頻率高達(dá)200KHZ的8W音頻放大器電路功能及工作原理

電路的功能

用于音響設(shè)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(shù)十千赫設(shè)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(fù)載電流增強(qiáng)器構(gòu)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(chǎn)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(shè)計(jì)要點(diǎn)

本電路基本上可看作是用OP放大器構(gòu)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(jù)所需的低頻特性來確定。通常應(yīng)盡量加大C2的容量，由C1確定整個(gè)電路的低頻截止頻率。

假定FO=20HZ，則C2的容量應(yīng)滿足截止頻率為數(shù)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(jì)算值大，這是因?yàn)镽2和C2決定的截止頻率接近R1、C1的截止頻率。

電壓放大倍數(shù)由電阻R2和R3之比確定，若放大倍數(shù)為10倍，R2和R3之比應(yīng)取1：9。對于普通的功率IC，加大反饋就會(huì)使放大倍數(shù)下降，而且往往不穩(wěn)定，但是UPC1238在這種情況下是穩(wěn)定的。

在輸出端加了CR串聯(lián)電路，其目的是提高對容性負(fù)荷的穩(wěn)定性，這對于功率IC是很必要的。如果電路中R4、C4的阻抗設(shè)計(jì)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(xiàn)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(dāng)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(guān)系，應(yīng)予注意。

散熱片有采用印刷電路底板的，也有利用部分機(jī)箱的。

最大輸出功率在8W以下時(shí)，要把電源電壓降低，以免浪費(fèi)功率。電源電壓為正負(fù)10V時(shí)，加在電路上的電壓也減少10V，這樣無信號時(shí)可以節(jié)約0.6W。

電源容量

因?yàn)槠胀üβ蔍C采用B級置偏方式，所以無信號時(shí)電流幾乎為零。但如果輸出功率增加，電源電流就會(huì)成比例上升。
采用正、負(fù)兩種電源時(shí)，電源電流由輸出功率PO、負(fù)載電阻RL決定，計(jì)算公式為：

當(dāng)無法配備正負(fù)0.51A的穩(wěn)壓電源時(shí)，可用帶中心抽頭的12V-0-12V、1A的電源變壓器進(jìn)行橋式整流來獲得并選用鋁電解電容濾波。