普通音頻功率放大集成電路的參數(shù)與結(jié)構(gòu)

關(guān)鍵詞： 功率放大 , 音頻

要點(diǎn)提示：

▲功率放大集成電路的功能是對音頻信號進(jìn)行功率放大，其最大特點(diǎn)是具有較大的輸出功率，能夠推動揚(yáng)聲器等負(fù)載。

▲功率放大集成電路的主要參數(shù)有：電源電壓、靜態(tài)電流、輸出功率、電壓增益、頻響范圍和諧波失真等。

▲OTL電路的優(yōu)點(diǎn)是可以使用單電源，缺點(diǎn)是由于輸出電容的存在，低頻響應(yīng)較差。

一、功能與參數(shù)

1．功能與特點(diǎn)功率放大集成電路的功能是對音頻信號進(jìn)行功率放大。其最大特點(diǎn)是：具有較大的輸出功率，能夠推動揚(yáng)聲器等負(fù)載。

功率放大集成電路品種規(guī)格眾多。按聲道數(shù)可分為單聲道音頻功放和雙聲道音頻功放；按電路形式可分為OTL功率放大器、OCL功率放大器和BTL功率放大器等。其輸出功率從數(shù)十毫瓦到數(shù)百瓦，具有很多規(guī)格，并具有多種封裝形式。

許多功率放大集成電路自帶散熱板，但由于自帶的散熱板一般較小，因此功率較大的功率放大集成電路在應(yīng)用時仍應(yīng)按要求安裝散熱器。功率放大集成電路自帶的散熱板有的與內(nèi)部電路絕緣，有的與內(nèi)部電路的接地點(diǎn)連通，有的與內(nèi)部輸出功放管集電極連通，安裝散熱器時應(yīng)區(qū)別對待。對于自帶散熱板與內(nèi)部電路不絕緣的功率放大集成電路，應(yīng)在集成電路與散熱器之間放置耐熱絕緣墊片，如圖1所示。

2．參數(shù)功率放大集成電路的主要參數(shù)有：電源電壓V∝靜態(tài)電流Io、輸出功率Po、電壓增益、頻響范圍和諧波失真THD等。

(1)電源電壓V∝，包括最高電源電壓和額定電源電壓，對于OTL功率放大器一般為單電源(+V∝)，對于OCL功率放大器一般為雙電源(±V∝)。最高電源電壓是極限參數(shù)，使用中不得超過，推薦使用額定電源電壓。

(2)靜態(tài)電流Io，一般為10～100 mA，與輸出功率有關(guān)，輸出功率大的集成電路通常靜態(tài)電流也大。

(3)輸出功率Po，是選用功率放大集成電路首先要關(guān)注的參數(shù)?？紤]到音頻信號特別是交響樂等信號具有很大的動態(tài)范圍，選用功率放大集成電路時應(yīng)留有足夠的功率余量。

(4)電壓增益，一般為數(shù)十分貝。選用電壓增益較高的功率放大集成電路，可以降低對輸入信號電壓的要求，簡化前置放大電路。

(5)頻響范圍，是指功率放大集成電路的有效工作頻率范圍，一般為50 Hz～20 kHz，指標(biāo)高的可達(dá)20Hz～50 kHz。

(6)諧波失真THD，是反映功率放大集成電路保真度的參數(shù)，諧波失真越小越好。

功率放大集成電路內(nèi)部通常包含：差分輸入級、推動級和功放級，如圖2所示。音頻電壓信號U；經(jīng)差分輸入級和推動級電壓放大器后，再由功放級作功率放大并輸出。OTL、OCL和BTL的區(qū)別主要是功放級電路形式不同。

1．OTL功率放大集成電路OTL功率放大集成電路功放級如圖3所示。采用+V∝單電源供電，靜態(tài)時IC輸出端電壓Uo為1/2VCC的直流電壓。因此必須使用輸出電容C2來隔離。

OTL功率放大集成電路的優(yōu)點(diǎn)是可以使用單電源，缺點(diǎn)是由于輸出電容C2的存在，低頻響應(yīng)較差。

2．OCL功率放大集成電路OCL功率放大集成電路功放級如圖4所示。采用l+V∝雙電源供電，靜態(tài)時IC輸出端電壓Uo為“O”，因此可以取消輸出電容器，直接與揚(yáng)聲器連接。OCL功率放大集成電路的優(yōu)點(diǎn)是低頻響應(yīng)較好，缺點(diǎn)是必須使用雙電源。

3．BTL功率放大集成電路BTL功率放大集成電路功放級如圖5所示。采用了兩對功放管組成橋式推挽電路，揚(yáng)聲器跨接在兩對功放管之間。BTL功率放大集成電路雖然為+V∝單電源供電，但靜態(tài)時兩對功放管的輸出端電壓U01與U02相等，因此無需輸出電容器，可以直接與揚(yáng)聲器連接。

BTL功率放大集成電路的優(yōu)點(diǎn)是可以在較低的電源電壓下獲得較大的輸出功率；缺點(diǎn)是電路較復(fù)雜。