“挑战杯”四川大学XXXX年学生科技节之“乐电杯”电子21821.pptx
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1、“科胜讯杯”电子制作大赛无源功放技术辅导李小根2012.11(一)工作原理分析“无源功放”工作原理一、电子开关部分:在电路中,Q1负责整机电源的开关,当Q1有基极电流时,三极管就会导通,当Q1没有基极电流时,三极管就会截止。Q2是Q1的基极电流放大管,由于K1处于关断时,Q1的基极是高电平,Q1可靠的截止Q2也截止。当K1闭合时,Q1饱和,Q2也饱和。Q2的电流经Q1放大后可以达到数百mA级,可以满足该功放所需的电流。二、音频信号输入部分:输入信号来自于标准的耳机插头,它可以插在电脑、MP3、MP4乃至手机的音频输出等插座上,也可从这里输入其它音频信号。W1是一个特制电位器,实际上就等于是两个
2、可以改变阻值的电阻。输入信号在这个可变电阻上进行我们需要大小的分压,然后再经C1送往放大器,这样就起到了调节音量的作用。三、电压放大部分:Q3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,能有效降低噪声,由R4和C2组成退耦电路,R4的阻值越大,C2的容量越大,降低噪声的效果越好。Q3首先将来自音频插头的信号进行电压放大。Q4是推动(准功放)级放大。输入信号经过Q3、Q4两级放大后,具备了驱动Q5、Q6(输出级)的能力。四、|功率放大部分:Q5、Q6为一对末级互补输出对管,在工作时会发出较大的热量。R10和D1、组成Q5、Q6的偏置电路,当电流经过R10和D1产生约1.2V的电
3、压,就会使Q5和Q6产生基极偏置电流,克服互补电路特有的交越失真。R8、C4组成自举电路,在信号的正半周,将R9供电电压举高,达到高于电源电压的效果,让Q6在信号正半周峰值时基极电流也不会变小,以此提高电路的效率。五、功放的电压放大倍数:C3、R5、R7组成负反馈电路!R7担任交、直流反馈。R5担任交流反馈,将R5短路,等于没有交流负反馈,放大倍数最大,可以达到数十万倍以上,会造成自激震荡而烧毁功放管!当阻值取很大时,等于将R7开路,这时,电路的放大倍数等于1,(直流反馈量)放大倍数最小的情况是输入电压和输出电压相等,这时的功放相当于一个射极跟随器。好处是降低了输出阻抗,增加了带负载的能力。功
4、放Av=R7/R5=1000/22=45.5倍六、互补电路精妙绝妙的元件:C8是输出耦合电容。有音频信号输入时,Q6、Q5的发射极电压会大幅度的变化,这个变化的信号中有一个直流分压存在,不能直接加到喇叭上,必须经过一个隔直通交的电容隔开。当Q5导通时Q6是截止的,Q5的电流必须由C8放电来提供,所以C8起到了Q5工作电压的作用,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C8的精妙绝伦之所在。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
5、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!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。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。
6、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。(二)常见故障分析“无源功放”下述故障原因均在直流状态基本正常的条件下分析得出温馨提示:喇叭里没有声音1、喇叭损坏;2、信号输入线开路或短路;3、R5或C3开路;4、R5太大;5、C8开路;6、电源不通;7、电路内有焊点短路或虚焊。信号没有放大1、R5或C3开路;2、R5较大;3、元件参数错误;4、三极管HFE太小;5、三极管型号装错。放大倍数太小1、音量开得太
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