目前主流音頻功放集成電路的輸出功率普遍不算很大，除了一些STK厚膜功放以外一般都是不超過100W。對于家用音響而言，如果使用的音箱靈敏度不是很高，且聽音的房間面積又比較大的話，簡單的集成電路功放恐怕是很難創(chuàng)造出令人滿意的音響效果。針對這一情況，本文介紹增大普通集成電路功放輸出功率的有效方法，可以在有限的條件下取得更理想的動態(tài)表現(xiàn)力和更充足的功率儲備量。
1.方案提出
其實最簡便的增大輸出功率的方法就是BTL即橋接法。傳統(tǒng)的OCL功放的輸出負載是對應公共地的，所以負載兩段得到的最大電壓只能是接近且小于電源對公共地的電壓。比如OCL功放的電源電壓采用±28V，在理想情況下8Ω負載最大能得到28V的輸出電壓，按正弦波計算的最大有效輸出功率約有49W。如果采用BTL方式負載接于兩個OTL功放輸出端之間，使用同樣的電源電壓，理想情況下8Ω負載兩踹能夠得到最大56V的輸出電壓，此時的最大輸出功率約有l(wèi)96W，輸出功率是前者的4倍啊，可見BTL方式作用之強大。
然而實際情況與理論計算有相當大的差距，比如LM3886在電源電壓士28V時候負載阻抗8Ω只能輸出38W功率，兩個LM3886接成BTL方式在同樣的條件下最大輸出功率大約有l(wèi)50W。若用4個LM3886兩兩BTL連接組成一套雙l50W立體聲功放，無論從性能還是從成本角度講都是十分超值的方案。
2.電路設計
圖1 方案原理圖
這里只繪出一個聲道的電路，另一個聲道的電路與之完全相同。電源整流濾波電路為兩聲道公用，濾波電容C1、C2取22000μF足以應對爆發(fā)性信號對瞬間電流的需求，在電容兩端并聯(lián)泄放電阻R1、R2，整流二極管VDI-VD4選用MOTOROLA的MR752或其他大電流整流二極管。±28V電壓直接供應LM3886使用，不需要進行穩(wěn)壓處理，目的是盡可能保證LM3886從濾波電容獲取電荷的環(huán)節(jié)最少，不影響動態(tài)效果。使用一對7815和7915三端穩(wěn)壓IC產(chǎn)生±l5V穩(wěn)定電壓供給輸入運放和倒相放大器使用。
整個放大器由輸人電路、倒相電路和BTL功率放大電路組成，其中輸入電路由一個單運放OPA604完成對輸入小信號的1倍放大。同時運放采用差動輸人形式，將地線視為一個信號輸入端，這樣處理能夠有效抑制地線干擾噪聲，提高輸入級的信噪比指標。后面的DRVl34是專用單端轉換平衡的驅動電路，一般用在平衡傳輸設備的發(fā)射端，可以將單端輸入信號轉化為兩路反相信號輸出。DRVl34在這里恰好起到倒相級電路的作用，經(jīng)OPA604放大輸出的單端信號進入DRVl34被分成兩路輸出，相位正好相差180度，用這兩個信號分別驅動一個LM3886進行功率放大后，在揚聲器輸出端合成為一個完整的功率輸出信號，這就是BTL工作方式的原理。
LM3886在此采用標準的11倍同相電壓放大電路，由于BTL的作用，功放級的電壓放大倍數(shù)是單個放大器的2倍，也就是說由兩個11倍放大器組合而成的BTL放大級的總的電壓放大倍數(shù)將是22。由于LM3886自身的原因，其電壓放大倍數(shù)不宜設計得太小，一般取10倍以上才能穩(wěn)定工作，因此這里取11 倍，如取值過大將會增大LM3886的失真和噪聲，對于設計高性能指標的音頻放大器是不可取的。整個電路的電壓放大倍數(shù)是22倍，即電壓增益為 27dB，對于l50W的功率放大器來講增益偏小，因此在輸入端沒有設置音量調節(jié)電位器，目的是將此功放設計成為純后級放大器。使用時需要配合獨立的前級電壓放大器組合在一起，形成前后級分體式功率放大器，這樣處理是高性能放大器的常用做法，值得推廣。
另外LM3886具有完善的內部保護電路，因此功放輸出并沒有設計獨立的外部保護系統(tǒng)。需要注意的是LM3886的8腳是靜音控制腳，在開機通電瞬間可以用來抑制電流沖擊聲，具體的開機靜音電路請參考圖1中虛線框內的電路，電路比較簡單其工作原理讀者可以自行分析，在此不詳細描述了。
3.小結
本文介紹的BTL方式電路應用很廣泛，這里只是選了常用的LM3886舉例說明，其實任何形式的功放電路都可以接成BTL方式，包括集成電路功放如LMl875、LM4766和LM4780等電路。如果使用一個LM4780雙聲道功放集成電路組成BTL方式則可以同時代替兩個LM3886，電路更為簡潔，體積更小巧。
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