用LA4100-LA4102制作的双声道音频功率放大器

弱电初学者

功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。有集成运放和晶体管组成的功率放大器，也有专用集成电路功率放大器芯片。目前在音响设备中广泛采用集成功率放大器，引起具有性能稳定，工作可靠及安装调试简单等优点。

 

图3.2.1  LA4100~LA4102内部电路

  本电路中采用LA4100~LA4102集成音频功率放大器，图3.2.13为其内部电路。此功放既可采用OTL电路形式，也可采用OCL电路形式。其电路增益可通过内部电阻R₁₁与⑥脚所接电阻决定。

 
图3.2.2  LA4101组成的OTL电路

LA4100~LA4102接成OTL电路形式的电路如图1.1.14所示，外部元件的作用如下：

R_F、C_F —— 与内部电阻R₁₁组成交流负反馈支路，控制电路的闭环电压增益A_v ，即

A_v ≈ R₁₁/ R_F          （3-2-1）

C_B —— 相位补偿。一般取几十至几百pF；    

C_C —— OTL电路的输出端电容。一般     

取耐压大于V_CC/2的几百μF电容；

C_D——反馈电容，消除自激，一般取几百pF；

C_H —— 自举电容；                     

C₃、C₄ —— 滤除纹波，一般取几十至几百μF；

C₂ —— 电源退耦电容。

功率放大器的各项指标中，最主要是放大器的输出功率、效率。实验中涉及到的有：

电源输出功率                 P_D = V_CCI_DC                           （3-2-2）

式中，I_DC为流过放大器的总的直流分量，即流出直流电源V_CC的直流电流分量。

负载功率P_L —— 即一般所说的功放的输出功率。   

P_L  =                                   （3-2-3）

式中，V_om为放大器输出v_o的幅度。

功放的效率                 η_c = P_Lmax / P_D                            （3-2-4）

式中，P_Lmax为放大器的最大负载功率。P_Lmax  = 

2. 测量放大器的性能指标

在输出端接负载R_L=8.2Ω，在输入端加入f =1kHz的正弦信号v_i，使用毫伏表测量交流电压，并用示波器监视输出v_o的波形。测量如下参数：

（1）最大不失真输出功率P_Lmax

逐渐增大v_i的幅度，测出放大器的最大输出V_omax，计算P_Lmax。

（2）效率^η_c

调节v_i的幅度使输出功率P_L=1W。使用万用表的直流电流档，测量流过放大器的总电流I_DC ，计算电源供给的直流功率P_D及效率^η_c。

（3）电源电压改变对输出功率及效率的影响

改变电源电压V_CC =6V、9V，R_L=8.2Ω时，分别测量P_Lmax、^η_c。

VCC（V）	IDC(mA)	PLmax(W)	PD(W)	ηc = PLmax /PD
9
6

（4）放大器的电压增益A_v

保持P_L=1W，测量此时的输入、输出电压值，计算总的电压增益A_v。