放大器有交流放大器和直流放大器。交流放大器又可按频率分为低频、中源和高频;接输出信号强弱分成电压放大、功率放大等。此外还有用集成运算放大器和特殊晶体管作器件的放大器。它是电子电路中最复杂多变的电路。

1.简单功放电路作用

 

1、以其主要用途来说, 功放 可以分做两大类别,即专业功放与家用功放。在体育馆场、影剧场、歌舞厅、会议厅或其它公共场所扩声,以及录音监听等场所使用的功放,一般说在其技术参数上往往会有一些独特的要求,这类功放通常称为专业功放。而用于家庭的hi-fi音乐欣赏,av系统放音,以及卡拉ok娱乐的功放,通常我们称为家用功放。

 

2、按器材分类: 电子管/晶体/集成电路功放

电子管放大器(俗称“胆机”)采用电子管作为放大器,其主要优点是动态范围大、线性好、音色甜美悦耳。但电子管功放也存在两个问题,一是内阻大导致放大器阻尼系数小,影响瞬态特性,二是电子管需高压供电,离不开变压器,变压器不仅功耗大、体积大,还会导致失真。

克服电子管功放的两个缺点,晶体管放大器阻尼系数可做得很高,有良好的瞬态特性,在声音的节奏感、力度上要比胆机明快、爽朗、有力;而且无需变压器,不仅节省成本,缩小体积,而且避免了由变压器所引起的失真。 最后一种是集成电路放大器,它最突出的优点是可靠性高、外围电路简单、组装方便,不足之处是电声指标(功率、频响、失真度、信噪比等)和音质皆不如前两类放大器。 〔按功能分类〕 前级/后级/合并式功放 按照功能分类,功放可以分为前级功放、后级功放和合并式功放。


3、按功能分类: 前级/后级/合并式功放

前级功放,主要作用是对信号源传输过来的节目信号进行必要的处理和电压放大后,再输出到后级功放。它就像铁路岔道一样,控制切换哪一路音源信号接入功放,哪一路音源信号与功放断开。 后级功放是进行单纯功率放大的部分,它的作用就是尽可能原原本本地放大来自于前级的信号,我们对后级的要求是,放大倍数尽可能高,而放大后信号的失真程度应尽可能低。除放大电路外,还设计有各种保护电路,如短路保护、过压保护、过热保护、过流保护等。这两类功放一般只在高档机采用。 合并式放大器,将前级放大器和后级放大器合并为一台功放,兼有前二者的功能,通常所说的放大器都是合并式的,应用的范围较广。

一般来看,合并式功放的功率较前、后级功放小,重放的效果也比前、后级功放差,但合并式功放价钱较便宜,且使用方便,完全能够满足一般的家庭需要。

 

4、按用途分类: Hi-Fi功放/AV功放

hi-fi功放/av功放 就功放的用途来区分,家用功放分为hi-fi功放和av功放。 hi-fi是英语high-fidelity 的缩写,意指高度保真,即纯音乐功放,是音乐发烧友的最爱。hi-fi功放的输出功率大都在2×150瓦以下。hi-fi在设计上强调最低的信号失真,忠实地表现出音乐的场面、细节和演奏、录制的技巧等来满足人们对音乐的最佳欣赏要求。一般用于hi-fi的功放都是胆机。hi-fi功放就扩声形式而言,只适用于两声道立体声的重播。
 

2.简单功放电路图

简单功放电路图

高保真功放单路(图片来源于网络)

 

3.简单功放电路原理

工作原理:

利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波,即交流信号电流,三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍,β是三极管的交流放大倍数,应用这一点,若将小信号注入基极,则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍,然后将这个信号用隔直电容隔离出来,就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号,这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流放大,就完成了功率放大。

 

3.简单功放电路原理

简单功放电路图(图片来源于网络)

 

OTL下面介绍OTL及附电路图

OTL电路为单端推挽式无输出变压器功率放大电路。通常采用电源供电,从两组串联的输出中点通过电容耦合输出信号。OTL(Outputtransformerless)电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式,以解决阻抗变换问题,使电路得到最佳负载值。但是,这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点,目前已较少使用。OTL电路不再用输出变压器,而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路,使电路轻便、适于电路的集成化,只要输出电容的容量足够大,电路的频率特性也能保证,是目前常见的一种功率放大电路。它的特点是:采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出),有输出电容,单电源供电,电路轻便可靠。两组串联的输出中点”可理解为采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出)。OTL电路的优点是只需要一组电源供电。缺点是需要能把一组电源变成了两组对称正、负电源的大电容;低频特性差。

 

简单功放电路原理

简单功放电路图(图片来源于网络)

 

功放电路图:12V单音道简单功放

lm1875为单片30W集成功率放大电路。它的主要特性:最大输出功率为30W(8欧),开环增益90dB,总谐波失真0,02%,功率带宽为70kHz,最大电流容量3A,供电电压范围为15-20V。

 

(1)稳定性。闭环增益在10dB或稍大于10dB使用时,电路工作最稳定。和其它大电流放大器件一样,当因布线不当造成输出与输入之间产生耦台时,会出现自激。可在3脚、5脚与地之间加入0.1uF的退耦电容。

 

电路的输出可直接与扬声器连接(不安全)也可通过电容与扬声器耦台。并在输出与地之间加入平衡网络,用1欧电阻与0.22v.F电容串联。

 

(2)保护:正常应用时,工作电流限制在4A左右,当输出管加上高电压时,则降低最大电流,以确保安全。

 

LM1875在驱动非线性的电抗性负载时,例如装有保护继电器的扬声器时,由于电感反动势的作用,可能使负载上的电压摆幅超过电源电压,导致晶体管损坏,一般电路常用反向电压泄放二极管以保安全,这就是所谓的SOA保护。LM1875内装有SOA保护电路,确保电路安全。

 

(3)过热保护。LM1875内部设有先进的过热保护电路,当管芯温度达到170℃时,电路自动停止工作。当温度降至145℃时,又重新工作。此后若温度再度上升时,只要升到150℃时,即停止工作。这样即使在持续故障下也能保证过热保护的可靠性。

 

下图是单电源供电电路图:

 

简单功放电路原理

简单功放电路图(图片来源于网络)