做智能影音的要懂 音箱前置放大電路與功放電路的原理

耳機 音箱 數碼 智能家居Zorro 2017-06-25

檢波電路輸出音頻信號,若將音頻信號直接送到揚聲器,揚聲器會發聲,但發出的聲音很小,所以要用放大電路對檢波電路輸出的音頻信號進行放大,這樣才能推動揚聲器發出足夠大的聲音。

由於音頻信號頻率低,故音頻信號放大電路又稱為低頻放大電路,簡稱為低放電路,它處於音量電位器與揚聲器之間。低放電路通常包括兩部分:前置放大電路和功放電路。

前置放大電路的作用是放大幅度較小的音頻信號。(看圖,我會詳細解釋)

做智能影音的要懂 音箱前置放大電路與功放電路的原理

① 信號處理過程。從檢波電路送來的音頻信號經音量電位器 RP 調節並經電容 C8隔直後,剩下交流音頻信號送到前置放大管VT5的基極,音頻信號經VT5放大後從集電極輸出,送至音頻變壓器T5的一次繞組L11,然後感應到二次繞組L12、L13上,再去功放電路。

② 元器件說明。RP為音量電位器,能調節送往VT5基極的音頻信號的大小,當RP滑動端向上滑動時,送往VT5的音頻信號幅度變大,音量會增大;C8為耦合電容,除了能讓交流音頻信號通過外,還能將不需要的直流隔開;VT5為前置放大管,能放大音頻信號;C9為高頻旁路電容,主要是旁路音頻信號中殘留的中頻成分和音頻信號中的高頻噪聲信號;T5為音頻變壓器,用於將前置放大電路的音頻信號送到功放電路,它的二次側有兩組繞組。

③ 直流工作條件。VT5的電流Ib、Ic、Ie途徑如下:

做智能影音的要懂 音箱前置放大電路與功放電路的原理

功放電路的原理

功放電路的作用是放大幅度較大的音頻信號,使音頻信號有足夠的幅度推動揚聲器發聲。由於送到功放電路的音頻信號幅度很大,用一隻三極管放大會難於承受,並且會產生很嚴重的失真,所以在功放電路中常用兩隻三極管來放大音頻信號,兩隻三極管輪流工作,能減輕三極管的負擔,同時也減小失真,功放電路兩隻三極管交替放大的方式又稱為推輓放大。

(看圖,Zorro依然會詳細解釋)

做智能影音的要懂 音箱前置放大電路與功放電路的原理

① 直流工作條件。圖1所示電路中的R11=R13、R12=R14,並且VT6、VT7同型號,電路具有對稱性,所以它們的中心F點電壓約為電源電壓的一半,即UF=12×3V=1.5V。在靜態時,VT6、VT7都處於微導通狀態,VT6、VT7導通的電流Ib、Ic、Ie途徑如下:

做智能影音的要懂 音箱前置放大電路與功放電路的原理

從流程圖可以看出,VT6流出電流等於VT7流入的電流,即VT7的電流Ie7與VT6的電流Ie6相等。

② 信號的處理過程。前置放大管輸出的音頻信號送到變壓器的一次繞組 L11,再感應到二次繞組L12、L13。

當 L11上的音頻信號為正半周時,L12、L13上感應的音頻信號電壓都為上正下負,L13的下負電壓加到功放管VT7的基極,VT7基極電壓下降,VT7截止,不能放大信號,而L12的上正電壓加到功放管VT6的基極,VT6基極電壓上升,VT6進入正常導通放大狀態,電容C10開始放電(在無信號時+3V電源通過揚聲器對C10已充得左負右正約1.5V電壓),放電電流途徑是:C10右正→揚聲器→VT6的集電極→VT6的發射極→C10左負,該電流流過揚聲器,它就是VT6放大輸出的正半周音頻信號。

當L11上的音頻信號為負半周時,L12、L13上感應的音頻信號電壓都為上負下正,L12的上負電壓加到功放管VT6的基極,基極電壓下降,VT6進入截止狀態,不能放大信號,而L13的下正電壓加到功放管VT7的基極,基極電壓上升,VT7進入正常導通放大狀態,+3V電源開始對C10充電,充電電流途徑是:+3V→揚聲器→C10→VT7集電極→VT7發射極→地,該電流流過揚聲器,它就是VT7放大輸出的負半周音頻信號。

從上述工作過程可以看出:功放管VT6放大音頻信號的正半周,VT7放大音頻信號的負半周,揚聲器中有完整的正、負半周音頻信號通過。這裡的功放電路與揚聲器之間未採用輸出變壓器,並且兩功放管交替導通放大,這種功放電路稱為OTL放大電路,即無輸出變壓器的推輓放大電路。

③ 元器件說明。T5為音頻輸入變壓器,主要起耦合音頻信號的作用;VT6、VT7為

功放管,在無信號輸入時,它們處於微導通狀態,即電流Ib、Ic都很小,當音頻信號輸入時,它們輪流工作,VT6放大音頻信號正半周,VT7則放大音頻信號負半周,一隻三極管處於放大狀態時另一隻三極管處於截止狀態;R11、R12、R13和R14為VT6、VT7的偏置電阻,為兩三極管提供靜態工作點;C10為耦合電容,同時兼起隔直作用;B為揚聲器,能將音頻信號還原成聲音;X為耳機插孔,未插入耳機插頭時,插孔內部頂針與揚聲器接通,當插入耳機插頭時,頂針斷開,將揚聲器切斷,音頻信號會通過插頭觸點流進耳機。

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