小型功率放大器的详细设计方案
电路规格下表表示的是随身听功率放大器的设计规格。随身听的输出最大为1V。一。左右。如果电路的电压放大度为10倍,则能够以某种程度的音量使小型扬声器发声。此时,如果输出功率为0.5W就足够了。
表示已设计出的功率放大器的电路图。该电路是单声道的。为了播放立体声,还需要另一声道的电路。
作为整体的电路结构,用共发射极放大电路对输入信号进行电压放大。在共发射极电路集电极插入的偏置电路,产生射极跟随器的偏置电压,用推挽发射极跟随器进行电流放大。
确定电源电压
电源电压由输出功率来决定。
最大输出功率PO,对于8Ω负载(扬声器的阻抗)为0.5W。所以此时的输出电压Vo为:
Vo=√Po=_Z√0.5Wx8Ω
=2Vms(4.4)
Z=负载阻抗
该值为有效值,如输入信号为正弦波,则输出波形的峰一峰值为5.7V(≈2Vms×√2×2)。
对于输出电压5.7V,将电源电压Vcc的值设定在电路产生的数伏损失以上,其中包括共发射极电路发射极电阻上产生的压降、射极跟随器发射极电阻产生的压降以及晶体管集电极一发射极间的饱和电压等。在这里,设Vcc=15V(单电源)。
共发射极放大电路的工作点
将共发射极放大电路的集电极电流设定在很大值上,比供给下级的射极跟随器基极电流还要大得多。
当负载为8fl、输出功率为0.5W时,输出电压VO为2Vms(设波形为正弦波)。
其峰值为2.8V(≈2V×√2)。此时的负载电流(=Tr3或者Tr4的集电极电流)为350mA(一2.8V/8Ω)(也是峰值)。
在这里,设射极跟随器使用的晶体管的hFE为100,由共发射极电路提供的基极电流为3.5mA(一350mAll00)。在模拟表示电流流动的样子。
设共发射极电路的集电极电流比基极电流3.5mA大得多的值,为20mA。
对于Tr1,要选择集电极电流为20mA以上、集电极一基极间电压与集电极一发射极间电压为15V(电源电压)以上的器件。(选定型号为2SC2458的晶体管)
