取甲类工作状态。 推挽放大器的输出级有两个“臂”（两组放大元件），一个“臂”的电流增加时，另一个“臂”的电流则减小，二者的状态轮流转换。对负载而言，好像是一个“臂”在推，一个“臂”在拉，共同完成电流输出任务。尽管甲类放大器可以采用推挽式放大，但更常见的是用推挽放大构成乙类或甲乙类放大器。 按功放中功放管的类型不同，可以分为胆机和石机。 胆机是使用电子管的功放。 石机是使用晶体管的功放。 按功能不同，可以前置放大器（又称前级）、功率放大器（又称后级）与合并式放大器。 功率放大器简称功放，用于增强信号功率以驱动音箱发声的一种电子装置。不带信号源选择、音量控制等附属功能的功率放大器称为后级。 前置放大器是功放之前的预放大和控制部分，用于增强信号的电压幅度，提供输入信号选择，音调调整和音量控制等功能。前置放大器也称为前级。 将前置放大和功率放大两部分安装在同一个机箱内的放大器称为合并式放
传统的音频功率放大器有a类、ab类、b类、c类等几种，其功率放大器件（电子管、晶体管、场效应管、集成电路等）均工作于线性放大区域，属线性放大器，其效率普遍不高，通常ab类放大器的效率不会超过60%。采用d类开关放大电路可明显提高功放的效率。d 类功放将音频信号转变为宽度随信号幅度变化的高频脉冲，控制功率管以相应的频率饱和导通或截止，功率管输出的信号经低通滤波器驱动扬声器发声。因功率管大部分时间处于饱和导通和截止状态，功率损耗很小，其效率可达90%以上。典型的d 类功放可提供200w 输出，效率达94%，谐波失真在1%~2.8%。d类功放保真度不如线性放大器，但在很多场合已能满足要求，例如汽车音响系统只要求低功率输出时失真小于2%，满功率输出时小于5%，而且经过改进d类功放的性能还将有所提高。另外，d类功放不存在交越失真。d类开关放大器的概念源于50年前，但因其工作频率至少应为音频信号上限频率（20khz）的4~5倍，早期采用电子管、晶体管的电路在功率、效率等方面还不能充分体现其优越性。20 世纪80 年代出现了开关速度和导通损耗满足要求的mosfet近年来又出现了集成前置驱动电 路，如harris公司的hip4080,从而推动了d类功放的实用发展。d类功放所用的mosfet为n沟道型，因为n型沟道mosfet的导通损耗仅为相应规格的p沟道mosfet的1/3。d类开关放大器由积分器、占空比调制器、开关驱动电路及输出滤波器组成，图1（a）所示的电路为采用半桥驱动的d类功放，它采用了固定频率的占空比调制器，功率管输出的方波信号与音频信号混合作为负反馈信号送入积分器。积分器兼有滤波作用，输出修正信号送占空比调制器，占空比调制器由比较器和三角波发生器组成［图1（b）］，用修正信号对三角波进行调制产生调制输出，推动功率管工作。负反馈应取自低通滤波器之前，否则因滤波后的信号与输入的信号有相位差（二阶滤波器可能引起180°的相位差），可能引
一、设计目的 1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 2．学会TDA2030A单电源功放的设计方法和性能指标测试方法。 3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 二、设计内容 1．TDA2030A单电源功放的设计 三、设计任务及要求 1. TDA2030A单电源功放: （1）.TDA2030A极限参数: （2）.T DA2030A主要参数（VCC= 16V，RL=4Ω，Ta=25℃）: 2 3．自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量，交指导教师审核。 4．批准后，进实验室进行组装、调试，并测试其主要性能参数。 四、设计步骤 1．电路图设计： （1）确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出TDA2030A单电源功放方框图。 （2）系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。 （3）参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。 （4）总电路图：连接各模块电路。 2．电路安装、调试： （1）为提高学生的动手能力，学生自行设计印刷电路板，并焊接。 （2）在每个模块电路的输入端加一信号，测试输出端信号，以验证每个模块能否达到所规定的指标。 （3）重点测试稳压电路的稳压系数。
（4）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。 五、总体设计思路 1．TDA2030A单电源功放的设计原理 六、实验设备及元器件 1.万用表 2.示波器 3.交流毫伏表 4.计算机 5.腐蚀设备 6.电烙铁 7.转印机 8.打印机 9.TDA2030A单电源功放元件清单：
主流功放芯片介绍 运放之皇5532。如果有谁还没有听讲过它名字的话，那就还未称得上是音响爱好者。那个当年有运放皇之称的NE5532，与LM833、LF353、C A3240一起是老牌四大名运放，只是现在只有5532应用得最多。5532现在要紧分开台湾、美国和PHILIPS生产的，日本也有。5532原先是美国SIG NE公司的产品，因此质量最好的是带大S标志的美国产品，市面上要正宗的要卖8元以上，自从SIGNE被PHILIPS收购后，生产的5532商标使用的差不多上PHILIPS商标，质量和原品相当，只须4-5元。而台湾生产的质量就略微差一些，价格也最便，两三块便能够买到了。NE5532的封装和4558一样，差不多上DIP8脚双运放（功能引脚见图），声音特点总体来讲属于温顺细腻型，驱动力强，但高音略显毛糙，低音偏肥。往常许多人认为它有少许的“胆味”，只是现在比它更有胆味的已有许多，相对来讲就显得不是那么突出了。5532的电压适应范畴专门宽，从正负3V至正负20V 都能正常工作。它尽管是一个比较旧的运放型号，但现在仍被认为是性价比最高的音响用运放。是属于平民化的一种运放，被许多中底档的功放采纳。只是现在有太多的假冒NE5532，或非音频用的工业用品，由于5532的引脚功能和4558的相同，因此有些不良商家还把4558擦掉字母后印上5 532字样充当5532，一样外观粗糙，印字易擦掉，有少许体会的人也能够辨不。据讲有8mA的电流温热才是正宗的音频用5532。 NE5532还有两位兄弟NE5534和NE5535。5534是单运放，由于它分开了单运放，没有了双运放之间的相互阻碍，因此音色不但柔和、温顺和细腻，而且有较好的音乐味。它的电压适应范畴也专门宽，低到正负5V的电压也能保持良好的工作状态。由于往常闻名的美国BGW-150功放采纳5534作电压鼓舞时，专门让正电源电压高出0.7V，迫使其输出管工作于更完美的甲类状态，使得音质进一步改善，因此现在一样都认为如果让正电源高出0. 7V音质会更好。5534的引脚功能见（图），价格和5532相当。而NE5535
ATX 电源改功放电源 本人将旧ATX 电源改造为±22V 电源，加一功放电路做成功放，成本约70元，效果相当不错，已成功改造3台。用开关电源给功放供电最明显的是交流声非常小。本文主要介绍ATX 电源的改造方法，供参考。 首先要选定功放电路，然后才能根据功放要求改造电源。功放体积要小，否则放在电源内就困难了。我用的是小余电子买的LM1875的PCB 板，功放IC 用TDA2050，改造一下做成电流反馈型功放，固定在电源外壳的内部，外面加散热器。TDA2050最大输出功率32W ，最高电压25V ，最大输出电流5A ，电源电压按22V 设计。下面重点介绍采用TL494芯片电源的改造。 一、从回收电脑的地方买一个坏电源，不超过10块钱，先把它修好，如果不会修也就别想改了。一定要先修好再改，不然改造完了不能正常工作查故障可就麻烦了。修好后将输出部分所有连接线、电感、电容、LM339和整流部分全部拆除。改造要利用原来的焊孔和线路计划安放新器件，因为器件较少很容易放下，无法走通时可通过切断，焊连线跳线措施完成线路。输入电路和辅助电源部分不要动，不在电路板上的PFC 和EMI 滤波要拆掉，因为空间紧张。 二、主变压器改造 输出变压器的拆开重绕，是整个改造中难度最大的一步，方法是： 1、用电烙铁将变压器磁芯加热70 多度，拆开磁芯（磁芯易碎，温度高时更易碎！），完好的拆下磁芯是非常关键的一步，如果磁芯坏了市场上也能买到。 2、ATX 电源主变压器普遍采用三明治绕法，高压绕组分成两部分在最里层和最外层，低压绕组在中间，这样的好处是漏感小。拆掉外层的一次绕组，记清这一绕组的匝数和绕向。接着拆掉所有的二次绕组，只保留最内层的一次绕组，检查内层绝缘材料是否破损，必要时再加一层胶布，注意如果击穿将使次级输出带电，很危险！ 3、一般ATX 电源变压器的次级5V 是3匝，12V 是7匝，每匝1.7V 左右，改造后也要保证每匝1.7V 左右，高电压小电流可取稍高些，低电压大电流可取稍低些。本电源 V V 7.122＝13匝。 4、准备直径0.8的漆包线10米（可以到电机修理部去找）。绕法是双线并绕13 匝，一定要绕的密实平整，绕好后把一组的头和另一组的尾相接做为接地端。再用绝缘材料包好，这一层间是高压一定要包好绝缘材料。 5、最后把拆下的外层一次线圈按原匝数原方向绕回，方向错了相当于一次线圈短路。焊好外引线，二次侧使用原5V 和12V 输出的引角并联，分别做正负输出用（见图）。外面再包上一层绝缘材料。装好磁芯，用胶粘牢。磁芯与骨架之间不能有缝隙，可以塞牙签，否则重负载时变压器会吱吱叫。
几款最常用的音频功放芯片以及应用电路介绍 来源：华强北IC代购网功放芯片就好像是多媒体播放设备的“心脏”，是为播放设备提供动力的部件，也是关系到音质的重要环节之一，其重要性自然不言而喻。于是有许多音频功放芯片的初学者就会好奇，要怎么才能选到合适的芯片呢？常用的音频功放芯片有哪些？下面华强北IC代购网搜集了几款最常用的音频功放芯片，以及功率放大集成电路介绍希望对大家的音频电路设计有帮助。 常用的音频功放芯片 1、LM1875 LM1875是最常用的功放芯片之一，为单声道设计，不仅具有音质醇厚功率大的优点，还具有完整的保护电路，在同类型芯片中属于高档型号。 2、LM3886 同样是单声道设计，共有11个引脚，相对LM1875来说，LM3885具有更大的功率，更宽的动态，在其他参数上也有优势，所以只有在最高端多媒体音响才会采用LM3886作为音频功放芯片。 3、LM4766
网上通常的说法是，LM4766等于将两个LM3886封装在一起，为什么这样说呢？从性能参数来看，LM4766恰好和LM3886相当，甚至音色表色也是如出一辙。不过，由于LM4766引脚较多，业内人士常把它称之为“蜈蚣芯片”，在焊接的时候具有一定的难度。 功率放大集成电路分类介绍 1、二声道三维环绕声处理集成电路 音响系统中使用的二声道三维环绕声系统有SRS、Spatializer、Q Surround以及虚拟杜比环绕声系统。 2、杜比定向逻辑环绕声集成电路 杜比定向逻辑环绕声解码系统是经过杜比编码处理过的左、右二声迹信号调节还原成四声道音频信号。 3、数码环绕声解码集成电路 音响系统中使用的数码环绕声系统有杜比数码系统和DTS系统等，两种系统音频信号的记录与重放均为独立六声道。 4、电子音量控制集成电路 电子音量控制集成电路是采用直流电压或串行数据控制的可调增益放大器，其内部一般由衰减器、锁存器、移位寄存器和电平传唤电路组成。 5、电子转换开关集成电路 电子转换开关集成电路是采用直流电压或串行数据控制的额多路电子互锁开关集成电路，内部一般由逻辑控制、电平转换、锁存器、模拟开关等组成。 6、扬声器保护集成电路 扬声器保护集成电路可以在音频功放芯片出现故障、过载或过电压时将扬声器系统与功放电路断开，从而达到保护扬声器和功放电路的目的。扬声器保护集成电路内部一般由检测电路、触发器、静噪电路及继电器驱动电路等组成。
D类功放的原理 在音响领域里人们一直坚守着A类功放的阵地。认为A类功放声音最为清新透明，具有很高的保真度。但是，A类功放的低效率和高损耗却是它无法克服的先天顽疾。B类功放虽然效率提高很多，但实际效率仅为50%左右，在小型便携式音响设备如汽车功放、笔记本电脑音频系统和专业超大功率功放场合，仍感效率偏低不能令人满意。所以，效率极高的D类功放，因其符合绿色革命 的潮流正受着各方面的重视。 由于集成电路技术的发展，原来用分立元件制作的很复杂的调制电路，现在无论在技术上还是在价格上均已不成问题。而且近年来数字音响技术的发展，人们发现D类功放与数字音响有很多相 通之处，进一步显示出D类功放的发展优势。 D类功放是放大元件处于开关工作状态的一种放大模式。无信号输入时放大器处于截止状态，不耗电。工作时，靠输入信号让晶体管进入饱和状态，晶体管相当于一个接通的开关，把电源与负载直接接通。理想晶体管因为没有饱和压降而不耗电，实际上晶体管总会有很小的饱和压降而消耗部分电能。这种耗电只与管子的特性有关，而与信号输出的大小无关，所以特别有利于超大功率的场合。在理想情况下，D类功放的效率为100% ，B类功放的效率为78.5% ，A类功放的效率才50%或25% （按负载方式而定）。 D类功放实际上只具有开关功能，早期仅用于继电器和电机等执行元件的开关控制电路中。然而，开关功能（也就是产生数字信号的功能）随着数字音频技术研究的不断深入，用与Hi-Fi音频放大的道路却日益畅通。20世纪60年代，设计人员开始研究D类功放用于音频的放大技术，70年代Bose公司就开始生产D类汽车功放。一方面汽车用蓄电池供电需要更高的效率，另一方面空间小无法放入有大散热板结构的功放，两者都希望有D类这样高效的放大器来放大音频信号。其中关 键的一步就是对音频信号的调制。 图1是D类功放的基本结构，可分为三个部分： 图1 D类功放基本结构
各类典型功放电路大比拼 笔者对音响的热爱已十几年,特别是自己动手,由当年的卡座到如今CD，转盘，解码器，前后级，音箱等，虽说不上精通，却也有一定的认识。早年喜欢到处试听人家的进口器材，有时还傻愣愣地捧着自己的土作品去撼人家十几倍价位的进口器材，当然那时是无法与人家比拟，无数的失败，尝试，差距却日益接近，到了两年前，已经可以用进口器材十分一的土作品去撼倒对方。当然，由于物理工艺，即外壳强度的处理，如今我所做的功放最高只能到七八千元一台的价钱去卖给人家。从我所卖出的功放，只要价钱上了千五元以上，从来都不会让买主有意见的，至于千五元以下的，勉强相当于六七千的进口纯功放，性价比反而不及贵的功放。 这么多年来，经我制作卖出的功放已愈千部，电路也是五花八门，基本上的典型电路都做过了，所以在此谈谈各种电路的音质差别。以下对比是在电源，外壳，元件，输出级，搭配的其它器材等各方面都一致的情况为依据的，所不同之处仅电路而已。 1双电源不对称两级差动电路（如PIONEER M22K）详细电路 2双电源对称，第一级典型差动，第二级共射放大（如PHILIP 的LHH1000）
3双电源对称，第一级共射共基差动，第二级共射共基（如金嗓子E-305V） 详细电路 4双电源对称，第一，二级共射共基差动，第三级共射共基（如金嗓子A-100）详细电路
电路1，这是很多进口八千元以下的低档机的常用电路，不少人认为这样是属于单端甲类电压放大模式，可杜绝交越失真。在实际试听中，这种电路给人一种柔慢的感觉，低频较松，人声的感情比较丰富，相当突出，有一定的厚度但量感不足，高频有衰落的表现（实测闭环增益在10-60000Hz），有一种雾里看花的感觉，乐器的轮廓让人很难定得准。总体而言，音色方面是较接近于胆机的表现。这跟进口八千元以下的纯功放音色表现相近。 电路2，这种电路在进口器材中采用得相对较少，可能是它高不成低不就吧，通常是几千到万五元的档次。在这样机中我采用了直流伺服，因而低频表现好于电路1，控制力比较合适，清晰度也有一定的改进，人声中的喉音，鼻音清晰可闻，量感也不错，中高频通透，只是乐器的轮廓还稍嫌不够，总体表现优于电路1。 电路3，与前两种电路差距拉大了，不少几万元的进口高中档机也使用这种电路模式。尤其是中高频段的清晰度，可能是归功于采用了共射共基电路吧，音色表现出式，人声，乐器的质与量相当充足，再没有蒙胧的感觉，尤其是人声与小提琴，忧怨，轻快，稳重，演绎者的感情都能清楚地交代，高频比前两种电路顺了不少，没有一点衰落的感觉。 电路4，曾经有不定期一段时期，国内的发烧友十分推崇“简洁至上”的理论，当时笔者也属 于人云亦云的时期，因而那时常用电路1与2，后来，随着经验增多，对电路进行一点点的缓慢
汽车功放电源电路分析 在一些大型的豪华巴士上，传统的一体化汽车音响(CD、收音、功放三合一)，由于输出功率较低，已经不能满足大空间的听音需要。因此，专业的大功率汽车功放运应而生。 汽车功放的功率放大电路与一般的家用功放机没多大区别，但它的电源电路却相当复杂，往往使初次接触汽车功放的维修人员无所适从。而且目前这方面的资料也比较缺乏，图1是笔者在多年的维修中根据实物绘制出的某V6汽车功放的电源电路。下面就其工作原理分析如下： 一、电源电路 参见图1所示电路，电源电路采用开关电源方式，将蓄电池的+12V直流电变换成为±22V供功放电路使用。它由一片集成电路TL494CN和几只大功率场效应管以及一只开关变压器等组成了比较典型的并联型开关稳压电路。为了提高输出功率。两路开关管均采用双管并联的方式，即Q1和Q2并联，Q3和Q4并联。 TL494CN是一种脉宽调制型开关电源集成控制器，它的主要特点为：推挽／单端输出；最高工作频率300kHz；内部基准电压5V；输入电压≤41V。工作温度范围-20～85度。TL494CN引脚排列和内部等效电路分别如图2、图3所示。 在图1电路中，B+端接蓄电池的正极，REMOTE为开机控制端。开机时，控制电压+12V通过D4加到TL494的电源脚12脚，其14脚输出基准电压5V，13脚为输出状态控制端，当13脚接地时，两路输出晶体管同时导通或截止，形成单端工作状态。在图中，13脚与14脚相连，形成双端工作状态，其内部两路输出晶体管交替导通。 TL494的⑤脚和⑥脚上外接的电阻R9和电容c4及内部电路组成振荡电路，可输出约几十千赫的振荡信号。该信号经片内处理后，从⑨脚和⑩脚输出两路相位差180度、宽度可变的调制脉冲，加到Q1、Q2和Q3、Q4的基极，使两路开关管轮流处于饱和与截止状态。在变压器 B1初级得到的交流脉冲电压感应到次级绕组，经高频整流滤波后获得末级功放所需的±22V直流电压；再经过7815、7915稳压后得到±15V 的直流电压作为功放前级的电源。从次级输出电压反馈回来的电压分别经R15与R13和R14与R12分压送到TL494的误差放大器的同相输入端①脚和反相输入端②脚。当输出的±22V电压不稳时，反馈到①脚和②脚的电压经片内误差放大器放大后，调整振荡脉冲的宽度，进而调整开关管导通和截止的时间，以保持输出电压的稳定。(R15与R13和R14与R12的分压电阻不一样，输出的电压高，第1脚的电位高，第2脚的电位低。输出的电压低第2的电位高，第1脚的电位低，两脚的电位差距大，控制IC内部占空比实现稳压功能。) 经实测，TL494与MC4558正常时各脚对地电压数据如表1所示。
功率放大器功率放大器电路图 功率放大器 中文名称： 功率放大器 英文名称： power amplifier 定义： 在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载(例如扬声器)的放大器。 所属学科： 通信科技（一级学科）；通信原理与基本技术（二级学科） 功率放大器，简称“功放”。很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统的任务，这时就要在主机和播放设备之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口，而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。 功率放大器简介 利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波，即交流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数，应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流及电压放大，就完成了功率放大。 功率放大器种类 传统的数字语音回放系统包含两个主要过程： （1）数字语音数据到模拟语音信号的变换(利用高精度数模转换器DAC)实现； （2）利用模拟功率放大器进行模拟信号放大，如A类、B类和AB类放大器。从1980年代早期，许多研究者致力于开发不同类型的数字放大器，这种放大器直接从数字语音数据实现功率放大而不需要进行模拟转换，这样的放大器通常称作数字功率放大器或者D类放大器。 1、A类放大器 A类放大器的主要特点是：放大器的工作点Q设定在负载线的中点附近,晶体管在输入信号的整个周期内均导通。放大器可单管工作，也可以推挽工作。由于放大器工作在特性曲线的线性范围内，所以瞬态失真和交替失真较小。电路简单，调试方便。但效率较低，晶体管功耗大，功率的理论最大值仅有25％，且有较大的非线性失真。由于效率比较低现在设计基本上不在再使用。 2、B类放大器 B类放大器的主要特点是：放大器的静态点在(VCC，0)处，当没有信号输入时，输出端几乎不消耗功率。在Vi的正半周期内，Q1导通Q2截止，输出端正半周正弦波；同理，当Vi为负半波正弦波(如图虚线部分所示)，所以必须用两管推挽工作。其特点是效率较高(78%)，但是因放大器有一段工作在非线性区域内，故其缺点是"交越失真"较大。即当信号在-0.6V~ 0.6V之间时， Q1 Q2都无法导通而引起的。所以这类放大器也逐渐被设计师摒弃。 3、T类放大器 T类功率放大器的功率输出电路和脉宽调制D类功率放大器相同，功率晶体管也是工作在开关状态，效率和D类功率放大器相当。但它和普通D类功率放大器不同的是：1、它不是使用脉冲调宽的方法，Tripath公司发明了一种称作数码功率放大器处理器“Digital Power Processing （DPP）”的数字功率技术，它是T类功率放大器的核心。它把通信技术中处理小信号的适应算法及预测算法用到这里。输入的音频信号和进入扬声器的电流经过DPP数字处理后，用于控制功率晶体管的导通关闭。从而使音质达到高保真线性放大。2、它的功率晶体管的切换频率不是固定的，无用分量的功率谱并不是集中在载频两侧狭窄的频带内，而是散布在很宽的频
·最简单的微型扩音机 我们利用一只旧电话机中拆下的炭精送话器，以及几只常用的电子元件，即能组装一台无须调整的结构相当简单，且音质清晰洪亮的最简易微型扩音机，很有趣味。在一些小空间扩音效果相当不错。具体电路图见附图所示。 元件选择：炭晶送话器从老式旧电话机的听筒内拆下，大功率三极管采用3AD17，也可以用3ADl8。但为减少扩音时产生的噪声，三极管要求穿透电流尽可能达到最小，但管子的放大倍值越大越好，一般应在70一90以上。喇叭和输出变压器采用晶体管收音机上的即可，电源电池用6伏叠层电池，也可用充电电池和整流电源。 安装试音：将几只元件焊装在长条形印刷线路板上，找一支中号的塑料壳体的手电筒，旋下电筒头罩去掉玻璃、反光罩及小电珠，然后将碳晶送话器安装在罩子内，并焊接好送话器引线至电路板上。在电筒前端各钻3mm小孔二个，将装入微型电源钮子开关及二芯插座各一个，待全部接线连接焊好后，把电池与线路板塞入电筒内，最后旋上已装有送话器的电筒头罩盖便完成。试音时，把带有喇叭引线插头插入电筒前端插座上，开启电源开关对准送话器喇叭内便传出洪亮扩音声。(读者若有兴趣在电路中串接入音乐集成块电路，便使成为扩音、放音两用机)。在调试扩音中，若喇叭出现声音有点失真、沉闷或感觉音量不够大时。可适当调整R1的电阻值，边调边放音试听，直至音质洪亮不失真为止。 ·外围元件最少的25W功放电路TDA1521A 用高保真功放IC TDA1521A制作功放电路，具有外围元件少，不用调试，一装就响的特点。 适合自制，用于随身听功率接续，或用于改造低档电脑有源音箱。 TDA1521A采用九脚单列直插式塑料封装，具有输出功率大、两声道增益差小、开关机扬声器无冲击声及可靠的过热过载短路保护等特点。TDA1521A既可用正负电源供电，也可用单电源供电，电路原理分别见图1(a)、(b)（点此下载原理图）。双电源供电时，可省去两
用LM1875和NE5532制作的功放电路附上PCB图 (适合于多媒体有源音箱升级） LM1875T是美国国家半导体公司九十年代初推出的一款音频功放电集成电路，采用TO-220封装，外围元件少，但是性能优异，具有频率响应宽和速度快等特点,从九十年代初一直到现在还被广大音响爱好者推荐。最可贵的是其价格已从当初的十几元降至现在的八九元，最适合于不想花太多的钱又想过过发烧隐的爱好者业余制作。该IC最的优点是在小功率输出时的音质能直逼中高档音响的听音效果， 电路原理： 以上均只画出一个声道，另一声道原理相同。
JP1为音频输入端，在这里省去耦合电容，因为考虑到现在的音源CD ，VCD ，DVD，TURN，电脑声卡等，基本上输出级都有隔直电容，U2 和前面的阻容元件组成反馈式音调电路，，U1为前级线性放大部分，设为2倍的放大倍数。可根据实际情况来改变它的增益大小，R18、C13、C14为电源隔离滤波部分，以减少两级的相互串绕，DW1，DW2为稳压管，如果电源变器为双12V ，则可以省去它， 后级功放部分： 在以往电子报刊中常介绍给功放集成电路取消负反馈电容，再加上一个由运算放大器构成的直流伺服电路，使其变成一个纯直流功放电路，事实对LM1875,还有LM3886等,根本不需多此一举,直接取消该电容即可,用数字万用表实际测量输出端,发现它的零点偏移很少,只有几毫伏左右,本人用这样的电路多年还没有烧坏集成块和扬声器的事件发生,况且该集成电路具有过热过流短路保护功能, 该电路中取消了负反馈电路中下面的负反馈电容，变成了纯直流放大电路，大大地拓宽了频率响应，事实证明，只要前级音频输入电容选好，一般用ＣＢＢ１Ｕ，或者用别的发烧品牌如ＷＩＭＡ，等，后级电位就很稳定，不能用一般的电解电容，因为那样有可能有小电流通过，通过放大后造成后级的不稳定，你可以通过对比试听出取消前后的音质绝然不同的效果，特别是高频和低音的拓宽，该电路取消了一般采用运放做伺服电路，使制作变得容易。 另外该电路还采用电流负反馈电路，该电路也是近年来报刊推荐较多的电路，电压负反馈电路相比，其增益随着未级输出电流的增大而增大，这样能使低频重放力度增强，需要指出的是，采用该电路时，电源的功率储备要有余量，建议用150W的环变。否则不但达不到预期效果，反而使失真加大，如果你的电源变压器功率不大，建议你用传统的电压负反馈方式。 下面是采用两个ＬＭ１８７５Ｔ和两个ＳＩＧ公司的ＮＥ５５３２（大S）做前级音调的前后级功放板图片。一个运放担任负反馈音调，另一个为线性缓冲放大，PCB设计时为前后级接地分开走线，一点接地，以更好的发挥集成电路的优良性能，其中包括电源整流，连线接座，只要接入变压器电源线，即可通电工作。 以下为PCB图
BTL电路 OCL和OTL电路负载上获得的最大电压分别是UCC和UCC/2，而它们的电源电压则分别是±UCC和UCC／2。虽然它们的效率都不低，但电源的利用率却不高。其原因是在输入正弦信号的每半个周期中，电路只有一个晶体管和一半的电源在工作，若用两组对称和互补电路组成BTL电路，则输出功率可增大好几倍。BTL电路如图3－17所示。此电路的工作情况如下。 静态时由于四个三极管对称，UA＝UB＝UCC／2，因此uo＝0。当输入正弦信号ui为正半周时，在两路反相输入信号ui、－ui的作用下，VT1和VT4同时导通，RL上获得正半周信号；ui为负半周时，VT2和VT3同时导通，RL上获得负半周信号。理想情况下，设管子的Uces＝0，则uo的峰值为UCC，输出的最大功率为 是OTL电路的4倍。 实现两路输入信号反相可以有多种方案，例如可利用差动放大电路的两个输出端获得，也可以利用单管放大电路从集电极和发射极获得两个极性相反的信号，或者从两个运放的同相和返乡输入端输入信号，或者从一个运放的输出端反馈回来的信号衰减后再输入另一个同相输入端。 BTL电路综合了OTL和OCL接法的优点，汲取了OCL无输出电容的优点，避免了电容对信号频率特性的影响，BTL电路可以使用单电源也可以使用双电源。这些改进的措施使它逐渐成为当代功放电路的主流，并为功率放大电路的集成化创造了条件。 目前常用的功放电路有OCL、OTL和BTL电路，它们是当代功放电路的主流，且为功率放大电路的集成化奠定了基础。 BTL功放实例：
1 (a)两个集成功放5G37组成BTL电路。 (b)Ui倒相电路利用3DG6晶体管的集电极和发射极相位相反来实现的。 (c)该电路输出功率3W。要注意电路的散热条件。 (d)在调节时要使静态时扬声器无直流电流。可通过分别调节R6和R10使两电路输出均为6V。若电路增益不够大可改变反馈电阻R8和R12。 2 这个耳聋助听器由TDA2822双功放集成电路加上少量外围元件组成，它与市场上的普及机相比具有输出功率大、电压范围宽等特点，工作电压为1.8—15V，适合中、轻度耳聋患者使用。
各类功放原理图及原理介 绍 Revised by Liu Jing on January 12, 2021
D类功放的原理 在音响领域里人们一直坚守着A类功放的阵地。认为A类功放声音最为清新透明，具有很高的保真度。但是，A类功放的低效率和高损耗却是它无法克服的先天顽疾。B类功放虽然效率提高很多，但实际效率仅为50%左右，在小型便携式音响设备如汽车功放、笔记本电脑音频系统和专业超大功率功放场合，仍感效率偏低不能令人满意。所以，效率极高的，因其符合绿色革命的潮流正受着各方面的重视。 由于集成电路技术的发展，原来用分立元件制作的很复杂的调制电路，现在无论在技术上还是在价格上均已不成问题。而且近年来数字音响技术的发展，人们发现与数字音响有很多相通之处，进一步显示出的发展优势。 是放大元件处于开关工作状态的一种放大模式。无信号输入时放大器处于截止状态，不耗电。工作时，靠输入信号让晶体管进入饱和状态，晶体管相当于一个接通的开关，把电源与负载直接接通。理想晶体管因为没有饱和压降而不耗电，实际上晶体管总会有很小的饱和压降而消耗部分电能。这种耗电只与管子的特性有关，而与信号输出的大小无关，所以特别有利于超大功率的场合。在理想情况下，的效率为100%，B类功放的效率为%，A类功放的效率才50%或25%（按负载方式而定）。 实际上只具有开关功能，早期仅用于继电器和电机等执行元件的开关控制电路中。然而，开关功能（也就是产生数字信号的功能）随着数字音频技术研究的
不断深入，用与Hi-Fi音频放大的道路却日益畅通。20世纪60年代，设计人员开始研究用于音频的放大技术，70年代Bose公司就开始生产D类汽车功放。一方面汽车用蓄电池供电需要更高的效率，另一方面空间小无法放入有大散热板结构的功放，两者都希望有D类这样高效的放大器来放大音频信号。其中关键的一步就是对音频信号的调制。 图1是的基本结构，可分为三个部分： 图１基本结构 第一部分为调制器，最简单的只需用一只运放构成比较器即可完成。把原始音频信号加上一定直流偏置后放在运放的正输入端，另通过自激振荡生成一个三角形波加到运放的负输入端。当正端上的电位高于负端三角波电位时，比较器输出为高电平，反之则输出低电平。若音频输入信号为零、直流偏置三角波峰值的1/2，则比较器输出的高低电平持续的时间一样，输出就是一个占空比为1：1的方波。当有音频信号输入时，正半周期间，比较器输出高电平的时间比低电平长，方波的占空比大于1：1；负半周期间，由于还有直流偏置，所以比较器正输入端的电平还是大于零，但音频信号幅度高于三角波幅度的时间却大为减少，方波占空比小于1：1。这样，比较器输出的波形就是一个脉冲宽度被音频信号幅度调制后的波形，称为PWM（Pulse Width Modulation脉宽调制）或PDM（Pulse Duration Modulation脉冲持续时间调制）波形。音频信息被调制到脉冲波形中。{{分页}}
傻瓜功放音响_ ? ? 高保真功放通常用晶体管组装，但对于业余电子爱好者来说，装晶体管功放还是有些麻烦，比如晶体管的配对，电路的调试等。“傻瓜175”是一种大功率的功放模块，它几乎不需要外围元件就可以工作，利用它来装土炮音响，实在是很方便。 ? ? 傻瓜电路内部的末级采用了高品质的场效应管，比普通晶体管装的功放具有更好的频响特性。它们的主要型号有傻瓜155(单声道55W)，傻瓜175(单声道75W)，傻瓜275(双声道各75W)，傻瓜1100(单声道100W)等，还有最新的傻瓜185等。 ? ? 对于大功率功放电路，选择散热器和电源是十分重要的。散热器太小，会使模块温度过高而导致音质下降，甚至损坏模块。散热片当然是越大越好，一般用铝合金材料，若有专用的音响散热器则更好。傻瓜模块本身的散热片已与内部电路隔离，安装时无需另加绝缘，但必须保证散热片与外加散热器大面积接触，并在散热片上涂一层硅脂，以利导热。 ? ? 电源供电部分，也是制作功放的成败要点。一是变压器的功率要大，二是滤波电解电容要尽可能的大些。对于傻瓜175功放电路，电源电压在正负28-33v之间(直流电压)，所以变压器次级输出电压选择2x21V 较为合适，用两个175装立体声功放时，变压器功率最起码在100W以上。滤波电容选1万微法以上的大水塘，耐压50V的即可。 ? ? 音源取自CD的音频输出银元，或取自WLAKMAN，但音源一定要好，否则放大后更难听。音箱的喇叭标称功率要大于50W，否则喇叭容易烧掉，可以用飞乐或银笛的喇叭，配这样的功放性能价格比正好。 ? ? 该功放只要供电正常，接线无误，不用调试即可正常工作，但是要注意： 1 输入线应采用屏蔽线。 2 不要忘记电源正极和地线之间，电源负极和地线之间，各接上一个0.1微法的瓷片电容。 3 市面上冒牌的傻瓜电路很多，其实最正宗的是广东中山市达华电子厂的傻瓜模块，其它的都是仿制品，并不好。