摘 要:分析了分立元件BTL電路及輸入信號和輸出信號的特點,歸納出構(gòu)成BTL電路的一般原則,同時介紹了集成功放電路在不同用法下如何構(gòu)成BTL。在實際工作中使用起來更加方便容易。
關(guān)鍵詞:集成電路;BTL電路;雙功率放大電路;單橋;雙橋
集成功率放大器由于不僅具有體積小、重量輕、成本低、外圍元件少、安裝調(diào)試簡單、使用方便的優(yōu)點;而且在性能上也優(yōu)于分立元件,例如溫度穩(wěn)定性好,功耗小、失真小,特別是集成功率放大器內(nèi)部還設(shè)置有過熱、過電流、過電壓等自動保護功能的電路對電路自行進(jìn)行保護。由于集成功率放大器具有分立元件不具有的很多優(yōu)點,近年來集成功率放大器件發(fā)展很快,使用相當(dāng)廣泛。產(chǎn)品有單通道和雙通道、單功放、雙功放及多功放等器件。集成功放在實際應(yīng)用中通常接成OCL電路,或OTL電路,接成BTL(Balanced Transformer Less)電路卻很少,而BTL電路的優(yōu)點是電源利用率比前面兩種電路高4倍。本文從BTL電路的結(jié)構(gòu)、原理出發(fā),分析BTL電路輸入、輸出信號特點,最后介紹如何用集成功率放大器件構(gòu)成BTL電路。
1BTL電路
1.1BTL電路的組成及工作原理
大家知道OCL和OTL兩種功放電路的效率很高,但是他們的缺點就是電源的利用率都不高,其主要原因是在輸入正弦信號時,在每半個信號周期中,電路只有一個晶體管和一個電源在工作。為了提高電源的利用率,也就是在較低電源電壓的作用下,使負(fù)載獲得較大的輸出功率,一般采用平衡式無輸出變壓器電路,又稱為BTL電路。電路如圖1所示。

在輸入信號Ui正半周時,V1,V4導(dǎo)通,V2,V3截止,負(fù)載電流由VCC經(jīng)V1,RL,V4流到虛地端。如圖1中的實線所示。
在輸入信號Ui負(fù)半周時,V1,V4載止,V2,V3導(dǎo)通,負(fù)載電流由VCC經(jīng)V2,RL,V3流到虛地端。如圖1中虛線所示?梢姡
(1)該電路仍然為乙類推挽放大電路,利用對稱互補的2個電路完成對輸入信號的放大;其輸出電壓的幅值為:UOM
VCC
最大輸出功率為:
(2)同OTL電路相比,同樣是單電源供電,在VCC,RL相同條件下,BTL電路輸出功率為OTL電路輸出功率的4倍,即BTL電路電源利用率高;
(3)BTL電路的效率在理想情況下,仍近似為78.5%。
1.2集成功率放大電路構(gòu)成BTL電路的條件
在實際工作中經(jīng)常用到集成功率放大電路,兩塊對稱集成功率放大電路也可構(gòu)成BTL電路。用集成電路怎樣才能構(gòu)成BTL電路。上面已經(jīng)介紹了分立元件的BTL電路,首先我們來分析分立元件BTL電路特點:
(1)由電路結(jié)構(gòu)中可見,BTL電路由2個互補對稱電路構(gòu)成,A1,A2電路的元件參完全相同;
(2)2個互補放大器輸入端電壓極性相反,其值大小相等,即為差模信號。
(3)2個互補集成放大電路輸出端電壓的極性相反,值大小相等,即負(fù)載RL兩端電壓大小相等,極性相反。
根據(jù)以上特點,可采用2種型號、參數(shù)完全相同的集成功率放大電路,且使2個放大輸入信號極性相反,同時使負(fù)載兩端(輸出端)的電壓極性相反,便可構(gòu)成BTL電路,在實際中通常這種方法,容易使電路參數(shù)完全對稱,一般采用雙功率放大電路構(gòu)成。其原理框圖如圖2所示,要求A1,A2輸入信號大小相等,放大電路輸入、輸出回路完全相同,只有這樣才能保證負(fù)載RL兩端電壓大小相等;另一方面要求A1,A2都不具有(或都有)倒相作用,保證負(fù)載兩端電壓極性相反。另一種方法就是將雙端輸入改為單端輸入,輸入、輸出信號滿足上述要求即可。





