怎么根據(jù)功率需求，來(lái)計(jì)算放大器供電電壓？

假如我們需要設(shè)計(jì)一款輸出功率為100W的放大器，那么我們需要提供多少電壓比較合適？也就是下圖的+VCC和-VCC是怎么得出來(lái)的。

備注:下圖僅為示意圖

回答這個(gè)問(wèn)題之前，我們先回顧一下基礎(chǔ)知識(shí)：

知識(shí)點(diǎn)1

什么是峰峰值 Vpp、單峰值VP和平均值Vrms？

如上圖

Vpp峰峰值，表示波峰和波谷之間的幅值；

Vp單峰值，它只有峰峰值的一半；

Vrms有效值，表示交流信號(hào)的有效值或有效直流值，可用公式Vrms= Vp/ √2算出。

我們平時(shí)說(shuō)的輸出功率是按照平均功率來(lái)計(jì)算的，比如輸出100W代表平均功率為100W。

知識(shí)點(diǎn)2

運(yùn)放輸出幅值大小由供電電壓決定。

運(yùn)放供電電壓VCC一般為±12V或±15V直流電源，最高能提供多少電壓需要查看規(guī)格書。

輸入正弦信號(hào)，調(diào)整放大臂參數(shù)，便可得到放大后的輸出信號(hào)。但是放大后的信號(hào)最大峰值電壓Vp不超過(guò)供電電壓VCC，軌至軌運(yùn)放可能更接近VCC的值。所以供電電壓限制了輸出幅值的大小。

再回頭來(lái)看我們提出的問(wèn)題:

假設(shè)輸出功率為100W，那么我們需要提供多少電壓比較合適？

以負(fù)載揚(yáng)聲器阻抗8Ω來(lái)計(jì)算，

根據(jù)公式P=U*U/R，可算出輸出電壓U≈28V，這個(gè)28V是平均值。

再計(jì)算出單峰值，根據(jù)公式Vrms= Vp/ √2，可算出Vp≈40V。

按電源效率的80%來(lái)計(jì)算，VCC*0.8=Vp，可算出VCC=50V。所以至少需要輸入±50V電壓，輸出才有100w。