4-4集成功率放大电路.ppt

集成功放电路分析
1. LM386集成功率放大电路
,它是一个三级放大电路,如点划线所划分。
第一级为差分放大电路,VT1和VT3,VT2和VT4分别构成复合管,作为差分放大电路的放大管;VT5和VT6组成镜像电流源作为VT1和VT2的有源负载;信号从VT3和VT4管的基极输入,从VT2管的集电极输出,为双端输入单端输出差分电路。
第二级为共射放大电路,VT7为放大管,恒流源作有源负载,以增大放大倍数。
第三级中的VT8和VT9管复合成PNP型管,与NPN型管VT10构成准互补输出级。二极管VD1和VD2为输出级提供合适的偏置电压,可以消除交越失真。
电阻R7从输出端连接到VT2的发射极,形成反馈通路,并与R5和R6构成反馈网络,从而引入负深度电压串联负反馈,使整个电路具有稳定的电压增益。
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图4-11 LM386内部电路原理图
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利用瞬时极性法可以判断出,引脚2为反相输入端,引脚3为同相输入端。电路由单电源供电,故为OTL电路。输出端(引脚5)应外接输出电容后再接负载。

,引脚2为反相输入端,3为同相输入端;引脚5为输出端;引脚6和4分别为电源和地;引脚1和8为电压增益设定端,当引脚1和8之间外接不同的电阻时,Au的调节范围为20~200。

应当指出,在引脚1和8外接电阻时,因只改变交流通路,所以必须在外接电阻回路中串接一个大容量电容。通常取10μF。电路由单电源供电,故为OTL电路。输出端(引脚5)应外接输出电容后再接负载。
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图4-12a 4100型集成功率放大器内部结构

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图4-12b 4100系列集成功放电路引脚排列
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集成功放电路的主要性能指标
集成功率放大电路的主要性能指标除最大输出功率外,还有电源电压范围、电源静态电流、电压增益、频带宽、输入阻抗、输入偏置电流、总谐波失真等等。部分指标前面已经说明,这里解释以下指标:
输入偏置: 电流运放输出电压为零时,两个输入端静态电流的平均值定义为输入偏置电流。
总谐波失真:是指用信号源输入时,输出信号(谐波及其倍频成分)比输入信号多出的额外谐波成分,通常用百分数来表示。一般说来,1000Hz频率处的总谐波失真最小,因此不少产品均以该频率的失真作为它的指标。
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集成功放电路的应用要点
1)集成功率放大器的正负电源端的引线较长时,一定要加退耦电容。容量一般为47~100F。否则极易引发低频振荡。输出地与输入地(包括反馈地)也要单独走线,一点接地。
2)集成功率放大器片内虽然有过热保护电路,但散热器的体积和辐射面积仍要足够,否则芯片过热时,引起保护电路频繁起控,影响正常工作。判断散热器是否合适,可用温度计测量,一般要求在大音量连续工作两小时后,散热器温升应不高于75C;也可以用手试之,当手指按在散热器上能忍受3秒钟以上时,温度大约在75C以下。
3)将集成功率放大器作为直流放大状态时,输入端的接地电阻取值要小一些,一般取10~20k,否则输入差分管的偏流可能相差过大,使输出失调电压过大。
4)电源电压不能超过极限值,设计时应考虑到市电电压波动和无信号时电源电压升高这两种情况,一般在无输入信号时,正负电源电压比极限值低4~5V的设计较合理。
5)安装散热器时,先要搞清楚集成功率放大器的散热片与芯片电源端是否绝缘。对于非绝缘结构的集成功率放大器,一定要垫上云母片,并涂上硅脂,否则会造成电源短路。
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集成功放电路的应用实例
1. 用LM386组成OTL应用电路
。7脚接去耦电容C,。1、8脚所接阻容电路可调整电路的电压增益,通常电容的取值为10μF,R约为20kΩ。R的值愈小,增益愈大。该电路常用于收录机及玩具电路中。
用 LM386组成CTL电路
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(a)是用LA4102功放集成电路组成的互补对称式功率放大电路的原理电路,(b)是印刷电路板装配图。
1脚为功率放大器的输出端,放大后的信号从1脚输出,通过耦合电容C5送到扬声器负载。
2、3脚接电源负极,也就是公共地端。
4、5两端之间接一小电容C3,用以防止放大器产生高频自激振荡。
6脚外接C2、R1,与内部电路元件构成交流负反馈网络,R1阻值调小可降低反馈的深度,提高放大倍数。
7、11脚为空脚。
8脚为输入差分放大管的发射极引出脚,使用时一般悬空不接。
9脚为信号输入端,外接输入耦合电容C1