什么是放大器?
放大器是一種電子設(shè)備,能夠?qū)⑤斎?a target="_blank">信號(hào)的幅度放大,以驅(qū)動(dòng)更大的負(fù)載。它廣泛應(yīng)用于各種電子系統(tǒng)中,如通信、音頻、視頻、自動(dòng)控制等。
放大器的工作原理主要是利用電子元件(如晶體管、電子管等)的放大效應(yīng)。當(dāng)輸入信號(hào)(小電壓或小電流)施加到放大器的輸入端時(shí),放大器內(nèi)部的電子元件會(huì)將其轉(zhuǎn)換成較大的信號(hào),輸出到負(fù)載端。這個(gè)過(guò)程涉及到信號(hào)的轉(zhuǎn)換和能量的轉(zhuǎn)換。
放大器的作用是將輸入信號(hào)放大,以驅(qū)動(dòng)更大的負(fù)載。具體來(lái)說(shuō),它可以用于以下幾個(gè)方面:
- 增強(qiáng)信號(hào)幅度:有些信號(hào)比較微弱,無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載。通過(guò)放大器可以將信號(hào)放大,使其具有足夠的幅度來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載。
- 傳輸信號(hào):在遠(yuǎn)程傳輸信號(hào)時(shí),信號(hào)可能會(huì)受到干擾或損失,導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量下降。通過(guò)在傳輸過(guò)程中加入放大器,可以增強(qiáng)信號(hào)的幅度,提高信號(hào)的傳輸質(zhì)量和穩(wěn)定性。
- 實(shí)現(xiàn)控制:在一些自動(dòng)控制系統(tǒng)中,需要使用放大器來(lái)將傳感器的輸出信號(hào)放大,然后控制執(zhí)行器的工作。這樣可以通過(guò)較小的輸入信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)較大負(fù)載的控制。
總之,放大器是電子系統(tǒng)中不可或缺的一部分,能夠放大信號(hào)、提高信號(hào)質(zhì)量和穩(wěn)定性、實(shí)現(xiàn)控制等功能。
下面小編分享兩種典型放大器電路圖,以及簡(jiǎn)單分析它們的工作原理。
兩種典型放大器電路圖分享
1、170W D類放大器電路圖
D 類放大器控制器 LM4651 和功率 MOSFET 封裝 LM4652 的組合提供了緊湊且穩(wěn)健的高效 D 類功率放大器解決方案。該電路非常適合汽車增壓放大器、有源揚(yáng)聲器/低音炮、家庭影院或個(gè)人電腦的多媒體音響系統(tǒng)。
在125W功率輸出條件下獲得最大效率85%。在 170W 的全功率輸出下,總諧波失真為 10%。為了獲得更好的保真度,對(duì)于驅(qū)動(dòng) 4 歐姆揚(yáng)聲器的 10-500Hz 輸入信號(hào),10W 時(shí)的 THD 僅 0.3%。該D類放大器的控制由LM4651完成,以下是該控制器的主要特點(diǎn):
- 傳統(tǒng)的脈寬調(diào)制。
- 打開(kāi)軟啟動(dòng)和欠壓鎖定。
- 50kHz 至 200kHz 開(kāi)關(guān)頻率范圍。
- 外部可控開(kāi)關(guān)頻率。
- 集成誤差放大器和反饋放大器。
- 15 引腳 TO220 隔離封裝。
- 自檢保護(hù)診斷。
- 過(guò)調(diào)制保護(hù)(軟削波)。
- 短路電流限制和熱關(guān)斷保護(hù)。
電源電壓不能超過(guò)(+-)22V,并且當(dāng)電源電壓低于10.5V時(shí),輸出級(jí)將關(guān)閉,以防止電路和電池欠壓故障(如果用于汽車音響)應(yīng)用)。
2、適用于12V電源系統(tǒng)的22W放大器電路圖
這是一款 22W 放大器電路,專為 12V 直流電源系統(tǒng)而設(shè)計(jì)。該電路有很多應(yīng)用,例如汽車音響應(yīng)用。在汽車電源系統(tǒng)中,12V電源將由主機(jī)車輛的電池提供。電容器 C3 用于提供紋波抑制,因?yàn)樵肼曤娫措妷涸谄囯姎庀到y(tǒng)中很常見(jiàn)。
汽車電源上的電源噪聲信號(hào)通過(guò)電容器C2和C1去耦。需要較小的電容器 C2 來(lái)解耦高頻噪聲,因?yàn)檩^大的電容器 (C1) 通常具有較高的等效串聯(lián)電感,可防止高頻噪聲(例如毛刺或尖峰)被旁路。電容器 C5 將輸入音頻信號(hào)耦合至 IC1,同時(shí)去耦靜態(tài) DC 偏移。為了獲得更好的低音響應(yīng),該電路通過(guò)為小信號(hào)選擇相對(duì)較大的電容(10μF 電容器)來(lái)防止低音頻頻率的滾降。這是電路原理圖:
該電路通過(guò)在加電時(shí)使放大器靜音來(lái)防止電源爆裂噪聲。靜音輸入(引腳 14)由電容器 C6 和電阻器 R1 供電,在上電時(shí)提供延遲,防止開(kāi)機(jī)爆音。該 R/C 時(shí)間常數(shù)提供約 1.4 秒的延遲以保持輸出靜音,足以確保放大器在上電后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。
關(guān)于靜音的工作原理,如果引腳 14 的電壓至少為 8.5 V,放大器將打開(kāi)。如果該引腳的電壓低于 3.3V,芯片將保持靜音狀態(tài)。該輸入引腳需要非常低的電流消耗,待機(jī)(靜音)時(shí)僅約 100 pA,活動(dòng)時(shí)約 40 pA。 R1 值不得大于 100,000 Ω。 R1/C6 常數(shù)應(yīng)為二階。如果時(shí)間常數(shù)太短,打開(kāi)時(shí)仍會(huì)聽(tīng)到爆音,但時(shí)間常數(shù)太長(zhǎng)則會(huì)產(chǎn)生令人不愉快的延遲。
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