功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。有集成运放和晶体管组成的功率放大器,也有专用集成电路功率放大器芯片。目前在音响设备中广泛采用集成功率放大器,引起具有性能稳定,工作可靠及安装调试简单等优点。
图3.2.1 LA4100~LA4102内部电路
本电路中采用LA4100~LA4102集成音频功率放大器,图3.2.13为其内部电路。此功放既可采用OTL电路形式,也可采用OCL电路形式。其电路增益可通过内部电阻R11与⑥脚所接电阻决定。
图3.2.2 LA4101组成的OTL电路
LA4100~LA4102接成OTL电路形式的电路如图1.1.14所示,外部元件的作用如下:
RF、CF —— 与内部电阻R11组成交流负反馈支路,控制电路的闭环电压增益Av ,即
Av ≈ R11/ RF (3-2-1)
CB —— 相位补偿。一般取几十至几百pF;
CC —— OTL电路的输出端电容。一般
取耐压大于VCC/2的几百μF电容;
CD——反馈电容,消除自激,一般取几百pF;
CH —— 自举电容;
C3、C4 —— 滤除纹波,一般取几十至几百μF;
C2 —— 电源退耦电容。
功率放大器的各项指标中,最主要是放大器的输出功率、效率。实验中涉及到的有:
电源输出功率PD = VCCIDC (3-2-2)
式中,IDC为流过放大器的总的直流分量,即流出直流电源VCC的直流电流分量。
负载功率PL —— 即一般所说的功放的输出功率。
PL = (3-2-3)
式中,Vom为放大器输出vo的幅度。
功放的效率 η= PLmax / PD (3-2-4)
式中,PLmax为放大器的最大负载功率。PLmax =
2. 测量放大器的性能指标
在输出端接负载RL=8.2Ω,在输入端加入f =1kHz的正弦信号vi,使用毫伏表测量交流电压,并用示波器监视输出vo的波形。测量如下参数:
(1)最大不失真输出功率PLmax
逐渐增大vi的幅度,测出放大器的最大输出Vomax,计算PLmax。
(2)效率ηc
调节vi的幅度使输出功率PL=1W。使用万用表的直流电流档,测量流过放大器的总电流IDC ,计算电源供给的直流功率PD及效率ηc。
(3)电源电压改变对输出功率及效率的影响
改变电源电压VCC =6V、9V,RL=8.2Ω时,分别测量PLmax、ηc。
VCC(V)
IDC(mA)
PLmax(W)
PD(W)
ηc = PLmax /PD
9
6
(4)放大器的电压增益Av
保持PL=1W,测量此时的输入、输出电压值,计算总的电压增益Av。