详解BTL功率放大电路
BTL功率放大电路又称为“桥接推挽功率放大器”。它的主要特点是能在电源电压比较低的情况下输出较大的负载功率。而在相同的电压和负载条件下，它的实际输出功率为OTL及OCL的2～3倍，由于电路输出端与负载间无电容连接，所以它的频率响应好，保真度高，是一些优质的功率放大器的首选电路。
BTL基本功率放大电路
(1)电路结构
BTL电路由两组对称的OTL或OCL电路组成，扬声器接在两组OTL或OCL电路输出端之间，即扬声器两端都不接地，如图10-14所示电路为由两组OTL电路组成的BTL功放电路。 u I 和- u I 为两个大小相等、方向相反的输入信号。VT 1 、VT 2 是一组OTL电路输出级，VT 3 、VT 4 是另一组OTL电路输出级，由于O、P两输出端的直流电压相等( U O = U P = U CC /2)，所以未设隔直电容。
图10-14 BTL基本功率放大电路
(2)工作原理
当输入信号 u I 为正半周而- u I 为负半周时，VT 2 、VT 3 反偏截止，VT 1 、VT 4 正偏导通且电流方向相同，输出信号的电流通路如图中带箭头的实线所示;当输入信号 u I 为负半周而- u I 为正半周时，VT 1 、VT 4 反偏截止，VT 2 、VT 3 正偏导通且电流方向相同，此时输出信号的电流通路如图中虚线所示。
可见，BTL电路的工作原理与OCL、OTL电路有所不同，BTL电路每半周都有两个管子一推一挽地工作。
(3)电路特点及应用
①BTL电路可采用单电源，由两组对称的OTL组成，也可采用双电源，由两组对称的OCL组成。
②扬声器接在两组OTL或OCL电路输出端之间，即扬声器两端都不接地，也不与供电端相连。由于两输出端的直流电压相等( U O = U P = U CC /2)，所以无需隔直电容。
③与OTL、OCL相比，在相同电源电压、相同负载情况下，输出功率可增大四倍。
④该电路适用于一些低压供电、输出功率较大的电器上。
集成BTL功率放大电路
有时候也采用两个集成电路构成BTL功率放大电路来提高输出功率。两个集成电路构成的BTL功率放大电路的输出功率在理论上可以比单路输出提高4倍，实际上通常为2～3倍。
图10-15所示为用两个TDA2003集成功率放大电路组成的BTL功率放大电路。
图10-15
图10-15 由两块TDA2003集成功率放大电路组成的BTL功率放大电路
在图10-15中，集成功率放大电路TDA2003的1脚为同相输入端，2脚为反相输入端，3脚为电源负极输入端，4脚为输出端，5脚为电源正极输入端。
输入音频信号由电位器 R P1 调整其大小后，经电容器 C 1 耦合从集成功率放大电路IC1的1脚同相输入，经过放大后从IC1的4脚输出端输出。从IC1的4脚输出的信号一路供给负载扬声器B，另一路又通过电阻 R 3 、 R 4 分压后由电阻 R 6 和电容器 C 6 引至集成功率放大电路IC2的2脚反相输入端。这个信号经IC2放大后，在IC2的4脚输出一个与IC1的4脚输出大小相等但相位相反的信号，这两个信号叠加起来，则在扬声器B上获得了正弦波峰值电压为直流电源2倍的音频信号电压。这样就实现了低电源电压输出较大功率的目的。适当调整( C 2 + C 3 )与电容器 C 6 的比值，可使BTL功率放大器工作于最佳状态。
在图10-15中，电阻 R 2 和电容器 C 5 组成高频调整响应电路;电阻 R 1 和电容器 C 4 组成高频补偿网络，以补偿扬声器的音圈电感所产生的附加相移;电容器 C 7 为通交流隔直流电容;电容器 C 8 为电源的高频滤波电容;电容器 C 9 、 C 10 为电源滤波电容。
值得一提的是，由各种集成功率放大电路组成的BTL功率放大电路基本上都是按照该模式的形式组成的。
BTL功率放大器输出电路特征
(1)分立元件BTL功率放大器输出电路特征
图10-16(a)所示为分立元件BTL功率放大器输出电路。这一输出电路的特征是：它有两个输出端，晶体管VT 1 和VT 2 发射极是一个输出端，VT 3 和VT 4 发射极是另一个输出端。两个输出端分别与扬声器的两个引脚相连。
图10-16 BTL功率放大器输出电路特征
(2)集成BTL功率放大器输出电路特征
图10-16(b)所示为集成BTL功率放大器输出电路。它有两种电路结构，一种是用OTL电路构成BTL电路，另一种是用OCL电路构成BTL电路。这一输出电路的特征是：扬声器直接接在两个信号输出端之间，没有耦合元件，在实用电路中扬声器回路也要接入扬声器保护电路。
什么是 D 类放大器？D 类放大器原理讲解，手把手教你设计 D 类放大器
大家好，我是李工，创作不易，希望大家多多支持我。今天给大家分享的是 D 类放大器。
在过去的几十年里，音频内容已经取得了非常大的进步，从经典的电子管放大器到现代媒体播放器，技术进步了改变了数字媒体的消费方式。扬声器技术取得了非常大的进步，但放大器方法的改进 发挥了重要作用，尤其是 D 类放大器 。
这篇文章主要是分享： D 类放大器 ，D 类放大器的优缺点 ，D 类放大器原理、D 类放大器电路图、D 类放大器设计、D 类放大器测试。
一、D 类放大器教程
什么是 D 类音频放大器？最简单的一个说法 D 类音频放大器 是一个开关放大器 。为了了解 D 类音频放大器的工作原理，我们需要了解 D 类音频放大器的功能以及开关信号是如何产生的。下面给出了框图帮助大家理解。
D 类音频放大器工作原理图
二、 D 类放大器怎么样？
D 类放大器效率高。 与 A 类、B 类和 AB 类放大器相比，D 类音频放大器的效率可高达 90-95% ，AB 类放大器的最大效率为 60-65%，因为它们工作在有源区并表现出低功率损耗，如果将集电极 - 发射极电压乘以电流，你就会发现这一点。
三、D 类放大器原理
现在，回到 D 类音频放大器 的功能简化框图。
D 类放大器原理
你在同相端看到的，有音频输入；在反相端，有高频三角信号。
此时，当输入音频信号的电压大于三角波的电压时，比较器的输出变为高电平，当信号为低电平时，输出为低电平。 有了这个设置，我们只是用高频载波信号调制输入音频信号，然后连接到 MOSFET 栅极驱动 IC，顾名思义，驱动器用于驱动两个 MOSFET 的栅极侧和低侧一次。
在输出端，得到一个强大的高频方波，我们通过一个低通滤波器来获得我们最终的音频信号。
D 类放大器工作原理图
四、D 类放大器设计所需组件
了解了 D 类放大器的基础知识后，我们可以来 DIY D 类放大器。这是一个比较简单的测试项目，组件也比较通用，你直接在网上就可以买到大部分组件，下面给出了带图片的组件列表。
构建 D 类功率放大器的零件清单
构建 D 类功率放大器的零件清单：
构建 D 类功率放大器的零件清单图
五、D类音频放大器电路图
D 类放大器电路电路图 如下所示：
D 类放大器电路电路图
六、D 类放大器的使用方法
这里主要是讲一下 D 类音频放大器的主要每个功能模块 ，并且解释每个模块的工作原理。
1、输入电压调节器
输入电压调节器
首先使用 5V 稳压器 LM7805 和 12 伏稳压器 LM7812 调节输入电压 。这里非常重要，因为我们要用 13.5V 直流适配器为电路供电，而为 NE555 和 IR2110 IC 供电，需要 5V 和 12V 电源。
2、带有 555 非稳态多谐振荡器的三角波发生器：
带有 555 非稳态多谐振荡器的三角波发生器
从下图可以看出，我们使用了一个带有 2.2K 电阻的 555 定时器来产生一个 260KHz 的三角信号。
3、调制电路：
调制电路
从上图中可以看出，我们使用了一个简单的 LM358 运算放大器来调制输入音频信号 。说到输入的音频信号，我们使用了两个 10K 输入电阻来获取音频信号，并且由于我们使用的是单电源，因此我们连接了一个电位器来抵消输入音频中存在的零信号。
当输入音频信号的值大于输入三角波时，该比较器的输出将为高电平，在输出端，我们将获得调制方波，然后将其馈送到 MOSFET 栅极驱动器 IC。
4、IR2110 MOSFET 栅极驱动器 IC：
我们使用了 MOSFET 栅极驱动器 IC 来正确驱动 MOSFET。 所有必要的电路都按照IR2110 IC 数据表的建议放置。
为了正常工作，该 IC 需要输入信号的反相信号，所以我们使用BF200高频晶体管来产生输入信号的反相方波。
5、MOSFET 输出级：
MOSFET 输出级
从上图中可以看出，我们有 MOSFET 输出级，它也是主要的输出驱动器 ，因为我们正在处理高频和电感，所以总是涉及瞬态 ，所以我们使用一些 UF4007 作为反激防止 MOSFET 损坏的二极管。
6、LC 低通滤波器：
LC 低通滤波器
MOSFET驱动级的输出是高频方波 ，这种信号绝对不适合驱动扬声器等负载。
为了防止它，我们使用了一个 26uH 电感和一个 1uF 无极性电容来制作一个低通滤波器 ，记为 C11。这就是简单的电路功能。
七、测试 D 类放大器电路
测试 D 类放大器电路
从上图中可以看出，使用了一个 12V 电源适配器为电路供电， 它发出的电压比 12V 略高，准确地说是 13.5V，非常适合我们的板载 LM7812 稳压器。
负载使用的是 4 Ω、5 W 的扬声器 。对于音频输入 ，我使用的是带有 3.5 毫米长音频插孔的笔记本电脑。
当电路通电时，不会像其他类型的放大器那样发出明显的嗡嗡声，但是这个电路在较高的输入电平下会出现削波问题，所以这个电路有很大的改进空间。当驱动中等低负载时，MOSFET 根本没有变热，因此对于这些测试，它不需要任何散热器。
八、进一步增强
这个 D 类放大器电路 是一个简单的原型，有很大的改进空间，这个电路的主要问题是采样技术，需要改进。为了减少放大器的削波，需要计算适当的电感和电容值以获得完美的低通滤波器级 。与往常一样，可以在 PCB 上制作电路以获得更好的性能，可以添加一个保护电路，以保护电路免受过热或短路的影响。
以上就是关于 D 类放大器 的知识，希望大家多多支持 我，得点赞 ，关注 ，有问题欢迎在评论区留言 ，大家一起讨论 。
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