音频功率放大电路
发布时间:2011/9/23 11:17:43 访问次数:6273
1．音频功率放大电路基本组成 MAX125CEAX
音频功率放大电路是将微弱音频电信号放大，使其足以推动扬声器发声的电路。它是一个多级放大电路，一般由前置放大级、推动级、功率放大级组成，如图5.5所示。
前置放大级主要完成小信号放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带宽，噪声小；推动级主要提供给功率级足够大激励信号；功率放大级主要完成音频电信号的功率放大，决定了音频功率放大电路的输出功率、非线性失真系数等指标，一般要求效率高、失真小、输出功率大。
2．音频功率放大电路原理
音频功率放大电路如图5.6所示。它采用集成运放LM741作为前置放大级，集成功放TDA2030A作为推动和功率放大级，供电电源为±15V。TDA2030A是美国国家半导体公司20世纪90年代初推出的一款音频功率放大集成电路，采用T0-220封装，外围元器件少，但
是性能优异，具有频率响应宽和速度快等特点。
前置放大级由集成运放LM741及外围电路组成，其中R4. R5. C1组成负反馈网络，R1、R2、C2组成输入电路，C2、C3力信号耦合电容，电路简单实用。
功率放大级由集成功放TDA2030组成，其中R7、R8、C5组成负反馈网络，C2为信号耦合电容，R6为输入接地电阻，防止输入开路时引入感应噪声，VD1、VD2为保护二极管，R9. C6组成输出退耦电路，防止功率放大级产生高频自激，R10、C7和R11、C8是电源退耦滤波电路，该放大电路是一个典型OCL功率放大电路。
3．电路安装和调试 MAX1595EUA33T
电路中用的较多的是电阻、电容、集成运放、集成功放，各器件的型号参数已在图中注明。选择时，对于电阻应注意其额定功率，对于电容应注意其容量及耐压。焊接时，应注意各器件管脚的功能不要接错，特别是电解电容的极性不能接反。集成功放TDA2030紧固在散热器上，与散热器之间用云母片良好绝缘。
电路的调试过程一般先分级调试，最后进行整机调试和性能指标的测试。调测时，为安全起见，可以用同阻值大功率的电阻器代替扬声器。调试又分静态调试和动态调试两种。
(1)静态调试时，将输入端交流对地短路，用万用表测试电路中各点的直流电位，进而判断电路中各元器件是否正常工作。首先将前置放大级集成运放LM741的输入3脚对地交流短路，电路由直流稳压电源提供±15V电压，用万用表测量LM741的输出6脚对地电位，正常时应在OV附近。同样，将集成功放TDA2030的输入1脚对地交流短路，输出不加负载，接通电源，用万用表测量TDA2030的输出4脚对地电位，正常时应在OV咐近，而后输出端接上8Ω/10W电阻负载，测量输出对地电位应为OV。上述电位都正常，说明电路静态工作正常，然后进行动态调试。
(2)动态调试时，在音频功率放大电路信号输入端输入适当信号，用示波器观测各级电路的输出波形及工作情况。音频功率放大电路由直流稳压电源提供±15V电压，在输出端接上8Ω/10W电阻负载，音量电位器RP调最大，用低频信号发生器在音频功率放大电路输入端输入lOmV的正弦信号，保持幅度值不变，将输入正弦信号频率由小变大从20Hz调到20kHz，用示波器分别观察LM741的输出6脚和TDA2030的输出4脚的输出波形，是否出现自激振荡和波形畸变，若无说明音频功率放大电路性能良好。
4．电路性能指标测试
对于音频功率放大电路，需测试的主要性能指标有最大不失真输出功率、频率响应和输入灵敏度、噪声功率、非线性失真系数，各参数的测试方法如下。
(1)最大不失真输出功率。由低频信号发生器提供频率为lkHz的正弦信号，加到音频功率放大电路的输入端，音量电位器RP调最大，8Ω/10W的负载电阻代替扬声器。输入信
号幅度由小逐渐变大，用示波器观测输出端波形，使输出波形最大不失真，此时输出电压为
最大木失真输出电压Uo，用低频毫伏表测量输出电压，此音频功率放大电路最大不失真输出
功率为：Po=U02/2RL。
(2)频率响应。放大器的电压增益相对于中频(lkHz)的电压增益下降3dB时所对应的低音频率f1和高音频率f2，称为放大器的频率响应。由低频信号发生器提供频率为lOmV、lkHz的正弦信号，加到音频功率放大电路的输入端，音量电位器RP调适中，8Ω/10W的负载电阻代替扬声器，用低频毫伏表测量电路输出电压值Ufo，而后保持输入信号电压幅值lOmV不变，改变输入信号的频率，由低逐渐变高，测量输出电压对应Ufo下降3dB的f1、f2的值。
(3)输入灵敏度。音频功率放大电路输出额定功率时所需输入电压的有效值即为输入灵敏度。由低频信号发生器提供频率为lkHz的正弦信号，加到音频功率放大电路的输入端，音量电位器RP调到最大，8Ω/lOW的负载电阻代替扬声器。输入信号幅度由零逐渐变大，用低频毫伏表测量电路输出电压值达到额定功率所需的电压值，此时对应音频功率放大电路输入端的电压值，即为输入灵敏度。
(4)噪声功率。音频功率放大电路输入端交流接地，输出端接8W/10W的负载电阻代替扬声P，用低频毫伏表测量电路输出噪声电压值达到额定功率所需的电压值UN，其噪声功率为：PN=UN2/RL。
(5)非线性失真系数。音频功率放大电路输入端分别接入，由低频信号发生器提供频率为400Hz和lkHz的正弦信号，在额定输出时，用BS-1型失真度仪测量输出端非线性失真。
1．音频功率放大电路基本组成 MAX125CEAX
音频功率放大电路是将微弱音频电信号放大，使其足以推动扬声器发声的电路。它是一个多级放大电路，一般由前置放大级、推动级、功率放大级组成，如图5.5所示。
前置放大级主要完成小信号放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带宽，噪声小；推动级主要提供给功率级足够大激励信号；功率放大级主要完成音频电信号的功率放大，决定了音频功率放大电路的输出功率、非线性失真系数等指标，一般要求效率高、失真小、输出功率大。
2．音频功率放大电路原理
音频功率放大电路如图5.6所示。它采用集成运放LM741作为前置放大级，集成功放TDA2030A作为推动和功率放大级，供电电源为±15V。TDA2030A是美国国家半导体公司20世纪90年代初推出的一款音频功率放大集成电路，采用T0-220封装，外围元器件少，但
是性能优异，具有频率响应宽和速度快等特点。
前置放大级由集成运放LM741及外围电路组成，其中R4. R5. C1组成负反馈网络，R1、R2、C2组成输入电路，C2、C3力信号耦合电容，电路简单实用。
功率放大级由集成功放TDA2030组成，其中R7、R8、C5组成负反馈网络，C2为信号耦合电容，R6为输入接地电阻，防止输入开路时引入感应噪声，VD1、VD2为保护二极管，R9. C6组成输出退耦电路，防止功率放大级产生高频自激，R10、C7和R11、C8是电源退耦滤波电路，该放大电路是一个典型OCL功率放大电路。
3．电路安装和调试 MAX1595EUA33T
电路中用的较多的是电阻、电容、集成运放、集成功放，各器件的型号参数已在图中注明。选择时，对于电阻应注意其额定功率，对于电容应注意其容量及耐压。焊接时，应注意各器件管脚的功能不要接错，特别是电解电容的极性不能接反。集成功放TDA2030紧固在散热器上，与散热器之间用云母片良好绝缘。
电路的调试过程一般先分级调试，最后进行整机调试和性能指标的测试。调测时，为安全起见，可以用同阻值大功率的电阻器代替扬声器。调试又分静态调试和动态调试两种。
(1)静态调试时，将输入端交流对地短路，用万用表测试电路中各点的直流电位，进而判断电路中各元器件是否正常工作。首先将前置放大级集成运放LM741的输入3脚对地交流短路，电路由直流稳压电源提供±15V电压，用万用表测量LM741的输出6脚对地电位，正常时应在OV附近。同样，将集成功放TDA2030的输入1脚对地交流短路，输出不加负载，接通电源，用万用表测量TDA2030的输出4脚对地电位，正常时应在OV咐近，而后输出端接上8Ω/10W电阻负载，测量输出对地电位应为OV。上述电位都正常，说明电路静态工作正常，然后进行动态调试。
(2)动态调试时，在音频功率放大电路信号输入端输入适当信号，用示波器观测各级电路的输出波形及工作情况。音频功率放大电路由直流稳压电源提供±15V电压，在输出端接上8Ω/10W电阻负载，音量电位器RP调最大，用低频信号发生器在音频功率放大电路输入端输入lOmV的正弦信号，保持幅度值不变，将输入正弦信号频率由小变大从20Hz调到20kHz，用示波器分别观察LM741的输出6脚和TDA2030的输出4脚的输出波形，是否出现自激振荡和波形畸变，若无说明音频功率放大电路性能良好。
4．电路性能指标测试
对于音频功率放大电路，需测试的主要性能指标有最大不失真输出功率、频率响应和输入灵敏度、噪声功率、非线性失真系数，各参数的测试方法如下。
(1)最大不失真输出功率。由低频信号发生器提供频率为lkHz的正弦信号，加到音频功率放大电路的输入端，音量电位器RP调最大，8Ω/10W的负载电阻代替扬声器。输入信
号幅度由小逐渐变大，用示波器观测输出端波形，使输出波形最大不失真，此时输出电压为
最大木失真输出电压Uo，用低频毫伏表测量输出电压，此音频功率放大电路最大不失真输出
功率为：Po=U02/2RL。
(2)频率响应。放大器的电压增益相对于中频(lkHz)的电压增益下降3dB时所对应的低音频率f1和高音频率f2，称为放大器的频率响应。由低频信号发生器提供频率为lOmV、lkHz的正弦信号，加到音频功率放大电路的输入端，音量电位器RP调适中，8Ω/10W的负载电阻代替扬声器，用低频毫伏表测量电路输出电压值Ufo，而后保持输入信号电压幅值lOmV不变，改变输入信号的频率，由低逐渐变高，测量输出电压对应Ufo下降3dB的f1、f2的值。
(3)输入灵敏度。音频功率放大电路输出额定功率时所需输入电压的有效值即为输入灵敏度。由低频信号发生器提供频率为lkHz的正弦信号，加到音频功率放大电路的输入端，音量电位器RP调到最大，8Ω/lOW的负载电阻代替扬声器。输入信号幅度由零逐渐变大，用低频毫伏表测量电路输出电压值达到额定功率所需的电压值，此时对应音频功率放大电路输入端的电压值，即为输入灵敏度。
(4)噪声功率。音频功率放大电路输入端交流接地，输出端接8W/10W的负载电阻代替扬声P，用低频毫伏表测量电路输出噪声电压值达到额定功率所需的电压值UN，其噪声功率为：PN=UN2/RL。
(5)非线性失真系数。音频功率放大电路输入端分别接入，由低频信号发生器提供频率为400Hz和lkHz的正弦信号，在额定输出时，用BS-1型失真度仪测量输出端非线性失真。
相关技术资料
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