頻率高達200KHZ的8W音頻放大器
電路的功能
用于音響設備的單片功率IC其高頻特性通常都不太好。象傳感器等頻率為數十千赫設備,可供選用的IC很少。鑒于這種情況,可用分立的晶體管組成功率放大電路或者利用寬頻OP放大器加上負載電流增強器構成。但本電路采用的是少量外接元件的簡單功率放大器。
本電路使用的功率IC是日本電氣公司生產的UPC1238,雖然直流輸入特性比通用OP放大器差些,但作為一種功率OP放大器還是可以使用的。
電路工作原理和設計要點
本電路基本上可看作是用OP放大器構成的同相放大電路。以交流放大為目的,電容器C1、C2的容量要根據所需的低頻特性來確定。通常應盡量加大C2的容量,由C1確定整個電路的低頻截止頻率。
假定FO=20HZ,則C2的容量應滿足截止頻率為數赫的條件,用C1=1/2π.FOR2公式,求出的C2值為22UF~47UF。
C1的容量要比計算值大,這是因為R2和C2決定的截止頻率接近R1、C1的截止頻率。
電壓放大倍數由電阻R2和R3之比確定,若放大倍數為10倍,R2和R3之比應取1:9。對于普通的功率IC,加大反饋就會使放大倍數下降,而且往往不穩定,但是UPC1238在這種情況下是穩定的。
在輸出端加了CR串聯電路,其目的是提高對容性負荷的穩定性,這對于功率IC是很必要的。如果電路中R4、C4的阻抗設計得比較小,放大器輸出的高頻特性就受到影響,所以這里取R4為20歐,C8取0.01UF。如果存在振蕩現象,則須降低R4的阻值,C2容量。
在功率IC中,電源電流變化很大,必須盡量降低電源的阻抗。電源引線要并接大容量的電容,通常選用鋁電解電容。由于這種類型電容高頻阻抗呈上升趨勢,所以要在功率IC的電源引線附近并接C4及C3。
功率IC的散熱相當重要
安裝足夠大的散熱片,UPC1238的最大允許功耗為25W。最大輸出功率與散熱片的大小有很大關系,應予注意。
散熱片有采用印刷電路底板的,也有利用部分機箱的。
最大輸出功率在8W以下時,要把電源電壓降低,以免浪費功率。電源電壓為正負10V時,加在電路上的電壓也減少10V,這樣無信號時可以節約0.6W。
電源容量
因為普通功率IC采用B級置偏方式,所以無信號時電流幾乎為零。但如果輸出功率增加,電源電流就會成比例上升。
采用正、負兩種電源時,電源電流由輸出功率PO、負載電阻RL決定,計算公式為:
當無法配備正負0.51A的穩壓電源時,可用帶中心抽頭的12V-0-12V、1A的電源變壓器進行橋式整流來獲得并選用鋁電解電容濾波。
評論
查看更多