12。 Power Audio运算放大器
电流– 12.功率音频运算放大器
上一个 - 11。 多输入之间的耦合
Power Audio运算放大器
线性放大器的常见用途是为音频系统提供增益。 一个 音频放大器 接收来自麦克风，留声机唱头，磁带卡座或AM / FM调谐器的输入信号。 放大器的输出驱动扬声器系统，耳机或录音机。 上述输入设备通常可以通过具有低输出电压和高源阻抗的电压源建模。 因此，跟随该器件的放大器的输入阻抗必须很高（远大于输入器件的源阻抗）。 以这种方式，放大器不会显着地加载输入设备并且增益不会降低。
由放大器驱动的器件通常具有低阻抗。 例如，单个扬声器的阻抗通常为8Ω。 这些设备可能需要大约1到10 W的功率。
图48 - LM380音频芯片和可选散热器
电子设计工程师可以使用各种具有不同输出功率的集成电路音频功率运算放大器。 例如，我们介绍LM380音频功率放大器[1] 用于唱机和磁带卡座放大器，对讲机，线路驱动器，报警器，电视音响系统，AM / FM收音机，小型伺服驱动器和电源转换器等消费类应用。 它具有内部固定增益50（34 dB）和一个以电源电压的一半为中心的输出。 输入可以参考地面或平衡。 输出级采用短路电流限制和热关断电路进行保护。 放大器采用14引脚DIP封装，如图48（a）所示。
输出电流额定值为1.3 A峰值。 由于器件在高于150的结温下关闭 oC，散热片[见图48（b）]应焊接到装置上。 最大输出功率（带散热片）为3.7瓦特。 该器件内部偏置。
1数据和电路得到制造商National Semiconductor Corp.的许可印刷。敦促学生在设计带有功率运算放大器的设备时使用数据手册。
图49显示了完整的唱机放大器的电路配置。 本电路中包含音量和音调控制。
图49 - 使用LM380的Phono放大器
12.1运算放大器等效电路
如果特定应用需要比单个功率运算放大器更多的功率，我们可以使用图50的桥接配置。
由于该系统在单个器件系统上提供两倍于负载的电压摆幅，因此理论上功率容量比单个放大器（对于给定的电源电压）增加了4倍。 由于散热是本设计中的一个限制因素，我们通常会保守地设计系统，并且只会使输出功率加倍。
图50 - 用于高功率的桥接配置
12.2对讲机
图51显示了一个内置通信功能，包括一个功率运算放大器和一些外部元件。
通过双位双位开关（S1A-S1B）处于通话位置（如图所示），主站的扬声器执行麦克风功能，通过升压变压器驱动功率运算放大器。 远程扬声器由电力运算放大器的输出驱动。
将S1A-S1B切换到侦听位置可以反转主控和远程的角色。 现在 远程 扬声器起到麦克风的作用，它通过升压变压器驱动功率放大器。 主扬声器现在由功率运算放大器的输出驱动。 学生应该在侦听位置跟踪S1A-S1B的接线以验证这一点。 可以使用匝数比为1：25的升压变压器和电位器， Rv，充当音量控制。
图51 –对讲机
概要
本章以“理想的运算放大器”，我们专注于理想的运算放大器。 虽然这个重要的构建块几乎是理想的放大器，但设计工程师必须了解实际设备与理想模型之间的对比。
我们通过检查差分放大器开始了本章。 我们研究了各种配置和传输特性。 然后我们检查了典型的运算放大器，包括封装和内部电路。 我们研究了制造商为放大器指定参数的方式。
然后介绍了实际运算放大器的特性，包括增益，失调电压，偏置电流，共模抑制和电源抑制比。 接下来考虑计算机仿真模型，然后详细分析非反相和反相放大器。
本章最后总结了各种设计考虑因素和例子。 我们研究了平衡输入和输出以及输入之间的耦合。 我们还研究了电源音频运算放大器，包括对讲电路的一个例子。
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1数据和电路得到制造商National Semiconductor Corp.的许可印刷。敦促学生在设计带有功率运算放大器的设备时使用数据手册。