音响技术第5章高保真音频放大器.ppt

第5章 高保真音频放大器,5.1 高保真音频放大器的组成及其性能指标5.2 前置放大器 5.3 图示均衡器 5.4 功率放大器 5.5 功率放大器保护电路 思考题与习题,5.1 高保真音频放大器的,5.1.1 高保真音频放大器的组成 高保真音频放大器通常由完全相同的两个或两个以上的音频声道所组成。每个声道分为两个主要部分,即前置放大器和功率放大器。两部分电路可分设在两个机箱内,也可组装在同一个机箱内,后者称为综合放大器。,由于左右声道完全相同,本章所涉及的双声道电路均只介绍其中一路。高保真音频放大器的组成框图如图 5-1 所示,图中左侧为前置放大器,右侧为功率放大器。下面分别予以介绍。,图 5-1 高保真音频放大器,1.前置放大器的组成 前置放大器具有双重功能:它要选择所需的音源信号,并放大至额定电平;还要进行各种音质控制,以美化声音。这些功能由均衡放大,音源选择,输入放大和音质控制等电路来完成。各种音源的输出信号电平是各不相同的,通常分为高电平与低电平两类。音源选择电路的功能是选择所需的音源信号送入后级,同时关闭其它音源通道。,2.功率放大器的组成 功率放大器的作用是放大来自前置放大器的音频信号,产生足够的不失真输出功率,以推动扬声器发声。功率放大器处于大信号工作状态,其电压电流动态范围都很大,所以容易引起非线性失真,功率消耗也很大。因此,减小谐波失真,提高功率转换效率,保证足够的输出功率是功率放大器的主要要求。,虽然功率放大器的电路类型很多,但基本上都由激励级,输出级和保护电路所组成。激励级又可分为输入激励级和推动激励级,前者主要提供足够的电压增益,后者还需提供足够的电流增益,以便能激励功放输出级。输出级的作用是产生足够的不失真输出功率。为了获得满意的频率特性,谐波失真和信噪比等性能指标,可在输出级与激励级之间引入负反馈。保护电路用来保护输出级功率管和扬声器,以防过载损坏。,5.1.2 高保真音频放大器的性能指标 高保真音频放大器要进行不失真的放大,重现原有声源的特性,使聆听者在主观上无畸变的感觉,必须达到一定的性能指标。1.过载音源电动势 国标规定,在音源频率为 1 000 Hz时,要求高电平输入端的过载音源电动势2 V,低电平输入端的过载音源电动势35 mV。,2.有效频率范围 有效频率范围又称频率特性,频率响应,它指高保真音频放大器能够不失真放大的有效频率范围,以及在此范围内允许的振幅偏差程度(容差)。3.总谐波失真(THD)放大器的非线性会使音频信号产生许多新的谐波成分,引起谐波失真。,4.输出功率 高保真音频放大器的输出功率有几种计量方法。(1)额定输出功率(RMS)(2)音乐输出功率(MPO)(3)峰值音乐输出功率(PMPO),5.2 前 置 放 大 器,5.2.1 均衡放大电路 均衡放大电路用于对速度型电唱机输出的音频信号进行频率补偿和电压放大。为使读者了解其必要性,首先简要介绍电唱机拾音器的基本知识和唱片的录音频率特性,然后分析均衡放大电路的工作原理。,1.拾音器 拾音器由拾音头和音臂组成,是决定电唱机性能的关键部件。拾音头的作用是把沿着唱片声槽运动的唱针所作的机械振动变换成相应的电信号。,2.唱片的录音频率特性 为使直径有限的唱片具有尽可能长的放唱时间,减小唱片表面噪声,防止跳槽与串音,克服录音频率特性因唱片公司不同而异的混乱现象,1964 年国际电工委员会(IEC)采纳美国唱片工业协会(RIAA)提出的录音频率特性作为有关密纹唱片的录音频率特性标准,迄今已为包括我国在内的世界各国所公认,现在通常称之为IEC或RIAA唱片录音频率特性,如图 5-2 中的虚线所示。,图 5-2 唱片录音频率特性,3.均衡放大电路 用于速度型电唱机放音的均衡网络有两种类型,即衰减式均衡网络和反馈式均衡放大电路。由于后者失真小,信噪比高,且动态范围大,因而被广泛采用。一个实用的反馈式均衡放大电路如图 5-3 所示。电路中采用低噪声高增益运算放大器,R1,R2,R3,C1和C2组成反馈均衡网络,R4是电唱机所需要的匹配电阻。,图 5-3 反馈式均衡放大电路,根据同相放大电路的工作原理可知,该电路的电压增益为,(5-1),式中Z是R1C1与R2C2支路的阻抗值。为简单起见,分 3 个频率段来分析该电路的频率特性。,在低频段,C2可视为开路,且R2R1,可得到如图 5-4(a)所示的低频等效电路。在中频段,可得到如图 5-4(b)所示的中频等效电路。在高频段,C1可视为短路,可得到如图 5-4(c)所示的高频等效电路。对于各频率段,(5-1)式可分别近似为,(5-2),(5-3),(5-4),其中,幅频特性表达式分别为,(5-5),(5-6),(5-7),式中的 3 个转折频率分别为,(5-8),(5-9),(5-10),根据(5-5)(5-10)式可得到如图 5-2 中实线所示的均衡放音频率特性曲线,其中频增益为,图 5-4 均衡放大电路的等效电路,5.2.2 音源选择电路 音源选择电路的功能是从各音源中选择一路音频信号送入后级,同时关闭其它音源通道,具有互锁性。音源选择电路有机械开关式和电子开关式两类,下面分别予以介绍。,1.机械开关选择电路 图 5-5 所示是一个实用的机械开关选择电路。其中SO1-5 是电唱机(PHONO)刀组,SO1-4 是调谐器(TUNER)刀组,SO1-3 是线路(AUX)刀组,SO1-2 是磁带(TAPE)刀组。图中唱机刀组置于接通状态,其余刀组处在断开位置。,图 5-5 机械开关选择电路,2.电子开关选择电路 电子开关选择电路采用轻触键控制,避免了切换噪声,增加了面板与整机布局的灵活性,且便于实现遥控,已在高保真音频放大器中得到广泛应用。,LC7815 是典型的单片集成电子开关选择电路。它采用轻触键控,内含双四路模拟开关及其控制电路,还有发光二极管显示驱动电路。由于采用音频信号消噪控制,因而在开关切换时达到噪声最小。LC7815 采用双列结构,共有 28 根引脚,各引脚作用见表 5-1。,表 5-1 LC7815 各引脚作用,LC7815 的应用电路简化原理图如图 5-6 所示,这是一个四路双声道音源选择电路,采用双电源供电。,图 5-6 LC7815部分内电路及应用电路,5.2.3 音量控制电路 音量控制电路用来调节馈入功率放大器的信号电平,以控制扬声器的输出音量。常用的音量控制电路有两种,即电位器控制与电子控制。1.双声道电位器音量控制电路 双声道电位器音量控制电路如图 5-7 所示,采用双联同轴的指数型电位器构成分压电路,直接控制信号电平。,图 5-7 双声道电位器音量控制电路,2.电子音量控制电路 电子音量控制电路采用间接方式控制音量大小,可以克服电位器音量控制电路的缺点。电子音量控制电路一般都设置在集成电路中,其原理电路如图 5-8 所示。,图 5 8 电子音量控制电路,5.2.4 响度控制电路 音响系统在小音量放送音乐时,听者会感觉到低音和高音的不足,这是由等响曲线反映的人耳听觉特性所造成的。为此,在高保真音频放大器中,通常要设置响度控制电路,在小音量放送时利用频率补偿网络适当提升低音和高音分量,以弥补人耳听觉缺陷,达到较好的听音效果。下面介绍两种常用的响度控制电路。,1.抽头电位器响度控制电路 抽头电位器响度控制电路原理图如图 5-9(a)所示。R1,C1,C2和抽头电位器组成频率补偿网络。电位器滑动触点既能控制输出音量,又能实现响度控制。,为分析方便,设电位器滑动触点置于B点,电位器AB两点间的电阻值为R2,BC两点间的电阻值为R3,且R2=2R3。对于输入信号中的低音分量,C2可视为开路,得到低频等效电路如图 5-9(b)所示。对于输入信号中的高音分量,C1可视为短路,得到高频等效电路如图 5-9(c)所示。据此可以分析频率补偿原理。,图 5-9 抽头电位器响度控制电路及其等效电路,由图 5-9(b)可写出低频传输函数为,(5-11),式中,两个低频转折频率为,(5-12),(5-13),由图 5-9(c)可写出高频传输函数为,(5-14),式中,两个高频转折频率为,(5-15),(5-16),根据(5-11)(5-16)式及图 5-9(a)的元件值,可画出该响度控制电路的幅频特性如图 5-10 所示。,图 5-10 响度控制电路的幅频特性,2.独立的响度控制电路 在音量遥控的音响系统中,通常采用独立于音量控制的响度控制电路,其原理电路如图 5-11 所示。电路中的S-1是响度控制开关。,图 5-11 独立的响度控制电路,5.2.3 音调控制电路 音调控制是指人为地调节输入信号的低频,中频和高频成分的比例,改变前置放大器 的频率响应特性,以补偿音响系统各环节的频率失真,或用来满足聆听者对音色的不同爱好。音调控制是指调节反馈网络或衰减网络的频率特性,使它对信号中的不同频率成分产生不同程度的反馈或衰减,从而达到改变电路频率响应特性之目的。,常用的音调控制电路有反馈式和衰减式两种类型。反馈式音调控制电路只改变电路频率响应特性曲线的转折频率,而不改变其斜率,其音调控制特性如图 5-12(a)所示。衰减式音调控制电路只改变电路频率响应特性曲线的斜率,而不改变其转折频率,其音调控制特性如图 5-12(b)所示。比较而言,反馈式音调控制电路可以更好地补偿音响系统的频率失真,而且更适合于人耳的听觉特性。因而应用较多。下面分析这两种电路的工作原理。,图 5-12 常用的音调控制电路的控制特性,1.反馈式音调控制电路 反馈式音调控制电路如图 5-13(a)所示。电路中R1,R2,Rp1 和C1组成低音反馈网络;R3,Rp2和C2组成高音反馈网络。放大器采用高速集成运放或音响专用运放,Rp采用线性电位器,通常选择Rp1R1,C1C2。对于输入信号中的低频成分,C2可视为开路,得到低音控制等效电路如图 5-13(b)所示。对于输入信号中的高频成分,C1可视为短路,得到高音控制电路如图 5-13(c)所示。下面以低音控制为例进行分析。,图 5-13 反馈式音调控制电路,图 5-13 反馈式音调控制电路,在图 5-13(b)中,若忽略R2支路的运放输入电流,则可写出低频增益函数为,(5-17),上式表明,其频率响应特性及转折频率与电位器Rp1 的滑动触点位置有关。,当Rp1 的滑动触点移到最左端时,Rp1=0,Rp1=Rp1,此时低音提升量最大,低频增益函数为,(5-18),式中两个转折频率为,(5-19),(5-20),最大低音提升量为,(5-21),当Rp1 的滑动触点移到最右端时,Rp1=Rp1,Rp1=0,此时低音衰减量最大,低频增益函数为,(5-22),式中两个转折频率与(5-19),(5-20)式相同,最大低音衰减量为,(5-23),当Rp1 的滑动触点移到中点时,此时电路对低音既无提升也无衰减,其低频增益函数为,(5-24),根据(5-18)(5-24)式可画出低音控制电路在上述情况下的幅频特性曲线如图 5-14 左侧所示。,图 5-14 反馈式音调控制电路幅频特性,2.衰减式音调控制电路 衰减式音调控制电路及其低音,高音控制等效电路如图 5-15 所示。电路中Rp1,Rp2 采用指数型电位器,当它们处于机械中心位置时,为获得平坦的频率特性,应使,(5-25),此时,电路对低音和高音既无提升也无衰减。,图 5-15 衰减式音调控制电路,图 5-15 衰减式音调控制电路,5.2.6 平衡控制电路 平衡控制电路用来校正左右声道的音量差别,使左右扬声器声级平衡。常用的平衡控制电路有 3 种,下面给予简要介绍。1.单连电位器平衡控制电路 采用单连线性电位器构成的平衡控制电路及其控制特性如图 5-16(a)所示。2.双连电位器平衡控制电路 采用双连同轴线性电位器构成的平衡控制电路及其控制特性如图 5-16(b)所示。,图 5-16 平衡控制电路及其控制特性,图 5-16 平衡控制电路及其控制特性,图 5-16 平衡控制电路及其控制特性,3.无插入损耗的平衡控制电路 采用双连同轴半有效电气行程电位器构成的平衡控制电路及其控制特性如图 5-16(c)所示。,5.2.7 音质控制集成电路 TA7630P是一16脚双列直插式集成电路,利用直流电压通过电位器间接实现音量,音调及平衡控制。该电路可用单或双电源供电,具有音量控制范围宽,谐波失真小,声道平衡性能好等特点,适用于遥控。TA7630P内部电路框图及其应用电路如图 5-17 所示,各引脚参考电压及作用见表 5-2。,图 5-17 TA7630P内部电路框图及其应用电路,表 5-2 TA7630P各引脚参考电压及作用,5.3 图 示 均 衡 器,5.3.1 图示均衡器的基本原理 图示均衡器实际上是一个具有多个不同中心频率的带通增益控制放大器,其原理电路如图 5-18 所示。它由若干个LCR支路和公用增益控制放大器A所组成。各LCR支路串联谐振于音频各频段的中心频率,其谐振电阻通过电位器滑动触点去控制该频段的电路增益,即控制该频段的输出电平。考虑到铁芯电感线圈的一些缺点,通常采用模拟电感和电容元件构成各LCR支路。下面就从模拟电感入手来介绍图示均衡器的基本原理。,图 5-18 图示均衡器原理电路,1.模拟电感 模拟电感是由有源器件和阻容元件所组成的电路等效得到的,采用运算放大器为有源器件的模拟电感电路如图 5-19(a)所示。可以用阻抗概念来说明其等效原理。电路中A点到地的阻抗为。设运算放大器接近于理想运放,即,则,(5-26),(5-25)式表明,由运算放大器和阻容元件所组成的上述电路,可以等效为一个电阻R0和一个模拟电感L的串联支路,并与电容C1构成LCR串联谐振电路,如图 5-19(b)所示。该串联谐振电路的基本特性为 等效电感 L=R1R2C2(5-27)谐振电阻 R0=R1(5-28)品质因素 谐振频率,(5-29),(5-30),图 5-19 运算放大器模拟电感电路,图 5-20 公用增益控制放大器,2.增益控制放大器 公用增益控制放大器如图 5-20 所示,这里只画出一个频段的控制电路,其余频段的控制原理相同。图中Z是LCR串联谐振电路的阻抗值,谐振时Z=R0。,5.3.2 图示均衡器的特性参数 决定图示均衡器的特性参数主要有频率均衡点,提升量和衰减量,决定均衡曲线形状的Q值等。1.频率均衡点 频率均衡点的选择应该符合两条基本原则,一是能够均匀覆盖有效频率范围,二是各频段中心频率之间必须满足一定的倍频关系。设最低频段的中心频率为f1,则第n频段的中心频率fn应满足下列倍频关系:fn=Xn-1 f1(n=1,2,3,:;X1),2.提升量和衰减量 通常要求最大提升量为+(812)dB,最大衰减量为-(812)dB。3.Q值 Q值决定每条均衡曲线的斜率。Q值取得高时,曲线较陡,对邻近频段的影响较小,但频段之间有较深的谷点,会使部分频率无法被覆盖。若Q值较小,曲线比较平缓,相邻频段间的影响较大。一般选取的Q值在1.12 之间。均衡器频段数多,Q值应取高些;反之,Q值应取低些。图 5-21 所示为五段图示均衡器的均衡曲线。,图 5-21 均衡曲线,5.3.3 图示均衡器的实用电路 五频段图示均衡器的实用电路如图 5-22 所示。电路中运算放大器A1A5及其外围阻容元件构成 5 个模拟电感,分别串接 5 个电容,组成 5 个LCR串联谐振电路。5 个频段的中心频率分别为 100,330,1 000,3 300,10 000 Hz。A6是公用增益控制放大器,各运算放大器采用单电源供电。,图 5-22 五频段图示均衡器电路,5.4 功 率 放 大 器,功率放大器的作用是放大来自前置放大器的音频信号,产生足够的不失真输出功率,以推动扬声器发声。功率放大器的种类繁多,且有不同的分类方法。,1.按输出级与扬声器的连接方式分类 变压器耦合电路 这种电路效率低,失真大,频响曲线难以平坦,在高保真功率放大器中已极少使用。OTL(Qutput Transformer Less)电路 OTL电路是一种输出级与扬声器之间采用电容耦合的无输出变压器功放电路,其大容量耦合电容对频响也有一定影响,是高保真功率放大器的基本电路。,OCL(Output Capacitor Less)电路 OCL电路是一种输出级与扬声器之间无电容而直接耦合的功放电路,频响特性比OTL好,也是高保真功率放大器的基本电路。BTL(Balanced Transformer Less)电路 BTL电路是一种平衡式无输出变压器功放电路,其输出级与扬声器之间以电桥方式直接耦合,因而又称为桥式推挽功放电路,也是高保真功率放大器的基本电路。,2.按功率管的工作状态分类 甲类 甲类又称为A类。乙类 乙类又称为B类。甲乙类 甲乙类又称为AB类。其它新方式 为了让功率放大器兼有甲类放大器的低失真和乙类放大器的高效率,除了甲乙类外,近年来还出现一些新型功率放大器电路,例如超甲类,新甲类电路等。,3.按所用的有源器件分类 按这种方式功率放大器可分为晶体管功率放大器,场效管功率放大器,集成电路功率放大器及电子管功率放大器等。,5.4.1 晶体管互补推挽功率放大器 高保真音响系统中的晶体管功率放大器普遍采用甲乙类互补推挽电路,其中包括OTL电路,OCL电路和BTL电路。掌握这些电路的工作原理,也是学习场效应管功率放大器和集成电路功率放大器的基础。1.OTL电路 复合晶体管互补推挽功率放大器OTL电路如图 5-23 所示。其电路组成及工作原理简述如下:V1,V2构成输入级差分电压放大器。,图 5-23 复合互补推挽功放OTL电路,OTL电路的主要特点有:采用单电源供电方式,输出端直流电位为电源电压的一半;输出端与负载之间采用大容量电容耦合,扬声器一端接地;具有恒压输出特性,允许扬声器阻抗在4,8,16 之中选择;最大输出电压的振幅为电源电压的一半,即 VCC,额定输出功率约为 V2CC/(8RL)。,2.OCL电路 OCL电路是在OTL电路的基础上发展起来的。下面介绍一个OCL基本电路和一个全对称OCL电路。(1)OCL基本电路 OCL基本电路如图 5-24 所示。它的工作原理与OTL电路几乎一样,只有两点区别,即采用双电源供电方式并省去了输出耦合电容。电路中F-1为保险丝。,图 5-24 OCL基本电路,(2)全对称OCL电路 上述OTL,OCL基本电路中,为了改善放大器的性能指标,如降低谐波失真,通常须施加 4060 dB的负反馈量;为了防止高频自激,又要引入相位补偿电容。全对称OCL电路如图 5-25 所示。电路中输入级,推动级,输出级全部采用互补对称电路,充分发挥了NPN管和PNP管的互补优点,改善了开环性能,瞬态响应很好。,图 5-25 全对称OCL电路,3.BTL电路 BTL电路由两组对称的OTL或OCL电路组成,扬声器接在两组OTL或OCL电路输出端之间,即扬声器两端都不接地。由两组对称的OCL电路组成的BTL电路如图 5-26 所示。,图 5-26 BTL电路,5.4.2 集成电路功率放大器 1.集成OTL电路 集成功率放大器电路品种很多,其中STK系列厚膜功率放大器是日本三洋公司的产品,具有功率大,频响宽,失真小,电路精度高等特点,在组合音响系统中被广泛使用。,STK4392 是一种双声道厚膜集成功率放大器,采用单电源供电,可构成OTL应用电路。其额定电源电压采用 39 V,输出功率达 215 W,总谐波失真小 于 0.3%,输出噪声低于 0.8 mV。STK4392 内部电路如图 5-27 所示,各引脚作用见表 5-3。由STK4392 构成的OTL应用电路如图 5-28 所示。,图 5 27 STK4392 内部电路,表 5-3 STK 4392各引脚作用,图 5-28 STK4392 构成的OTL应用电路,2.集成OCL电路 STK4141是一种双声道集成功率放大器,采用双电源供电,可构成OCL应用电路。其额定电源电压为27 V,输出功率达 225 W,总谐波失真小于 0.3%,输出噪声低于 1.2 mV。,图 5-29 STK4141集成电路内电路,STK4141内电路如图 5-29 所示。电路中,左侧V1V9构成左声道电路,右侧各管构成右声道电路,V10 和V11 是控制管。V1V3构成恒流源差分输入级,V4为推动级,V5为输出管提供甲乙类偏置电压,V6V9构成复合互补对称式输出电路。由STK4141构成的OCL应用电路如图 5-30 所示。,图 5-30 STK4141构成的OCL电路,3.集成BTL电路 由TDA2030 构成的左声道BTL电路如图 5-31 所示,右声道电路与之对称。TDA2030 是一种单声道集成功率放大器,采用单电源或双电源供电方式,可以接成OTL或OCL电路。图 5-31 中采用双电源供电方式,由两个OCL电路组成BTL电路,额定电源电压为16 V,输出功率为 4 18 W,总谐波失真小于 0.08%。,图 5 31 TDA2030 构成的BTL电路,5.4.3 场效应管功率放大器 随着VMOS大功率管的出现,场效应管开始进入功率半导体器件的行列。目前,用VMOS场效应管制成的互补推挽功率放大器,输出功率可达数十瓦以上,而且性能优于晶体管功率放大器。,1.VMOS大功率场效应管 VMOS大功率场效应管的剖面示意图如图 5-32 所示。它以N+型硅衬底为漏极,在上面生长一层N+外延层,然后扩散一层P型硅,紧接着扩散一个N+源极区。,图 5-32 VMOS场效应管剖面示意图,2.场效应管功率放大器电路 采用VMOS场效应管构成的互补推挽功率放大器电路如图 5-33 所示。该电路采用双电源供电方式,无输出电容,属OCL电路。由于两只功率管从漏极输出,接成共源放大器,因而具有一定的电压,电流增益,可以不设推动级。该电路还有一个特点:正负电源中点不接地。这样连接,虽然对滤波电容的耐压要求提高了,但是可以确保扬声器安全,因为直流电流不能通过扬声器形成通路。,图 5-33 场效应管功率放大器OCL电路,5.4.4 新型功率放大器 1.超甲类功率放大器 超甲类功率放大器是日本JVC公司首先推出的,其A-X系列产品都采用这种电路形式。超甲类功率放大器原理电路如图 5-34所示,其中V7V10 构成互补推挽输出级,虚线框内部分构成动态偏置电路,使输出级电路始终不进入截止状态。,图 5-34 超甲类功放,目前,已有一些厂家将超甲类功率放大器集成化,例如JVC公司的VC5022,三洋公司的STK8280等。图 5-35 所示的是STK8080内部等效电路及其典型的应用电路。STK8280的最大输出功率达 80 W,3 dB 有效频率范围为 2020 000 Hz,THD0.01%,负载为 8。,图 5 35 STK8280内部等效电路及典型应用电路,2.新甲类功率放大器 新甲类功率放大器是日本松下公司首先推出的,其基本思想是采用同步偏置方式,让输出级晶体管的基极电位随信号大小而浮动,从而保证输出级电路始终不进入截止状态。新甲类功率放大器的实用电路如图 5-36 所示。,图 5-36 新甲类功率放大器,5.5 功率放大器保护电路,功率放大器工作在高电压,大电流,重负荷的条件下。当强信号输入或输出负载短路时,输出管会因流过很大的电流而被烧坏。另外,在强信号输入或开机,关机时,扬声器也会经不起大电流的冲击而损坏。因此,必须对大功率音响设备的功率放大器设置保护电路。,常用的电子保护电路有切断负载式,分流式,切断信号式和切断电源式等几种,其方框图如图 5-37 所示。切断负载式保护电路主要由过载检测及放大电路,继电器两部分所组成。当放大器输出过载或中点电位偏离零点较大时,过载检测电路输出过载信号,经放大后启动继电器动作,使扬声器回路断开。,图 5-37 保护电路四种形式,在输出过载时,分流式保护电路的过载检测电路输出过载信号,控制并联在两只功率管基极之间的分流电路,使其内阻减小,分流增加,减小了大功率管输出电流,保护了功率管和扬声器。,切断信号式和切断电源式保护电路的工作原理与前两种方式基本相同,不同的只是用过载信号去控制输入信号控制电路或电源控制电路,切断输入信号或电源。切断信号式只能抑制强信号输入引起的过载,对其它原因导致的过载则不具备保护能力。切断电源式这种保护方式对电路的冲击较大,因此,这两种保护电路在实际中使用得较少。下面仅举切断负载式保护电路一例。,图 5-38 所示是一个桥式检测切断负载式保护电路。该电路针对OCL电路输出中点电压失调而设计,可同时保护两个声道,并且有开机延时保护功能。L端接左声道输出,R端接右声道输出,两路信号通过R1,R2在点混合。R1,R2和C1,C2组成低通滤波器,VD1 VD4 组成射极耦合稳态继电器驱动电路。JR,JL是继电器的两组常闭触点。,图 5 38 切断负载式保护电路,思考题与习题,5.1 前置放大器的功能是什么?有哪些基本组成部分?各部分有何作用?5.2 功率放大器的作用是什么?有哪些主要的性能指标?国标对这些性能指标的最低要求是什么?5.3 速度型拾音头和幅度型拾音头有何区别?其输出电压和频率响应的典型值各为多少?,5.4 IEC(RIAA)唱片录音频率特性的 3 个转折频率及其相应的时常数各为多少?5.5 试简述图 5-3 所示反馈式均衡放大电路的均衡原理,并估算 3 个时常数。5.6 试简述图 5-6 所示电子开关选择电路的工作原理。5.7 电子音量控制电路有何优点?试以图 5-8 为例,说明音量控制原理。5.8 试计算图 5-9 所示响度控制电路的低频和高频转折频率值。,5.9 试分析图 5-13 所示反馈式音调控制电路的高音控制工作原理及其转折频率表达式。5.10 设计一个前置放大器电路,包括音量,响度,音调,平衡等控制功能,并有CD唱机,调谐器,录音座,辅助输入,电唱机等音源输入端口及其音源选择电路;采用35 V电源供电,要求电压总增益为 30 dB。5.11 图示均衡器有何作用?它与音调控制电路有何区别?5.12 试简述图示均衡器工作原理,计算图 5-22 所示均衡器中 1 kHz频段LCR支路的模拟电感量L,谐振电阻R0,品质因素Q及谐振频率f0值。,5.13 OTL,OCL,BTL电路各有什么特点?怎样判断功率放大器属何种电路?5.14 设VCC=27 V,RL=8,试估算OTL,BTL电路的最大额定输出功率。5.15 场效管功率放大器有何优点?试简述图 5-33 所示电路的工作原理。5.16 新型功率放大器的基本思想是什么?超甲类与新甲类功率放大器实现动态偏置的方法有何不同?5.17 功率管保护电路有哪些形式?各有什么特点?,5.18 设计一个功率放大器,由56 V电源供电,额定输出功率不低于 275 W,扬声器负载为 8,带有延时保护电路。,