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otl功率放大電路的分析與總結

生活 更新时间:2024-09-06 23:20:29

BTL功率放大電路又稱為“橋接推挽功率放大器”。它的主要特點是能在電源電壓比較低的情況下輸出較大的負載功率。而在相同的電壓和負載條件下,它的實際輸出功率為OTL及OCL的2~3倍,由于電路輸出端與負載間無電容連接,所以它的頻率響應好,保真度高,是一些優質的功率放大器的首選電路。

BTL基本功率放大電路

(1)電路結構

BTL電路由兩組對稱的OTL或OCL電路組成,揚聲器接在兩組OTL或OCL電路輸出端之間,即揚聲器兩端都不接地,如圖10-14所示電路為由兩組OTL電路組成的BTL功放電路。 u I 和- u I 為兩個大小相等、方向相反的輸入信号。VT 1 、VT 2 是一組OTL電路輸出級,VT 3 、VT 4 是另一組OTL電路輸出級,由于O、P兩輸出端的直流電壓相等( U O = U P = U CC /2),所以未設隔直電容。

otl功率放大電路的分析與總結(詳解BTL功率放大電路)1

圖10-14 BTL基本功率放大電路

(2)工作原理

當輸入信号 u I 為正半周而- u I 為負半周時,VT 2 、VT 3 反偏截止,VT 1 、VT 4 正偏導通且電流方向相同,輸出信号的電流通路如圖中帶箭頭的實線所示;當輸入信号 u I 為負半周而- u I 為正半周時,VT 1 、VT 4 反偏截止,VT 2 、VT 3 正偏導通且電流方向相同,此時輸出信号的電流通路如圖中虛線所示。

可見,BTL電路的工作原理與OCL、OTL電路有所不同,BTL電路每半周都有兩個管子一推一挽地工作。

(3)電路特點及應用

①BTL電路可采用單電源,由兩組對稱的OTL組成,也可采用雙電源,由兩組對稱的OCL組成。

②揚聲器接在兩組OTL或OCL電路輸出端之間,即揚聲器兩端都不接地,也不與供電端相連。由于兩輸出端的直流電壓相等( U O = U P = U CC /2),所以無需隔直電容。

③與OTL、OCL相比,在相同電源電壓、相同負載情況下,輸出功率可增大四倍。

④該電路适用于一些低壓供電、輸出功率較大的電器上。

集成BTL功率放大電路

有時候也采用兩個集成電路構成BTL功率放大電路來提高輸出功率。兩個集成電路構成的BTL功率放大電路的輸出功率在理論上可以比單路輸出提高4倍,實際上通常為2~3倍。

圖10-15所示為用兩個TDA2003集成功率放大電路組成的BTL功率放大電路。

otl功率放大電路的分析與總結(詳解BTL功率放大電路)2

圖10-15

圖10-15 由兩塊TDA2003集成功率放大電路組成的BTL功率放大電路

在圖10-15中,集成功率放大電路TDA2003的1腳為同相輸入端,2腳為反相輸入端,3腳為電源負極輸入端,4腳為輸出端,5腳為電源正極輸入端。

輸入音頻信号由電位器 R P1 調整其大小後,經電容器 C 1 耦合從集成功率放大電路IC1的1腳同相輸入,經過放大後從IC1的4腳輸出端輸出。從IC1的4腳輸出的信号一路供給負載揚聲器B,另一路又通過電阻 R 3 、 R 4 分壓後由電阻 R 6 和電容器 C 6 引至集成功率放大電路IC2的2腳反相輸入端。這個信号經IC2放大後,在IC2的4腳輸出一個與IC1的4腳輸出大小相等但相位相反的信号,這兩個信号疊加起來,則在揚聲器B上獲得了正弦波峰值電壓為直流電源2倍的音頻信号電壓。這樣就實現了低電源電壓輸出較大功率的目的。适當調整( C 2 C 3 )與電容器 C 6 的比值,可使BTL功率放大器工作于最佳狀态。

在圖10-15中,電阻 R 2 和電容器 C 5 組成高頻調整響應電路;電阻 R 1 和電容器 C 4 組成高頻補償網絡,以補償揚聲器的音圈電感所産生的附加相移;電容器 C 7 為通交流隔直流電容;電容器 C 8 為電源的高頻濾波電容;電容器 C 9 、 C 10 為電源濾波電容。

值得一提的是,由各種集成功率放大電路組成的BTL功率放大電路基本上都是按照該模式的形式組成的。

BTL功率放大器輸出電路特征

(1)分立元件BTL功率放大器輸出電路特征

圖10-16(a)所示為分立元件BTL功率放大器輸出電路。這一輸出電路的特征是:它有兩個輸出端,晶體管VT 1 和VT 2 發射極是一個輸出端,VT 3 和VT 4 發射極是另一個輸出端。兩個輸出端分别與揚聲器的兩個引腳相連。

otl功率放大電路的分析與總結(詳解BTL功率放大電路)3

圖10-16 BTL功率放大器輸出電路特征

(2)集成BTL功率放大器輸出電路特征

圖10-16(b)所示為集成BTL功率放大器輸出電路。它有兩種電路結構,一種是用OTL電路構成BTL電路,另一種是用OCL電路構成BTL電路。這一輸出電路的特征是:揚聲器直接接在兩個信号輸出端之間,沒有耦合元件,在實用電路中揚聲器回路也要接入揚聲器保護電路。

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