毕业论文
式中，Um2为交流电压U2的峰值。在这个脉动电压中，除了直流分量之外，还含有大量的交流分量。我们可以从图3.2中的a部分很清楚的看到，可见，半波整流电路输出电压的交流分量比直流分量还要大，这样的脉动直流电是不能直接用于音响设备的，须在电路输出端加接滤波电路，所以加入一个滤波电路，它一般由电容、电感、电阻及三极管构成，其中最简单常用的是加接滤波电容[如图3.1中的电容C]。这样，由于电容具有充放电作用，当二极管导通时，电压U2同时向电容C充电，使电容两端的电压接近U2的峰值Um2；当二极管截止时，电容C则向负载RL缓慢放电，直至Uc＝U2时，二极管才再次导通，C再次被充电，使Uc再次升高（此处Uc所指是电路加在滤波电容C上的电压）。如此反复地充放电。负载两端的电压波形就变成因3.2曲线b所示的形状，比未加滤波电容时平滑多了，但仍存在少量的交流分量。这种采用电容滤波的整流电路，称为容性负载整流电路。
3.1半波整流滤波电路 3.2 半波整流滤波电路波形
3.3.2全波整流滤波电路
半波整流电路尽管加了电容滤波，输出电压的纹波系数（纹波系数是指交流分量有效值与直流分量的比值）仍偏大，因而不能用于音频功放电路中，为了获得更小的波纹系数，满足高保真放大器的需求，可采用如图3.3所示的全波整流滤波电路，它是采用双二极管整流的电路。
为实现全波整流，电源变压器B次级绕组应具有中心抽头0(实际运用时，0端应接地)。这样，当次级绕组l端为正时，2端便为负，D导通，而D?截止，负载有电流ID
?流过。可见，不流过；当1端为负，2端为正时，D截止，而D?导通，负载又有电流ID管次级绕组是处于正半周还是负半周状态，负载均有单向脉动直流电流过。当未接滤波电容时，其输出电压波形如图3.4曲线所示。
毕业论文
3.3全波整流滤波电路 3.4全波整流滤波电路波形
从波形比较我们就可以看出，全波整流滤波电路输出的脉动电压平均值为半波整流电路的2倍，即：
UL＝2Um／π≈0．636Um2
由于输出电压的平均值
UL＝Um／（1＋0.25／fRLC）
所以我们知道，增大滤波电容C的容量，可以减小波纹系数（纹波系数＝0.144/ fRLC）,提高输出电压的平均值，这是优点，而且，使用大的滤波电容时，由于放电时间常数较大，应付瞬间大动态信号时可起到“ 储水池”的作用。
但是电容加大了，充电时间常数也变大了。当瞬间大信号消耗了电容的能量后，如此会导致电压的恢复时间变长，使后继信号的输出疲软，给人以后劲不足之感。此外，滤波电容过大时，开机浪涌电流也过大，很容易损坏整流管。
可见，滤波电容并不是越大越好，选用时要讲究科学，避免浪费。如果将加大电容增加的费用，用于电源变压器增容，效果一定会更好。 3.3.3桥式整流滤波电路
该电路如图3.5所示。
图3.5 桥式整流滤波电路
毕业论文
其特点是整流器由四只桥接的二极管构成，故次级绕组无论在正半周还是负半周期间，桥的两臂均有一只二极管正向导通。所以与全波整流一样，在一个周期的正负半周均有同一方向的电流流经负载。其输出电压波形、电压平均值以及波纹系数的计算方法都与全波整流电路相同。我们可以参考上面提及的全波整流的公式。
桥式整流电路虽然多用了两只二极管、但电路的反向电压由两只二极管串联来共同承受，二极管的耐压可减小一半。此外，该电路流经次级绕组的电流为正弦波，变压器无直流磁化现象，铁芯不易饱和，变压器的体积可更小一些。所以这种整流滤波电路应用最为广泛。下面我列出以上几种常用整流滤波电路的特性参数如表3.l所示。
表3.1 常用整流滤波电路特性参数
电路形式 半波整流 电容滤波 全波整流 电容滤波 U2+ U2? 2U2 桥式整流 电容滤波 U2 2U2
交流输入电 压有效值 U2 (U2) 负载开路时的输出电压 带负载时输 出电压近似值（UL） 每个二极管 反相峰值电压（UR） 每个二极管 直流电流 Im （Im） 22U2 2U2 1.2U2 22U2 1.2U2 U2 2U2 0.5Im 0.5Im 3.4 稳压电路
3.3中介绍的整流滤波电路用于给功率放大器供电可以确保系统性能的发挥，但是如果用来直接为前置放大器供电，其波纹系数偏大，会影响放大器的信噪比指标。所以高质量的前置放大器，一般都要采用稳压电源供电，即主整流滤波电路的输出电压经一个稳压电路稳压之后，再供放大器使用。这样，所输出的直流电压不仅波纹系数更小，而且相当稳定，不会受负载电流和市电变化影响、使放大器的信噪比和稳定性大大提高。常用的稳压电路主要有以下几种。
·二极管稳压电路
毕业论文
·串连型稳压型电路 ·并联型稳压电路 ·集成稳压电路
4 方案论证及阐述
4.1 设计要求
(1)额定功率大于双30w (2)总谐波失真小于0.5％ (3)频率响应为40HZ到20KHZ (4)噪声电压小于5mv (5)整机效率大于60％ 4.2 方案论证
根据设计的要求，结合我们前面对功率放大器的介绍，我们这个功率放大器可以用分立元件组成，也可以用集成电路完成。现在我就具体情况具体分析，针对我们这种高保真初级制作者，分立元件的方案比较有难度，因为做分立元件，要选好电路，参数恰当，元件性能优秀，甚至要求一些元件具有极端的对称性，而且最好还要制作调试得好才行。所以我选择用集成芯片来做这个设计。下面我将在集成芯片这个范围来选择我的方案。
4.2.1后级放大器方案选定
那现在我们来看看一些集成功放，相对来说比较熟悉的有：LM1875、TDA2040A、TDA1514等。其中TDA2040A功率裕量不大，而TDA1514外围电路比较复杂（因为它管脚数多达9个），而且容易自激，有40W的输出功率，而且其额定工作电压达到?27.5V，如此会增加对变压器的要求，降低整个音响系统的性价比。这两种功放的低频特性都欠佳，LM1875外围电路简单，电路成熟，低频特性好，保护功能齐全，虽然说它的工作电压推荐值为?25V，但是LM1875在相对低电压下的表现也是很出色的，唯一的缺点就是高频特性不是很好（Band Width ?70KHZ），考虑到高保真音响的频域要求和LM1875的性价比，因此选择LM1875做后级放大。然后考虑到功率要满足2×30W，所以将4片LM1875驳接成桥式推挽电路（BTL），此时理论上的输出功率可以达到2×50W。 4.2.2前置放大器方案选定
从前面对前置放大器的简介中我们得知前置放大器相当重要，现在很多的HI－END的前置功放的价格就比很多发烧友用的整套功率放大器还贵。
笔者认为，不同的运放，由于内电路结构不向，失真成分也就可能有所差异，这种差异最终会以音色上的差别表现出来。就高保真而言，选用时以不带个性的为好。然而现代音响多使用数码音源，选用音色温暖型的则可在一定程度上弥补其声音偏干、偏冷的不足。从这个意义上讲，高价的运放不一定就是最佳选择，重要的是根据其音色特点
相关推荐：
loading