“挑战杯”四川大学XXXX年学生科技节之“乐电杯”电子.pptx
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1、“科胜讯杯科胜讯杯”电子制作大赛电子制作大赛无源功放技术辅导无源功放技术辅导李小根李小根2012.112012.112021/9/121(一)(一)工作原理工作原理分析分析“无源无源功放功放”2021/9/1222021/9/123工作原理一、电子开关部分:在电路中,在电路中,Q1Q1负责整机电源的开关,负责整机电源的开关,当当Q1Q1有基极电流时,三极管就会导通,当有基极电流时,三极管就会导通,当Q1Q1没有基极电流时,三极管就会截止。没有基极电流时,三极管就会截止。Q2Q2是是Q1Q1的基极电流放大管,由于的基极电流放大管,由于K1K1处处于关断时,于关断时,Q1Q1的基极是高电平,的基极
2、是高电平,Q1Q1可靠的可靠的截止截止Q2Q2也截止。当也截止。当K1K1闭合时,闭合时,Q1Q1饱和,饱和,Q2Q2也饱和。也饱和。Q2Q2的电流经的电流经Q1Q1放大后可以达到数放大后可以达到数百百mAmA级,可以满足该功放所需的电流。级,可以满足该功放所需的电流。2021/9/124二、音频信号输入部分:输入信号来自于标准的耳机插头,输入信号来自于标准的耳机插头,它可以插在电脑、它可以插在电脑、MP3MP3、MP4MP4乃至手机的乃至手机的音频输出等插座上,也可从这里输入其音频输出等插座上,也可从这里输入其它音频信号。它音频信号。W1 W1是一个特制是一个特制电位器电位器,实际上就等实际
3、上就等于是两个可以改变阻值的电阻。输入信于是两个可以改变阻值的电阻。输入信号在这个号在这个可变可变电阻上进行我们需要大小电阻上进行我们需要大小的分压,然后再的分压,然后再经经C1C1送往放大送往放大器器,这样,这样就起到了调节音量的作用。就起到了调节音量的作用。2021/9/125三、电压放大部分:Q3 Q3是前置放大,灵敏度最高,放大是前置放大,灵敏度最高,放大倍数最大。采用专门退耦电源来供电,倍数最大。采用专门退耦电源来供电,能有效降低噪声,由能有效降低噪声,由R4R4和和C2C2组成组成退耦退耦电电路,路,R4R4的阻值越大,的阻值越大,C2C2的容量越大,的容量越大,降降低噪声的低噪声
4、的效果越好。效果越好。Q3Q3首先将来自音频首先将来自音频插头的信号进行电压放大。插头的信号进行电压放大。Q4Q4是推动(准功放)级放大。输入是推动(准功放)级放大。输入信号经过信号经过Q3Q3、Q4Q4两级放大后,具备了驱两级放大后,具备了驱动动Q5Q5、Q6Q6(输出级)的能力。(输出级)的能力。2021/9/126四、|功率放大部分:Q5 Q5、Q6Q6为一对末级互补输出对管,为一对末级互补输出对管,在工作时会发出较大的热量。在工作时会发出较大的热量。R10 R10和和D1D1、组成组成Q5Q5、Q6Q6的偏置电路,的偏置电路,当电流经过当电流经过R10R10和和D1D1产生约产生约1.
5、2V1.2V的电压,就会使的电压,就会使Q5Q5和和Q6Q6产生基极偏置电流,克服互补电路特有产生基极偏置电流,克服互补电路特有的交越失真。的交越失真。R8 R8、C4C4组成组成自举电自举电路路,在,在信号的正半周,将信号的正半周,将R9R9供电电压举高,供电电压举高,达达到到高于电源电压高于电源电压的效果的效果,让,让Q6Q6在信号正在信号正半周峰值时基极电流半周峰值时基极电流也不会也不会变小,变小,以此以此提高电路的效率。提高电路的效率。2021/9/127五、功放的电压放大倍数:C3 C3、R5R5、R7R7组成负反馈电路!组成负反馈电路!R7R7担任交、担任交、直流反馈。直流反馈。R
6、5R5担任交流反馈,担任交流反馈,将将R5R5短路,等短路,等于没有交流负反馈,放大倍数最大,于没有交流负反馈,放大倍数最大,可以可以达达到数十万倍以上,到数十万倍以上,会造成自激震荡而烧毁功会造成自激震荡而烧毁功放管!放管!当阻值取很大时,等于当阻值取很大时,等于将将R7R7开路,这开路,这时,电路的放大倍数时,电路的放大倍数等等于于1 1,(直流反馈量)(直流反馈量)放大倍数最小的情况是输入电压和输出电压放大倍数最小的情况是输入电压和输出电压相等,这时相等,这时的功放的功放相当于一个射极跟随器相当于一个射极跟随器。好处是好处是降低了输出阻抗,增加了降低了输出阻抗,增加了带带负载负载的的能能
7、力。力。功放功放Av=R7/R5=1000/22=45.5Av=R7/R5=1000/22=45.5倍倍2021/9/128六、互补电路精妙绝妙的元件:C8 C8是输出耦合电容。有音频信号输是输出耦合电容。有音频信号输入时,入时,Q6Q6、Q5Q5的发射极电压会大幅度的发射极电压会大幅度的的变化,这个变化,这个变化的变化的信号中有一个直流分信号中有一个直流分压存在,不能直接加到喇叭上,必须经压存在,不能直接加到喇叭上,必须经过一个隔直通交的电容隔开。过一个隔直通交的电容隔开。当当Q5Q5导通导通时时Q6Q6是截止的,是截止的,Q5Q5的电流必须由的电流必须由C8C8放电放电来提供,所以来提供,
8、所以C8C8起到了起到了Q5Q5工作电压的作工作电压的作用,这才使得该结构的电路能够在线性用,这才使得该结构的电路能够在线性电路中正常工作,这就是电路中正常工作,这就是C8C8的精妙绝伦的精妙绝伦之所在。之所在。2021/9/129七、改善音质与消除噪声的措施:C5是高频中和电容!该电容主要是为了减小高频的增益,当高频过强时,听起来会感觉声音尖、剌耳,当高频增益太强时,甚至出现高频寄生振荡,严重影响功放电路效率和音质,严重时只有噪声没有信号,甚至造成功放管过载而发烫烧毁!这也是基层放大器烧毁的主要原因!2021/9/1210 C9是输出端高频短路电容。对于高频信号来说,喇叭的等效阻抗要比低频高
9、得多,同时高频信号更容易通过分布电容向四处传输,产生高频振荡从而影响音质。因此,实际上应用中,该电容对音质影响较大,(含集成电路功放),有的电路中如果没有这个电容,甚至完全无法工作。该电容一般取值在104-204之间,并且一般都要串联一个1-10欧姆的电阻,只保留极小的高频电压,可以达到让声音比较悦耳的效果。2021/9/1211 C9是输出端高频短路电容。对于高频信号来说,喇叭的等效阻抗要比低频高得多,同时高频信号更容易通过分布电容向四处传输,产生高频振荡从而影响音质。因此,实际上应用中,该电容对音质影响较大,(含集成电路功放),有的电路中如果没有这个电容,甚至完全无法工作。该电容一般取值在
10、104-204之间,并且一般都要串联一个1-10欧姆的电阻,只保留极小的高频电压,可以达到让声音比较悦耳的效果。2021/9/12122021/9/1213(二)(二)常见故障常见故障分析分析“无源无源功放功放”2021/9/1214下述故障原因下述故障原因均在直流状态均在直流状态基本正常的条基本正常的条件下分析得出件下分析得出温馨提示:温馨提示:2021/9/1215喇叭里没有声音喇叭里没有声音1 1、喇叭损坏;、喇叭损坏;2 2、信号输入线开路或短路;、信号输入线开路或短路;3 3、R5R5或或C3C3开路;开路;4 4、R5R5太大;太大;5 5、C8C8开路;开路;6 6、电源不通;、
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