功放输出直流电压原因分析
大家都知道功放输出的是交流信号,对于扬声器来说,它的工作方式只对交流信号产生阻抗,对于直流信号它不产生任何的阻抗(等于零阻抗),这时的电流就为无穷大,因此扬声器线圈在直流信号下就等同于一根发热丝会被迅速烧毁。
不过不要担心,功放一般都会设置直流保护电路。功放的直流保护启动值一般设定在2V,当大于或等于这个值的时候功放会切断输出,保护扬声器。
所以,当功放输出直流信号的时候,首先确认一下直流保护电路是否正常。
第二,静态偏置发生偏移,可能输出直流信号。
用三极管举例:
所谓的静态偏置就是为三极管提供正常的静态工作点,使三极管工作在线性放大状态。
如图,R2,R4分压为基极提供直流偏置电压。什么叫直流偏置?简单来说,就像人要吃饭一样,要求三极管工作,必须要提供一定的工作条件,为三极管提供工作电压。这个电源VCC是直流,所以叫直流偏置。
放大电路,就是将输入信号放大后输出。先说我们要放大的信号,放大的是交流信号,以正弦波为例。这时,我们要求静态工作点的设置为Uce接近于电源电压的一半,为什么?如下图:这是为了使信号正负能有对称的变化空间。
我们把Uce当做一条水平线,作为一个参考点。
为了保证放大后的波形不失真,输出直流电压Uce=VCC/2。其中,
Ub={R4/(R2+R4)}*VCC
Ie=(Ub - Ube)/R5(Ube导通压降约为0.7V)
因Ic≈Ie,所以Uce≈VCC - Ic *(Rc+Re)
如下图,分别是Uce=(1/3)*VCC、
Uce=(1/2)*VCC和Uce=(2/3)*VCC的波形。
其中,图b是要求的输出Uce=(1/2)*VCC,正负半轴波形对称。a,c静态偏置发生偏移,波形明显发生畸变,可能有直流输出。
如果双电源供电,就不需要设置静态工作点,直接输入交流信号,就不会有直流输出。如下图:
第三、隔直电容击穿
如图一,输出有(1/2)*VCC的直流电压,所以需要串联电容,根据电容的基本特性“隔直通交”,将直流电压阻断,只让交流信号通过。如果这个隔直电容击穿,那么也会有直流输出。但这种可能性比较小。
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功放使用注意事项
1.要确保在安全电压内使用,最好用220V交流稳压电源或直流高压稳压模组供电。
2.V+、V-误差不要大于1V,并且正负电源、地要焊接牢固,焊接完毕确认无误才能通电。
3.功放IC通电正常後的初始阶段,其稳定性相对分立元件功放是较差的,因此,至少要“煲机”或小音量放送10分钟以上,方能稳定且高效率地发挥其优异性能。
4.在制作功放中要严格一点接地,地线用多股粗铜线效果较好甚至还可用双桥整流配合浮地技术,最大限度提高其信噪比。
5.如当地电网污染严重,低压电网接有电焊机、矽整流器等电气设备时,可使用电源滤波器,若还不能消除,则用电源隔离变压器,但功率要有馀量。
6.要严格注意音响设备的开关次序,对於用Hi-Fi功放IC制作的功放,要牢记最後开机,最先关机。
7.新购来的功放IC上机前,最好采用插座,不要焊接,并固定好散热器,通电后如发热严重,并输出直流,拆下可退回邮购单位。
8.为了避免功放IC输出直流损坏音箱,一定要安装一个喇叭保护器。
9.必须将系统设备良好接大地。因低压配电线路三相负荷不对称,会使中线带电,而接大地後,电位为零,这样对提高信噪比非常有利。方法是:用∮10mm长1.5m的圆钢,用2.5mm2多股铜线焊接好(不能铆接或缠上),插入户外潮湿地中。
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