功放电路的组成,功放电路工作原理图-KIA MOS管

功放电路的组成

功(gong)率放大(da)器主要(yao)由输入电(dian)路、电(dian)压放大(da)级、功(gong)率放大(da)级和输出电(dian)路部分(fen)(fen)组成。此外(wai)，还包括电(dian)源供应和散热(re)系统等辅助部分(fen)(fen)。

1. 输入电路

输(shu)入(ru)(ru)(ru)电(dian)(dian)路是功放(fang)的(de)(de)第一个环节(jie)，其主要作(zuo)用是将微弱的(de)(de)音频信(xin)(xin)号(hao)(hao)(hao)(hao)从外部(bu)(bu)设备（如CD机、手机、电(dian)(dian)脑等(deng)(deng)）输(shu)入(ru)(ru)(ru)到(dao)功放(fang)中。这个过程涉(she)及到(dao)信(xin)(xin)号(hao)(hao)(hao)(hao)的(de)(de)初步处理，如信(xin)(xin)号(hao)(hao)(hao)(hao)的(de)(de)筛选、调整(zheng)和平衡等(deng)(deng)，以确保信(xin)(xin)号(hao)(hao)(hao)(hao)的(de)(de)质量(liang)和稳定性(xing)。输(shu)入(ru)(ru)(ru)电(dian)(dian)路通常包括耦合电(dian)(dian)容、电(dian)(dian)阻等(deng)(deng)元件，用于(yu)隔离直流成分，防止外部(bu)(bu)干扰对信(xin)(xin)号(hao)(hao)(hao)(hao)的(de)(de)影响。

2. 电压放(fang)大级

电(dian)压(ya)(ya)放大(da)(da)级(ji)是(shi)功(gong)放的(de)第二个环节，其主要(yao)作用是(shi)对输入的(de)音频(pin)信(xin)号进(jin)行电(dian)压(ya)(ya)放大(da)(da)。电(dian)压(ya)(ya)放大(da)(da)级(ji)通(tong)常由(you)多(duo)级(ji)放大(da)(da)器组(zu)成，通(tong)过电(dian)压(ya)(ya)放大(da)(da)器对信(xin)号进(jin)行逐级(ji)放大(da)(da)，使得信(xin)号的(de)电(dian)压(ya)(ya)幅度得到(dao)显著(zhu)提升。这一级(ji)的(de)主要(yao)目(mu)的(de)是(shi)将微弱的(de)音频(pin)信(xin)号放大(da)(da)到(dao)一定(ding)的(de)电(dian)压(ya)(ya)水平(ping)，为后(hou)续(xu)的(de)功(gong)率放大(da)(da)做(zuo)准备。电(dian)压(ya)(ya)放大(da)(da)级(ji)的(de)设计(ji)需要(yao)考虑增益、频(pin)率响应、失真等性能指标。

3. 功率放(fang)大级(ji)

功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)放(fang)(fang)大(da)(da)(da)级(ji)(ji)是功(gong)(gong)(gong)放(fang)(fang)的(de)(de)第三个环节(jie)，也(ye)是最为关键的(de)(de)部分(fen)。功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)放(fang)(fang)大(da)(da)(da)级(ji)(ji)的(de)(de)作(zuo)用(yong)是将经过(guo)电(dian)压放(fang)(fang)大(da)(da)(da)级(ji)(ji)放(fang)(fang)大(da)(da)(da)的(de)(de)音(yin)频(pin)信(xin)(xin)号(hao)进行(xing)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)放(fang)(fang)大(da)(da)(da)，以(yi)驱(qu)动扬声器或其(qi)他输(shu)出(chu)设备(bei)。功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)放(fang)(fang)大(da)(da)(da)级(ji)(ji)通常采用(yong)晶体管或电(dian)子管等(deng)电(dian)子元件，通过(guo)调整元件的(de)(de)参数和连接(jie)方式(shi)，实(shi)现对音(yin)频(pin)信(xin)(xin)号(hao)的(de)(de)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)放(fang)(fang)大(da)(da)(da)。功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)放(fang)(fang)大(da)(da)(da)级(ji)(ji)的(de)(de)设计需(xu)要(yao)充分(fen)考(kao)虑(lv)输(shu)出(chu)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)、效率(lv)(lv)、失真等(deng)因素，以(yi)确保声音(yin)的(de)(de)真实(shi)还原和设备(bei)的(de)(de)稳定运行(xing)。

4. 输出电路(lu)

输(shu)(shu)(shu)出(chu)电(dian)(dian)路(lu)(lu)是功放的(de)最(zui)后一个环节(jie)，其主(zhu)要(yao)作(zuo)用是将(jiang)功率放大级输(shu)(shu)(shu)出(chu)的(de)音频(pin)信号传(chuan)(chuan)输(shu)(shu)(shu)到扬声(sheng)器(qi)或其他输(shu)(shu)(shu)出(chu)设(she)(she)备上。输(shu)(shu)(shu)出(chu)电(dian)(dian)路(lu)(lu)通常包括输(shu)(shu)(shu)出(chu)变压器(qi)、输(shu)(shu)(shu)出(chu)插座和(he)线材等部(bu)分，通过这些部(bu)分实现对音频(pin)信号的(de)阻(zu)抗匹(pi)配和(he)传(chuan)(chuan)输(shu)(shu)(shu)，最(zui)终(zhong)驱(qu)动扬声(sheng)器(qi)产生声(sheng)音。输(shu)(shu)(shu)出(chu)电(dian)(dian)路(lu)(lu)的(de)设(she)(she)计(ji)需要(yao)考(kao)虑(lv)阻(zu)抗匹(pi)配、信号传(chuan)(chuan)输(shu)(shu)(shu)效(xiao)率等因素，以确保音频(pin)信号能够(gou)高效(xiao)、稳定地传(chuan)(chuan)输(shu)(shu)(shu)到扬声(sheng)器(qi)上。

功放电路工作原理

功(gong)率放(fang)大器(qi)通常包(bao)含三(san)个核(he)心组件：前置放(fang)大器(qi)，它类似于(yu)传声器(qi)中的预放(fang)大器(qi)，负责初步(bu)信(xin)(xin)号的增强；驱动放(fang)大器(qi)，其(qi)作(zuo)用是(shi)对(dui)信(xin)(xin)号进行进一步(bu)的放(fang)大；末(mo)级功(gong)率放(fang)大器(qi)，这(zhei)是(shi)放(fang)大信(xin)(xin)号的最终阶段。此外，整个电(dian)(dian)路(lu)还(hai)需(xu)要一个DC供(gong)电(dian)(dian)电(dian)(dian)源，以(yi)确保稳定的电(dian)(dian)力供(gong)应。

300W与1200W功放电路图

工作原(yuan)理：

如图一个300W功(gong)率(lv)放大器的电(dian)(dian)(dian)路，但未包含±80VDC直(zhi)流(liu)电(dian)(dian)(dian)源的电(dian)(dian)(dian)路细(xi)节。若(ruo)需了解电(dian)(dian)(dian)源电(dian)(dian)(dian)路，可参考(kao)上图的电(dian)(dian)(dian)源部分(fen)。

该电路由(you)差分(fen)(fen)(fen)输(shu)(shu)入的(de)两组组件构成，其中(zhong)Q1和Q4作(zuo)为(wei)典型的(de)差分(fen)(fen)(fen)输(shu)(shu)入。这(zhei)两组分(fen)(fen)(fen)别(bie)独立(li)驱动正(zheng)极和负极输(shu)(shu)出。正(zheng)信号(hao)输(shu)(shu)入通过R4进(jin)入差分(fen)(fen)(fen)放(fang)大器的(de)输(shu)(shu)入端，并(bing)由(you)Q1和Q2进(jin)行放(fang)大，而Q3则作(zuo)为(wei)恒流源(yuan)为(wei)Q1和Q2提供稳定电流。

经过Q7、Q8和(he)Q9的(de)进(jin)一步(bu)放大(da)后，信号(hao)(hao)电压(ya)足(zu)以驱(qu)动(dong)Q14、Q15、Q16和(he)Q17，从而产生(sheng)正信号(hao)(hao)驱(qu)动(dong)扬(yang)声(sheng)器(qi)。同(tong)时，负信号(hao)(hao)则通过差分输入的(de)另一端Q4和(he)Q5进(jin)入驱(qu)动(dong)电路，由Q11、Q12和(he)Q13驱(qu)动(dong)MOSFET，产生(sheng)负信号(hao)(hao)的(de)放大(da)信号(hao)(hao)以驱(qu)动(dong)扬(yang)声(sheng)器(qi)。

为(wei)保持MOSFET电(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)稳定(ding)性，电(dian)(dian)(dian)阻R43、R45、R47和(he)R49连接(jie)在(zai)MOSFET的(de)(de)源(yuan)极上(shang)。而电(dian)(dian)(dian)容(rong)C17、C18、C19和(he)C20则作为(wei)滤波(bo)电(dian)(dian)(dian)容(rong)，减少电(dian)(dian)(dian)路中的(de)(de)噪声。值得(de)注意的(de)(de)是(shi)，仅在(zai)N通(tong)(tong)道(dao)MOSFET的(de)(de)源(yuan)极上(shang)加装电(dian)(dian)(dian)容(rong)，这是(shi)由(you)于(yu)N通(tong)(tong)道(dao)门源(yuan)极的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)容(rong)通(tong)(tong)常比P通(tong)(tong)道(dao)MOSFET的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)容(rong)少400pf。

为(wei)保护MOSFET的门极免受过(guo)大(da)电(dian)压的损害，二极管D16、D17、D18和D19连接在门极上。此(ci)外，通过(guo)调整电(dian)阻VR1可以调节电(dian)路(lu)的待机(ji)电(dian)流(liu)，通常设定在80~120mA范围内。

该电(dian)路的(de)增(zeng)益(yi)由反馈电(dian)路中(zhong)的(de)R24、R25、R26以及C11、C12共同决定(ding)，增(zeng)益(yi)大约为(wei)220倍(bei)。这样，无论输(shu)入信号的(de)大小如何，都(dou)能得到相应的(de)放大输(shu)出(chu)，从(cong)而确保扬声器能够(gou)正常工作(zuo)。

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