集成功率放大器的實用技巧

admin @ 2014-03-19 , reply:0

集成功率放大器的實用技巧
筆者玩集成功放多年,總結出~些實用技巧。
 一、電源設計功放 電源設計主要原則是星形接地。
 在設計電路板時可人為定出一個地點,由此點呈星狀向外輻射地線分支。如果是雙電源方式,每路濾波電容地不可共用。另外變壓器中心抽頭也應單獨接一個分支。輸出端地線除接揚聲器,消振網路也接在同一分支上。而信號地則有所區別,一般來講,前級部分和功放可各接一分支。筆者在使用TDA2030、LMl875等功放時均如此處理,但在TDAl521應用中發現一特殊現象:  TDAl52l的(2)、(3)、(8)腳可直接短接在一起,但不能另引地線分支,應將其引至前級地線分支上。如不設前級也應引至音量電位器和信號輸入端地線上再接至地線參考點。否則揚聲器中會有微弱的交流哼聲,特點是大小恆定不隨音量增減而變化。和TDAl521同一公司出品的TDA2616等也有相同問題。
 一般來講可用以下方法判斷電源及地線是否設計合理:將功放輸入端對地短路(音量調至最小),用耳朵湊近揚聲器。如聲音為低頻嗡嗡聲,則說明地線排布欠妥,功放正常的本底噪音一般是高頻嘶嘶聲。
 二、電容使用 對集成功放而言,小容量電容品種的合理選用最為重要。以lμF以下電容為例,市面上可選用的有獨石電容、小型CBB電容、MKP電容、MKT電容、滌綸電容等,基本都能發揮出集成功放的性能特點。過於追求昂貴的高檔電容沒有太大意義。
 筆者認為獨石電容的音質相對更自然一些,唯一的缺點是受溫度影響,容量會有很大變化。使用中應儘可能遠離發熱較大的元器件。
 電源濾波電容的選用也應講究經濟實用原則。電容大小選取一是看輸出功率,二是看晶元發熱量。以TDAl521為例,最經濟的方法是用兩隻2200μF的電容做正負電源濾波即可,而LMl875每個晶元用兩隻3300μF的電容。

  這兩個晶元輸出總功率相差不大,但LMl875發熱更大,應適當加大容量。
 除了大容量電解電容外,濾波電路上的去高頻電容也必不可少。電源中高頻雜波主要源於兩個方面:一是電網干擾,二是整流管管壓降造成的低壓截止。抑制干擾的方法是在電解電容兩端並聯0.1μF的小電容,更好的方法是在集成功放晶元正負電源引腳之間再裝一隻0.1μF電容,這樣可有效抑制功放自激。
 三、集成功放功率容量 廠家所給輸出功率一般是輸入1kHz正弦波時的指標。實際上音源輸出波形比這複雜得多,尤其是低頻段有很明顯的“吃功率”現象。有些文章介紹過設計輸入端限幅削波的電路。
 筆者認為最好的辦法是限制功放lC的大功率使用。因為各類影碟機的音頻輸出電平高達2V左右,其前級電路的放大倍數宜小些,前幾年很多文章清一色10倍放大線路加集成功放的方法不可取。例如TDA2030、TDAl521,用影碟機就可以直接驅動,稍一提升低頻就易出現失真。採用運放製作的前級見圖1。其中Rl、R2構成一個分壓限流網路,保護運放不受大電流衝擊。對於低倍數放大也可採用反相端輸入法(如圖2)。
 前級電路中若有其他有源器件,如3D處理、直流音調調節電路,應注意此類器件輸入信號幅值有限,應將其置於運放之前。前級放大倍數取決於功放輸出功率大小,筆者經驗是TDAl52l功率等級用1.1倍放大或加一電壓跟隨器(如圖3)。LMl875功率等級的晶元前級放大倍數取3~4,LM3886、TDAl514等晶元前級放大倍數在6~7較為合適。以上僅指電壓驅動型功放而言。對於更大功率的集成功放如STK6153、LMl2甚至要採用大電流驅動,已有很多文章介紹過不再贅述。
 最後談一下電源變壓器。集成電路功放相對效率較高,不能按普通甲類功放的方法來衡量。按前述思路,電源變壓器容量比功放輸出功率稍大一些即可。一是小功率工作時集成功放對電源容量要求很低,容量過大的變壓器頗為浪費;二是集成功放極易因功率飽和失真,此時即便變壓器再大也無法抑制,還不如限制其大功率工作,也正好為大動態放音留下一定功率裕量。
 總之筆者認為集成功放特點是製作簡單、經濟實用,其中不乏優秀的產品。掌握正確的製作原則不吹毛求疵是玩集成電路功放的最大特點。

 




[admin via 研發互助社區 ] 集成功率放大器的實用技巧已經有1859次圍觀

http://cocdig.com/docs/show-post-39828.html