做智能影音的要懂 音箱前置放大电路与功放电路的原理

检波电路输出音频信号，若将音频信号直接送到扬声器，扬声器会发声，但发出的声音很小，所以要用放大电路对检波电路输出的音频信号进行放大，这样才能推动扬声器发出足够大的声音。

由于音频信号频率低，故音频信号放大电路又称为低频放大电路，简称为低放电路，它处于音量电位器与扬声器之间。低放电路通常包括两部分：前置放大电路和功放电路。

前置放大电路的作用是放大幅度较小的音频信号。（看图，我会详细解释）

① 信号处理过程。从检波电路送来的音频信号经音量电位器 RP 调节并经电容 C8隔直后，剩下交流音频信号送到前置放大管VT5的基极，音频信号经VT5放大后从集电极输出，送至音频变压器T5的一次绕组L11，然后感应到二次绕组L12、L13上，再去功放电路。

② 元器件说明。RP为音量电位器，能调节送往VT5基极的音频信号的大小，当RP滑动端向上滑动时，送往VT5的音频信号幅度变大，音量会增大；C8为耦合电容，除了能让交流音频信号通过外，还能将不需要的直流隔开；VT5为前置放大管，能放大音频信号；C9为高频旁路电容，主要是旁路音频信号中残留的中频成分和音频信号中的高频噪声信号；T5为音频变压器，用于将前置放大电路的音频信号送到功放电路，它的二次侧有两组绕组。

③ 直流工作条件。VT5的电流Ib、Ic、Ie途径如下：

功放电路的原理

功放电路的作用是放大幅度较大的音频信号，使音频信号有足够的幅度推动扬声器发声。由于送到功放电路的音频信号幅度很大，用一只三极管放大会难于承受，并且会产生很严重的失真，所以在功放电路中常用两只三极管来放大音频信号，两只三极管轮流工作，能减轻三极管的负担，同时也减小失真，功放电路两只三极管交替放大的方式又称为推挽放大。

（看图，Zorro依然会详细解释）

① 直流工作条件。图1所示电路中的R11=R13、R12=R14，并且VT6、VT7同型号，电路具有对称性，所以它们的中心F点电压约为电源电压的一半，即UF=12×3V=1.5V。在静态时，VT6、VT7都处于微导通状态，VT6、VT7导通的电流Ib、Ic、Ie途径如下：

从流程图可以看出，VT6流出电流等于VT7流入的电流，即VT7的电流Ie7与VT6的电流Ie6相等。

② 信号的处理过程。前置放大管输出的音频信号送到变压器的一次绕组 L11，再感应到二次绕组L12、L13。

当 L11上的音频信号为正半周时，L12、L13上感应的音频信号电压都为上正下负，L13的下负电压加到功放管VT7的基极，VT7基极电压下降，VT7截止，不能放大信号，而L12的上正电压加到功放管VT6的基极，VT6基极电压上升，VT6进入正常导通放大状态，电容C10开始放电（在无信号时+3V电源通过扬声器对C10已充得左负右正约1.5V电压），放电电流途径是：C10右正→扬声器→VT6的集电极→VT6的发射极→C10左负，该电流流过扬声器，它就是VT6放大输出的正半周音频信号。

当L11上的音频信号为负半周时，L12、L13上感应的音频信号电压都为上负下正，L12的上负电压加到功放管VT6的基极，基极电压下降，VT6进入截止状态，不能放大信号，而L13的下正电压加到功放管VT7的基极，基极电压上升，VT7进入正常导通放大状态，+3V电源开始对C10充电，充电电流途径是：+3V→扬声器→C10→VT7集电极→VT7发射极→地，该电流流过扬声器，它就是VT7放大输出的负半周音频信号。

从上述工作过程可以看出：功放管VT6放大音频信号的正半周，VT7放大音频信号的负半周，扬声器中有完整的正、负半周音频信号通过。这里的功放电路与扬声器之间未采用输出变压器，并且两功放管交替导通放大，这种功放电路称为OTL放大电路，即无输出变压器的推挽放大电路。

③ 元器件说明。T5为音频输入变压器，主要起耦合音频信号的作用；VT6、VT7为

功放管，在无信号输入时，它们处于微导通状态，即电流Ib、Ic都很小，当音频信号输入时，它们轮流工作，VT6放大音频信号正半周，VT7则放大音频信号负半周，一只三极管处于放大状态时另一只三极管处于截止状态；R11、R12、R13和R14为VT6、VT7的偏置电阻，为两三极管提供静态工作点；C10为耦合电容，同时兼起隔直作用；B为扬声器，能将音频信号还原成声音；X为耳机插孔，未插入耳机插头时，插孔内部顶针与扬声器接通，当插入耳机插头时，顶针断开，将扬声器切断，音频信号会通过插头触点流进耳机。

三极管、场效应管、运算放大器基本放大电路的结构特点与电路分析

基本放大电路是放大电压或电流的电路。

基本放大电路的结构特点

根据工作条件和电路的不同，基本放大电路的结构也有所差异，根据电路的结构和放大元件的不同，大体可将基本放大电路分为晶体管放大电路、场效应管放大电路、多级放大器和负反馈放大器、差动放大电路、运算放大电路等。

1、晶体管放大电路的结构特点与电路分析

晶体管最基本的作用之一就是放大，因此，使用晶体管制成的电路具有放大作用。

下图是晶体管放大电路的功能示意图。

在对晶体管放大电路进行识读前，应首先了解电路的结构组成。

下图是典型的晶体管放大电路。

由上图可知，晶体管放大电路主要是由晶体管、电阻器和电容器等组成。

晶体管是一种电流放大器件，当输入信号加至晶体管基极时，基极电流随之变化，进而使集电极电流产生相应变化。由于晶体管本身具有放大倍数，根据电流的放大关系，是经过晶体管后的信号放大了一定倍数，输出信号经耦合电容阻止直流后输出，这时在电路的输出端便得到了放大后的信号波形。

2、场效应管放大电路的结构特点与电路分析

场效应管与晶体管一样，也具有放大作用，场效应管是电压控制器件，它具有输入阻抗高，噪声低的特点。

场效应管的三个电极分别是栅极、源极、漏极，分别相当于晶体管的基极、发射极、集电极。由其构成的放大电路可分为三种：共源、共漏和共栅极放大器。

场效应管三种组态电路见下图。

图a)是共源放大器，相当于三极管中的共射极放大器，是一种最常见电路。

图b)是共漏放大器，相当于三极管共集电极放大器i，输入信号从漏极与栅极之间输入，输出信号从源极与漏极之间输出，这种电路又称为源极输出器或源极跟随器。

图c)是共栅放大器，相当于三极管共基极放大器，输入信号从栅极与源极之间输入，输出信号从漏极与栅极之间输出。这种放大器的高频特性比较好。

典型的场效应管放大电路见下图。

.在场效应管的漏极和源极之间加上一定电压，并串接一个电阻，那么改变或调整Ugs，就可改变Id的大小，进而改变输出电压，实现电压放大。

3、运算放大器电路的结构特点与电路分析

标准的运算放大器由三种放大电路组成：差动放大器、电压放大器和推挽式放大器。

运算放大器的基本构成见下图

基本运算放大电路有很高的电压放大倍数，因此在作为放大运用时，总是接成负反馈的闭环结构；否则电路是非常不稳定的。运算放大器有两个输入端，因此输入信号有三种不同的接入方式，即反相输入、同相输入和差动输入。无论是哪种种输入方式，反馈网络都是接在反相输入端和输出端之间。

利用运算放大器构成的温度检测电路见下图。

MC1403为基准电压产生电路，其2脚输出经电阻和电位器等元件分压后加到运算放大器的同相输入端，热敏电阻饥饿在运算放大器的负反馈环路中。环境温度发生变化，热敏电阻的阻值随之发生变化，IC1的输出加到IC3的反相输入端，经IC3放大后作为温度传感信号输出，IC1相当于一个测量放大器，IC2是IC1的负反馈电路，RP2，RP3可以微调负反馈量，从而提高测量的精度和稳定性。

基本放大电路的分析实例

1、宽频带放大电路的分析实例

典型宽频带放大电路见下图，该电路是一种典型的共射极放大电路。

该电路是一种1-250MHz宽频带放大器电路。该电路采用两级放大器作为放大电路，VT3作为输出级放大器。

主要是由晶体管放大器VT1，VT2，VT3以及相应的分压电阻器，耦合电容器等组成，其中VT1，VT2，VT3主要用来对输入的信号进行三级放大，分压电阻器主要用来为晶体管提供工作电压，耦合电容器可用来将信号耦合后送往下一级的晶体管中。

在该电路中，其输入信号由接口J1输入，经电容C1耦合后送入三极管VT1的基极，有三极管放大后经其集电极输出，并经电容C5耦合后送往三极管VT2的基极进行放大，经集电极输出，经电容C9耦合后再送往晶体管VT3的基极上，最终由发射极送往输出口J2。

2、超小型收音机电路的分析实例

见下图，它采用两只晶体管，其中的场效应管放大电路采用了固定式偏置方式。

该电路主要是由场效应管VT以及晶体管2SC2001，耦合电容器C1和C4以及周围元器件组成。场效应管VT用来进行高频信号的放大。

由外接天线接收信号，经C1进入LC振荡电路。LC振荡电路由磁棒线圈和电容组成，谐振电路选频后，经C4耦合至场效应管VT的栅极，与栅极负偏压叠加，加到场效应管山脊上，使场效应管VT的漏极电流相应变化，并在负载电阻R1上产生压降，经C5隔离直流后输出，在输出端得到放大了的信号电压，放大后的信号送入三极管2SC2001的基极，该管还具有检波功能，将调制在高频载波信号上的音频信号检出，输出较纯净的音频信号到耳机。

3、电容耦合多级放大器电路的分析实例

典型的电容耦合多级放大器电路见下图。

该电路由两个共发射极晶体管放大器连接而成的电容耦合两级放大器，可获得较高的放大倍数。信号经过电容器C1耦合到共发射极晶体管VT1的基极，经集电极输出通过电容器C2耦合到后级共发射极晶体管VT2的输入端（基极）。

使用电容器C2耦合，就可以防止某极放大器的直流偏压影响下一级的直流偏压，但是交流信号能够通过耦合电容送入下一级电路。

4、小型录音机音频信号放大器的分析实例

见下图，该电路是一个由多级放大器和负反馈放大电路组成。可将话筒输入的音频信号放大，然后送入录音头，用来保存声音信号。

该电路主要由话筒、电位器、晶体管放大器以及周围的分压电阻器，耦合电容器，反馈回路中的电容器等组成。其中VT1，VT2，VT3组成多级放大器。

话筒信号经电位器RP1调整后加到晶体管VT1，R4接在VT1的发射极作为电流负反馈电阻稳定直流工作点，C3为去耦电容使VT1交流增益提高。音频信号经三级放大后加到变压器T1的初级线圈。VT3的集电极输出经R18，C16反馈到VT1的基极，用以改善放大器的频率特性。该放大器的输出采用变压的方式可以补偿高频信号。

5、OTL音频功率放大器电路的分析实例

见下图。该电路的输出级是一个典型的差动放大器电路，其输入级采用VT1和VT2组成的差动放大器进行音频信号的放大。

VT1、VT2构成差动输入级电压放大器，VT3是推动管，VT4和VT5为功放输出管的静态偏置二极管，VT6-VT9构成复合互补对称式OTL电路，是输出级电路，其中VT6和VT7为两只NPN型同极性复合管，等效成一个NPN型晶体管，VT8和VT9是PNP和NPN复合管。等效成一只PNP型晶体管。

输入信号经过耦合电容C1加到VT1的基极，经放大后从集电极输出，直接耦合到VT3的基极，放大后从集电极输出。VT3集电极输出的正半周信号经VT6和VT7放大，由C7耦合到SP1中，VT3管集电极输出的负半周信号经VT8和VT9放大，由C7耦合到SP1中，在SP1上获得正、负半轴一个完整的信号。

VT1和VT2构成单端输入、单端输出式差动电路，是一级电压放大器。VT1基极偏置由R1提供，VT2基极偏置由R7提供，R7的右端接输出端，其直流电压为1/2（+V）。

推动极VT3的基极电压取自VT1的集电极，这两极之间采用直接耦合方式。C5是VT3的高频电压并联负反馈式消振电容，它容量小，对音频信号而言呈开路，对高频信号容抗很小，具有大的负反馈作用，以抑制放大器可能出现的高频自激。

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