BTL功率放大電路又稱為“橋接推挽功率放大器”。它的主要特點(diǎn)是能在電源電壓比較低的情況下輸出較大的負(fù)載功率。而在相同的電壓和負(fù)載條件下,它的實(shí)際輸出功率為OTL及OCL的2~3倍,由于電路輸出端與負(fù)載間無(wú)電容連接,所以它的頻率響應(yīng)好,保真度高,是一些優(yōu)質(zhì)的功率放大器的首選電路。
(1)電路結(jié)構(gòu)
BTL電路由兩組對(duì)稱的OTL或OCL電路組成,揚(yáng)聲器接在兩組OTL或OCL電路輸出端之間,即揚(yáng)聲器兩端都不接地,如圖10-14所示電路為由兩組OTL電路組成的BTL功放電路。 u I 和- u I 為兩個(gè)大小相等、方向相反的輸入信號(hào)。VT 1 、VT 2 是一組OTL電路輸出級(jí),VT 3 、VT 4 是另一組OTL電路輸出級(jí),由于O、P兩輸出端的直流電壓相等( U O = U P = U CC /2),所以未設(shè)隔直電容。
圖10-14 BTL基本功率放大電路
(2)工作原理
當(dāng)輸入信號(hào) u I 為正半周而- u I 為負(fù)半周時(shí),VT 2 、VT 3 反偏截止,VT 1 、VT 4 正偏導(dǎo)通且電流方向相同,輸出信號(hào)的電流通路如圖中帶箭頭的實(shí)線所示;當(dāng)輸入信號(hào) u I 為負(fù)半周而- u I 為正半周時(shí),VT 1 、VT 4 反偏截止,VT 2 、VT 3 正偏導(dǎo)通且電流方向相同,此時(shí)輸出信號(hào)的電流通路如圖中虛線所示。
可見(jiàn),BTL電路的工作原理與OCL、OTL電路有所不同,BTL電路每半周都有兩個(gè)管子一推一挽地工作。
(3)電路特點(diǎn)及應(yīng)用
①BTL電路可采用單電源,由兩組對(duì)稱的OTL組成,也可采用雙電源,由兩組對(duì)稱的OCL組成。
②揚(yáng)聲器接在兩組OTL或OCL電路輸出端之間,即揚(yáng)聲器兩端都不接地,也不與供電端相連。由于兩輸出端的直流電壓相等( U O = U P = U CC /2),所以無(wú)需隔直電容。
③與OTL、OCL相比,在相同電源電壓、相同負(fù)載情況下,輸出功率可增大四倍。
④該電路適用于一些低壓供電、輸出功率較大的電器上。
有時(shí)候也采用兩個(gè)集成電路構(gòu)成BTL功率放大電路來(lái)提高輸出功率。兩個(gè)集成電路構(gòu)成的BTL功率放大電路的輸出功率在理論上可以比單路輸出提高4倍,實(shí)際上通常為2~3倍。
圖10-15所示為用兩個(gè)TDA2003集成功率放大電路組成的BTL功率放大電路。
圖10-15
圖10-15 由兩塊TDA2003集成功率放大電路組成的BTL功率放大電路
在圖10-15中,集成功率放大電路TDA2003的1腳為同相輸入端,2腳為反相輸入端,3腳為電源負(fù)極輸入端,4腳為輸出端,5腳為電源正極輸入端。
輸入音頻信號(hào)由電位器 R P1 調(diào)整其大小后,經(jīng)電容器 C 1 耦合從集成功率放大電路IC1的1腳同相輸入,經(jīng)過(guò)放大后從IC1的4腳輸出端輸出。從IC1的4腳輸出的信號(hào)一路供給負(fù)載揚(yáng)聲器B,另一路又通過(guò)電阻 R 3 、 R 4 分壓后由電阻 R 6 和電容器 C 6 引至集成功率放大電路IC2的2腳反相輸入端。這個(gè)信號(hào)經(jīng)IC2放大后,在IC2的4腳輸出一個(gè)與IC1的4腳輸出大小相等但相位相反的信號(hào),這兩個(gè)信號(hào)疊加起來(lái),則在揚(yáng)聲器B上獲得了正弦波峰值電壓為直流電源2倍的音頻信號(hào)電壓。這樣就實(shí)現(xiàn)了低電源電壓輸出較大功率的目的。適當(dāng)調(diào)整( C 2 + C 3 )與電容器 C 6 的比值,可使BTL功率放大器工作于最佳狀態(tài)。
在圖10-15中,電阻 R 2 和電容器 C 5 組成高頻調(diào)整響應(yīng)電路;電阻 R 1 和電容器 C 4 組成高頻補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),以補(bǔ)償揚(yáng)聲器的音圈電感所產(chǎn)生的附加相移;電容器 C 7 為通交流隔直流電容;電容器 C 8 為電源的高頻濾波電容;電容器 C 9 、 C 10 為電源濾波電容。
值得一提的是,由各種集成功率放大電路組成的BTL功率放大電路基本上都是按照該模式的形式組成的。
(1)分立元件BTL功率放大器輸出電路特征
圖10-16(a)所示為分立元件BTL功率放大器輸出電路。這一輸出電路的特征是:它有兩個(gè)輸出端,晶體管VT 1 和VT 2 發(fā)射極是一個(gè)輸出端,VT 3 和VT 4 發(fā)射極是另一個(gè)輸出端。兩個(gè)輸出端分別與揚(yáng)聲器的兩個(gè)引腳相連。
圖10-16 BTL功率放大器輸出電路特征
(2)集成BTL功率放大器輸出電路特征
圖10-16(b)所示為集成BTL功率放大器輸出電路。它有兩種電路結(jié)構(gòu),一種是用OTL電路構(gòu)成BTL電路,另一種是用OCL電路構(gòu)成BTL電路。這一輸出電路的特征是:揚(yáng)聲器直接接在兩個(gè)信號(hào)輸出端之間,沒(méi)有耦合元件,在實(shí)用電路中揚(yáng)聲器回路也要接入揚(yáng)聲器保護(hù)電路。
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