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BTL功率放大器
鎖定
- 中文名
- BTL功放電路
- 外文名
- Balanced Transformer Less,Bridge Transformerless
- 別 名
- 橋式推輓電路
- 作 用
- 解決OCL、OTL電源利用率低的問題
BTL功率放大器設備介紹
與OCL、OTL功放相比,在相同的工作電壓和相同的負載條件下,BTL是它們輸出功率的3至4倍.在單電源的情況下,BTL可以不用輸出電容,電源的利用率為一般單端推輓電路的兩倍,適用於電源電壓低而需要獲得較大輸出功率的場合,在新型的集成功放電路中應用比較廣泛。
BTL放大器詳細寫法是 Balanced Transformer Less,一説是Bridge Transformerless,此功率放大器沒有變壓器。
BTL功率放大器工作原理
大家知道OCL和OTL兩種功放電路的效率很高,但是他們的缺點就是電源的利用率都不高,其主要原因是在輸入正弦信號時,在每半個信號週期中,電路只有一個晶體管和一個電源在工作。為了提高電源的利用率,也就是在較低電源電壓的作用下,使負載獲得較大的輸出功率,一般採用平衡式無輸出變壓器電路,又稱為BTL電路。電路如圖1所示。
在輸入信號 Ui正半周時,V1,V4導通,V2,V3截止,負載電流由VCC經V1,RL,V4流到虛地端。如圖1中的實線所示。 在輸入信號Ui負半周時,V1,V4載止,V2,V3導通,負載電流由VCC經V2,RL,V3流到虛地端。如圖1中虛線所示。可見:
(1)該電路仍然為乙類推輓放大電路,利用對稱互補的2個電路完成對輸入信號的放大;其輸出電壓的幅值為:UOM≈VCC 最大輸出功率為:Pom=0.5Uom(max)Iom(max)=0.5Vcc*Vcc/RL
(3)BTL電路的效率在理想情況下,仍近似為78.5%。
集成功率放大電路構成BTL電路的條件
在實際工作中經常用到集成功率放大電路,兩塊對稱集成功率放大電路也可構成BTL電路。用集成電路怎樣才能構成BTL電路。上面已經介紹了分立元件的BTL電路,首先我們來分析分立元件BTL電路特點:
(1)由電路結構中可見,BTL電路由2個互補對稱電路構成,A1,A2電路的元件參完全相同;
(2)2個互補放大器輸入端電壓極性相反,其值大小相等,即為差模信號。
(3)2個互補集成放大電路輸出端電壓的極性相反,值大小相等,即負載RL兩端電壓大小相等,極性相反。
根據以上特點,可採用2種型號、參數完全相同的集成功率放大電路,且使2個放大輸入信號極性相反,同時使負載兩端(輸出端)的電壓極性相反,便可構成BTL電路,在實際中通常這種方法,容易使電路參數完全對稱,一般採用雙功率放大電路構成。其原理框圖如圖2所示,要求A1,A2輸入信號大小相等,放大電路輸入、輸出迴路完全相同,只有這樣才能保證負載RL兩端電壓大小相等;另一方面要求A1,A2都不具有(或都有)倒相作用,保證負載兩端電壓極性相反。另一種方法就是將雙端輸入改為單端輸入,輸入、輸出信號滿足上述要求即可。
BTL功率放大器構成方法
集成功放構成BTL的方法
BTL電路要求輸入信號為正負信號(對地而言),如果前級電路是OCL電路,問題不大,直接把對地平衡的正負信號輸入即可,如果前級是單端輸出的信號(以地為信號另一端),則要採取一定方法才行。集成功率放大電路在BTL電路中可採用以下方法。
(1) 輸入採用從雙差分的兩個集電極取得相反極性的信號,分別加入到兩個功放的同相端,反相端接地,在兩個功放的輸出端得到相反的信號輸出,推動喇叭。這適合於雙端輸入,不接地,有正負極性信號的情況。如下圖3所示的電路。
(2)把一路輸出信號衰減到足夠小後再反饋到另一路功放的反相端,其同相端接地,這適合於單端輸入的情況。如下面幾個電路圖所示。
圖中兩個功放電路的電路結構相同,增益相同,電源供電和接地線沒有畫出。在兩個功放的輸出端得到相反的信號輸出,推動喇叭。
這是用TDA2030構成的BTL功放。