车载章频功率放大器设计.doc

河南理工大学万方科技学院本科毕业论文
毕业设计_车载章频功率放大器设计

摘   要
电子信息技术几乎主宰了整个电器行业的发展，随着电子技术的进步发展在功率放大器的设计上功能也不断更新。功率放大器在家电、数码产品中的应用也越来越广泛，与我们日常生活有着密切关系。随着生活水平的提高，人们越来越注重视觉，音质的享受。在大多数情况下，增强系统性能，如更好的声音效果,是促使消费者购买产品的一个重要因素。音频功率放大器作为音响等电子设备的后级放大电路，它的主要作用是将前级的音频信号进行功率放大以推动负载工作，获得良好的声音效果。同时音频功率放大器又是音响等电声设备消耗电源能量的主要部分。
目前，音频功率放大器仍以模拟功放为主流产品，模拟功放经历了数十年的不断改进和完善，其技术已发展到了顶峰。模拟类功放是以线性放大为基础，功率放大器件有电子管和晶体管两类。按功放静态工作点的设置可分为Ａ类放大，Ａ/Ｂ类放大和C类放大三种。晶体管功放的最大优点是电源转换效率高（C类功放最大可达55%）、体积小、重量轻、发热量不大、生产成本低。缺点是转换速率低、偶次谐波失真较大。音质和可靠性指标都略逊于电子管功放。随着晶体管制造技术的不断提高和新技术的应用，各项实用性指标和可靠性指标都有很大改善，并不断在向更大的输出功率、更小的体积、更轻的重量、更多的功能和智能化方向发展。
本文介绍了音频功率放大器构成、功能、及工作原理等。音频功率放大器从电路从结构上来分有，OTL，OCL，BTL。采用LM1875和TDA1521放大是构成本产品主要部件，接下来将设计方案原理制成PCB板，通过原理图及所要元件焊接电路板，在对电路板进行测试最终完成设计任务。

关键词：LM1875功率芯片 音频功率放大器 PCB 车载

Abstract
Electronic information technology has dominated the appliance industry is almost the development of electronic technology, with the development of the design in power amplifier functions are constantly updated. Power amplifier, digital products in home appliance and more extensive application, and our daily life is closely. As standard of living rise, people pay more and more attention to visual and audio enjoyment. In most cases, enhance the system performance, such as sound effect, it is better to consumers to buy the product is one of important factors. Audio power amplifier as acoustics electronic equipment level amplifier circuit after, its main function is to the audio signal before class to promote the work load power amplifier, obtain good effect. While audio amplifier is acoustics acoustic equipment, the main part of the power consumption.
At present, audio amplifier with analog amplifier is still the mainstream products, experienced decades of amplifier improvement continuously, the technology has already developed into peak. Such amplifier is simulated based on linear amplification, power amplifier device has tubes and two classes. Transistor According to the set point static amplifier can be divided into A kind of amplifier, A/B class C amplifier amplification and three. The biggest advantage is the transistor amplifier power conversion efficiency (C amplifier can 55%), small volume, light weight, low calorific value, production cost. Conversion rate is low, the shortcoming is harmonic distortion. Quality and reliability indexes are slightly inferior tube amplifiers. With the improvement of transistor manufacturing technology and the application of new technology, and the practicability and reliability indexes are greatly improved index, and constantly to more power output, smaller, lighter weight, volume, and more functions and intelligent direction.
The paper introduces the audio power amplifier structure, functions, and the work principle, etc. Audio amplifier circuit structure from up from there, OTL, OCL portion, BTL. Using LM1875 and TDA1521 amplifier is the main component that constitute the product design scheme, PCB principle diagram and wanted by welding circuit, in the component circuit design test finally。

Keywords: LM1875 power chips audio amplifier PCB vehicle

V
目      录

前 言 1
第一章 概 述 2
1．1音响的相关知识简介 2
1.1.1 声音的基本特性嗍 3
1.1.2 音响的结构及参数 3
1.1.3放大器技术指标 3
1.2 音频放大器分类 4
1.2.1 A 类（甲类）放大器 5
1.2.2 B 类（乙类）放大器 6
1.2.3 AB 类（甲乙类）放大器 7
1.2.4 D 类（丁类）放大器 8
1.2.5 AB 类放大器与D 类放大器效率比较 9
1.2.6 总结 10
第二章 车载功率放大器的设计 11
2.1设计要求： 12
2.2设计过程 12
2.2.1 拟定总体方案： 12
2.3 单元电路的设计 14
2.3.1前置放大级 14
2.3.2音调控制级 16
第三章 核心元器件的介绍 25
3.1 LM1875的参数简介 25
3.2 LM1875的工作原理： 25
3.3 LM1875的电路特点 26
第四章 电路设计 24
4.1 稳压电源的设计 24
4.2典型应用电路 25
4.3双电源功率放大器原理图 26
4.4双电源音频功率放大器PCB图 26
第五章 PCB的制作 33
5.1 对元器件的前期准备 33
5.2 Sch原理图应注意常见问题 34
5.3 PCB设计中应注意的问题 35
5.4焊盘应注意的常见问题 37
第六章 总 结 38
参考文献 39

ii
前 言
随着车载娱乐系统的发展，对功放部分的要求也越来越高：大功率、高效率（低散热）、多通道、高保真、智能诊断及保护功能。传统的AB 类功放已经很难满足这些要求，所以功放的发展趋势是在D类功放的基础上，改善EMC性能、降低失真度，并支持数字音源输入。新兴的全数字音频放大器对数字音源输出的音频信号进行直接处理和放大，可以方便地实现高保真、高效率和低成本的音频放大器，因而可以为数字音源、音频处理和功率放大的整合设计提供了完整的端到端数字解决方案具有推动音箱的能力。车载音频系统对于功放多通道，高效率，低失真，智能化的要求，使功放模块设计人员在设计功放的时候要面临如下的技术挑战：如何在有限的散热空间内，实现大功率，多通道输出；如何监控功放芯片本身的工作状态，保证功放芯片在过温，过压，过流情况下不受损害；选择怎样的滤波电路，使功放模块通过EMI检测，不干扰其他模块工作，尤其是不对收音模块产生车载功放是车载娱乐系统中不可缺少的一个功能模块。其作用是将音频输入的信号进行选择与入处理，进行功率放大，使电信干扰小。
本文介绍了音频功率放大器构成、功能、及工作原理等。音频功率放大器从电路从结构上来分有，OTL，OCL，BTL。采用LM1875和TDA1521放大是构成本产品主要部件，接下来将设计方案原理制成PCB板，通过原理图及所要元件焊接电路板，在对电路板进行测试最终完成设计任务。

第一章 概 述

功率放大电路主要实现信号电压和电流的放大，以便送到执行机构中去完成某种任务，如使扬声器发声、继电器动作或仪表指示等。
功率放大器是一种十分常用的电子电路，广泛应用于家庭影院、音响系统、立体声唱机、乐器系统、车载娱乐系统、手机、掌上电脑以及LCD监视器、LCD投影仪等电子系统。本论文的研究主要涉及车载音频功率放大器的设计及仿真。
1．1音响的相关知识简介
1.1.1 声音的基本特性嗍
音量：它与声波的物理量“振幅”有关，声波的振幅大，人耳就感觉声音响，音量大，反之，则声音轻，音量小，音量的大小是人耳听觉的主观感觉。
音调：是人耳对声音调子高低的主观感觉，声调的高低与声音的物理量“频率”有关，其对应人耳的听觉范围为：20H乃以0KHz称之为可听声，低于20Hz称为次声，高于20K№称为超声，人耳对3KHz^4KHz的声音最敏感。
音色：又叫音品或音质，它是由声音的波形决定的，电子管功放的偶次谐波多，奇次谐波少，声音柔美，甜润，晶体管功放奇次谐波多，偶次谐波少，声音冷艳，清丽。
1.1.2 音响的结构及参数
音响由前置放大器和功率放大器构成。前置放大器承担控制任务为主，对各种声音源信号进行选择和处理，对微弱信号放大到O．5V～lV，进行各种音质控制，以美化音色。功率放大器，承担放大任务，是将前置放大器输出的音频信号进行功率放大，以推动扬声器发声。功率放大器有电压放大和电流放大之分，对其要求是输出的声音宏亮而不失真。
1.1.3放大器技术指标
1．额定功率：音频放大器输出失真度小于某一数值(r<1％)的最大功率称为额定功率，表达式：Po．-U02／RL，uo为负载两端的最大不失真电压，RL为额定负载阻抗。
测量条件：可以利用信号发生器输出频率为lKHz，电压UI_20mV正弦信号。
功率放大器的输出端接额定负载电阻RL(代替扬声器)，输入端接uI，逐渐增大
输入电压uI，直到Uo的波形刚好不出现谐波失真(r<1％)，此时对应的输出电压为最大输出电压。测量后应迅速减小UI以免损坏功率放大器。
2．频率响应：放大器的电压增益相对于中音频‘(1Ⅺ抛)的电压增益下降3dB时所对应的低音频率fi和高音频率fi称为放大器的频率响应。
测量条件：调节音量控制器使输出电压约为最大输出电压的50％，输入端接音
调控制器，使信号发生器的输出频率f从20Hz~20KH2(保持UI=20mV不变)测出
负载电阻上对应的输出电压uo。
3．输入灵敏度：使音响放大器输出额定功率时所需的输入电压(有效值)称为灵敏度。
4．噪声电压：使输入为零时，输出负载I也上的电压称为噪声电压uo。
测量条件；使输入端对地短路，音量电位器调至最大值，用示波器观察输出
负载RL的电压波形，用交流电压表测量其有效值。

1.2 音频放大器分类
长期以来，高品质音频放大器的工作类别，只限于A类(甲类)和AB类(甲乙类)。其原因在于过去只有电子管这样的器件，B类(乙类)电子管放大器产生的失真使它们甚至在公共广播用时都难于被人们所接受。所有的自称为高保真放大器均工作于推挽式的A类(甲类)。 随着半导体器件的出现和发展，放大器的设计得到了更多的自由。就放大器的类别而言，已不限于A类(甲类)和AB类(甲乙类)。这里将各种类别的放大器简介如下。不过需要指出，就目前来说用于音频功率放大器的工作类别，A类(甲类)、AB类(甲乙类)和B类(乙类)这三类放大器仍覆盖着半导体放大器的绝大多数。

1.2.1 A 类（甲类）放大器
A 类放大器（图3-28）对音频波形的两个半周使用相同的晶体管。在这种结
构中，输出晶体管总是有电流通过，即使没有输入信号，输出晶体管也不会截止，通过晶体管的为直流电流。纯A 类放大器效率非常低，即使没有音频输出也会产生大量热量。流经输出晶体管的电流与满功率情况下通过扬声器负载的驱动电流相当。许多人认为 A 类放大器的声音好于其它类型的放大器，这在某些方面
可能是正确的

图1-1 A 类放大器示意图 图1-2 A 类放大器示意图
A 类放大器的特性是高保真与低效率。保真意味着除了幅值以外，输出信
号在各个方面都与输入信号非常相象，即它们有相同的形态与频率。某些情况下，
输出信号与输入信号之间可能会有一个相位差（一般是 180°），但仍然能非常
好地复制源信号。如果输出信号在形态或频率上与输入信号有差异，则信号就失真了。失真就是在输入至输出之间出现不期望的信号变化。

1.2.2 B 类（乙类）放大器
B 类放大器（图1-3）在波形的每个半周分别使用不同的晶体管进行放大。
纯B 类放大器一般不用于音频领域。在B 类放大器中，会有少部分波形出现失
真。我们知道，要使一只双极晶体管导通，需要在基极至发射电极上施加大约为
0.7V 的电压。在纯B 类放大器中，输出晶体管没有被偏置在 ON（导通）的工作状态。这意味着位于 0.7V 窗口中的那部分波形不会被准确放大。波形每个半周（正半周和负半周）的输出晶体管都有一个 0.7V 的不导通区域（图 1-3）。波形的失真部分叫做交越失真。信号中的这一失真是不希望出现的（与源信号相
比）。图（3-30）显示的是交越失真的形状。B 类放大器的效率是A 类放大器的两倍，因为放大器件只在输入信号的一半时间导通（并消耗功率）。

图1-3 B 类放大器示意图

图1-4 交越失真的形状

1.2.3 AB 类（甲乙类）放大器
A 类放大器效率低，不利于节能。B 类放大器则会造成信号失真，不适用于音频放大器。AB 类放大器（图1-5）则是最佳的折衷方案。AB 类放大器是有恒定小偏置电流流过输出晶体管的 B 类放大器，这样可以消除交越失真。由于输出晶体管总是处于导通状态（即使没有音频输入信号时），所以总是有少量偏置电流通过。与纯A 类放大器不同的是电流量大小不同。纯A 类放大器的输出晶体管在没有音频信号时也要承受大量电流。纯B 类放大器的输出晶体管在没有输入信号时则没有电流通过。AB 类放大器的效率比 A 类放大器高很多，且没有 B 类放大器的失真问题。AB 类放大器的效率可高达65%。

图1-5 AB 类放大器示意图

1.2.4 D 类（丁类）放大器
这是由一个 H-桥和一个负载组成的开关式放大器（图3-32）。负载包括扬声器阻抗和一个无源滤波器。H-桥控制通过扬声器的电流，LC 滤波器则过滤开关噪声。为了更好地说明为什么这种方式比传统线性放大器更适合于移动或便携设备，我们必须查看各种结构的优劣之处。美国国家半导体公司的无滤波器 D类放大器 LM4667（图 3-33）是全差分输入输出，用创新的调制器代替了 LC 输出滤波器。由于节省了输出滤波器，从而降低了元件数量，简化了电路设计，且减小了电路板面积。LM4667 用 Delta-sigma 调制技术处理模拟输入信号，与传统的脉宽调制方式相比，Delta-Sigma 调制的线性度优于 PWM（脉宽调制），
此外还降低了输出噪声和THD。

图1-6 D 类放大器示意图
图1-7 全差分输入输出D 类放大器 LM4667

1.2.5 AB 类放大器与D 类放大器效率比较
图1-8显示效率比较曲线，上方的曲线是 D 类放大器的效率，下方的曲
线是 AB 类放大器的效率。可以看到，满功率输出时两者的效率很接近（AB 类约 65%，D 类约 88%），只有 23% 的差别，但在实际应用中，多数时间里放大器的输出处于 1/3 到 1/2 功率，此时 AB 类放大器效率仅为 30-40%，而 D类放大器则有 80% 以上。巨大的效率差（40% 以上）意味着无用功率（产生热量）和降低电池的使用时间。

图1-8 D 类音频放大与AB 类音频放大效率对比
1.2.6 总结
A 类放大器效率低，但是具有高保真。B 类放大器一般不用于音频领域，因为B 类放大器波形的一小部分会发生交越失真。AB 类放大器效率比A 类放大器高得多，并且没有 B 类放大器的失真问题。D 类放大器的效率很高。效率的提高可以转化为更低的系统成本、更低的工作温度、更低的供电电压以及更低的功耗。但是D 类放大器存在EMI 电磁干扰、频率响应范围窄、动态范围窄、低通滤波器大电感大电容、对电源要求高等问题AB 类放大器的实际工作效率在30-40%间徘徊，而D 类放大器的效率可轻易达到80%。

第二章 车载功率放大器的设计
功率放大器不仅仅是消费产品（音响）中不可缺少的设备，还广泛应用于控制系统和测量系统中。

2.1设计要求：
1．输出功率：20W。
2．负载阻抗：8Ω。
3．通频带Δfs: 为20HZ–20KHZ。
4．音调控制要求：1KHZ（0dB），10KHZ（±12dB），100HZ（±12dB）
5．灵敏度：话筒输入：5mV。
线路输入：0.775V。

2.2设计过程
2.2.1 拟定总体方案：
甲类功放的主要优点就是电路简单易行，非线性失真小，适用于小功率的线性音频放大器，现在甲类功放主要用在高档功放产品中。而乙类功放与甲类功放最主要的不同点就是静态电流小，因此无信号时消耗功率小，可获得较高的效率；但是，乙类功放在工作时，由于两只晶体管交替导通与截止，因而，在两管输出信号波形的衔接处，会产生交越失真；而且功放管在从反偏到零偏再转为正偏转换时，随着信号频率升高，输出信号就会在时间上延迟，出现所谓的开关转换失真。因此，在实际Hi-Fi高保真放音系统中，一般不采用乙类功放，而采用线性失真小的甲类功放或甲乙类功放。甲乙类功放是通过改变偏置的方法来减少交越失真，它将甲类功放的高保真度与乙类功放折衷，从而在一定程度上解决了上述效率高与失真大之间的矛盾。而且甲乙类功放的效率可达到78.5% ，故本次设计采用甲乙类功放。
通过对设计要求和设计方案的分析，本课题采用LM1875作为功率放大器。
前置放大级
音调控制级
功率放大级
自制稳压电源
负载

图2-1 系统组成框图

确定各级的增益分配
放大倍数Vs. dB数0dB：一般将信号电平（0dB）即0.775V作为衡量放大器灵敏度的参考标准。
5mV的dB数为：
。
因为采用的集成芯片LM1875，其输出功率为20W，则负载上的电压 ：为

话筒或者CD/DVD输入为5mV，则整个电路的增益为
20lg（26/0.005）=136dB。考虑到音调级必要的衰减，增益为－2dB左右。所以取整个电路的增益为138dB。则各级的增益如下：
* 功放级：52dB
* 音调控制级：-2dB。
* 前置放大级：44dB。

2.3 单元电路的设计
2.3.1前置放大级
①电路形式的选择
由于信号远输入的信号幅度较小。不足以推动以后的功放电路。因此要用电压放大电路对信号输入的音频信号电压进行放大，对于信号源，其负载约为47KΩ，所以选用电压串联负反馈方式的同相比例放大器，它可以使输入电阻增大，输出电阻减小，且输入输出电压同相。又因为前置放大级的增益为44dB，即158倍，取160倍，前置放大级电路采用二级，第一级与第

二级采用电容耦合方式，总的电压放大倍数为Auf=160，设计中选用Auf1=1，Auf2=160。
其中第一级实际上是一个电压跟随器，它提高了带负载的能力。

图2-2 前置放大器电路图

电路中二极管D1作用是：当线路输入是0.775V时，D1导通，此时LF353（2）也为一个电压跟随器，信号不经过放大直接到音调控制级的输入端。当输入为5mV时，不足以让二极管导通，此时LF353（2）为放大器，信号将放大160倍后到音调控制级的输入端。
② 集成运放的选择
因为Auf2=160，根据通频带20HZ–20KHZ，其上线频率为20KHZ，则集成运放的放大倍数带宽积应满足下列关系：
GB≥Auf2fh = 180*20KHZ = 3.2MHZ
从运放的资料手册中可查出LF353的单位放大倍数带宽GB=4MHZ，满足要求。
③ 各元件的参数选择和计算
电路中电容C11是用作噪声去耦合的，可以用小体积大容量的钽电容
或普通电解电容，一般可选为10μF，R11可选用较大的电阻，取1MΩ，电阻R12取10K，LF353（2）构成的是放大倍数为160的电压放大电路，同相交流放大电路的平衡电阻可尽量选得大一些，一般为10K以上，这样有利于提高放大电路的输入电阻，由于输入电阻为47K，故选RP2的阻值为47K，R21取1K，耦合电容C12为10μF。由Auf2 = 1+R23/R22 及R21=R23//R22，Auf2=180可得R21=R22=1K，R23=160K。C21，C22，C23，C24，主要用于电源旁路滤波，一般C21，C23用电解电容，其值为220μF，C22，C24用普通的电容，一般取值为22μF。LF353的电源为±15V的直流稳压电源。
2.3.2音调控制级
音调控制器主要是控制，调节音响放大器的幅频特性，他只对低频与高频的增益进行提升与衰减，中音频的增益保持0dB 不变。因此，音调控制器的电路可以由低通滤波器和高通滤波器构成。由运算放大器构成的音调控制器，电路调节简单，元器件少，因此，我们选用这种电路形式。

图2-3 音调控制级电路图

图中，电位器用来调节音量的大小，即为音量控制电路。
设电容C31=C32 >>C33，在中，底音频区，C33可视为开路，在中，高音频区，C31，C32可视为短路。
工作状态及元件参数计算：
第一：低频时的情况：
低频提升与衰减，电路图如下图4（a）和图4（b）所示：

图2-4 低频提升与衰减电路

增益为：A（jω）=
=-[(RP31+R32)/R31]*[1+(jω)/ω2]/[1+(jω)/ω1]
式中：ω1=1/（RP31*C32）， ω2=（RP31+R32）/（RP31*R32*C32）
当f<fL1时，C32可视为开路，运算放大器的反向输入端视为虚地，R34的影响可以忽略，此时电压增益
AVL=(RP31+R32)/R31
在f=fL1时，因为fL2=10fL1，故可得
AV1=(RP31+R32)/R31
此时，电压增益 AV1相对于 AVL下降了3dB。
在f=fL1时，可得AV1=[(RP31+R32)/R31]*（/10）=0.14 AVL
此时，电压增益 AV2相对于 AVL下降了17dB。
同理可得低频衰减的相应表达式。
第二：高频提升与衰减：
高频等效电路如图2-5所示：

图2-5 高频等效电路
电阻关系式为：
Ra=R31+R31+（R31R31/R32）
Rb=R34+R32+（R34R32/R31）
Rc=R31+R32+（R32R31/R34）
若取R31=R32=R34， 则上式为：
Ra=Rb=Rc=3R32=3R34
高频提升与衰减的等效电路如下图6所示：

图2-6 高频提升与衰减电路

增益函数表达式为：==-
式中，，
时，视为开路，电压增益AV0=1（0dB）。在f=fH1时
AV3=AV0
此时电压增益AV3相对于AV0高3dB 。在f=fH2时，
AV4=AV0
此时电压增益 AV4相对于AV0提高了17dB。
当时，视为端路，此时电压增益
AVH=（Ra+R33）∕R33
同理可以得图示电路的相应表达式，其增益相对于中频增益为衰减量。
又已知，由计算式得：
，则 ；
，则
AVL=（RP31+R32）/R31≧20dB
其中，R31，R32，RP31不能取得太大，否则运放漂移电流的影响不可忽视。但也不能太小，否则流过它们的电流将超过运放的输出能力。通常取几千欧姆至几百千欧姆。现取RP31=470KΩ，则
AVL=（RP31+R32）/R31=11（20.8dB）

取标称值0.01，即
取 R34=R31=R32=47K，则

， 取标称值
， 取标称值470PF
取， ，级间耦合电容
2.3.3功率放大级
电路形式的选择:
芯片选用LM1875，而一个LM1875的输出功率最大只能达到20W，已能满足本课题的设计要求,故本设计采用单片LM1875。如果要把输出功率提高到50W，可选择BTL电路，按照如下方法进行设计:
BTL电路它是在OTL电路和OCL电路的基础上发展起来的新型功率放大电路，其工作原理如下：

图2-7 双端推挽放大电路
BTL电路属于双端推挽放大电路，它由四管组成电桥电路，图中对角管同时导通，互为推挽。负载上输出正负半周波形。
BTL电路可以采用单电源供电，且不需要输出电容，这不仅克服了输出电容的影响，也免除了两组电压对称性的苛刻要求。BTL的两组对角管轮流导通，互为推挽，在每个信号半周内能利用全部电源电压（除去饱和压降），同单端电路相比，在相同电源电压和相同负载时，前者的输出功率为后者的4倍；换言之，如果负载和输出功率相同，BTL电路对所用的晶体管
的耐压要求可比单端电路降低一半，因此，它有易于输出大功率而不损坏输出管的优点。
目前常见的BTL电路大多是由两个独立的单端推挽电路拼合而成（多见于集成电路），其信号分相是先将信号送入第一个单端电路，放大后经电阻分压再送到第二个单端电路，这样不仅会把单端电路的缺陷带入放大器，而且还会将第一个单端电路的畸变信号经过第二个单端电路放大而进一步加重，因此其特性必然不好。
由BTL的工作原理及特点可知，要满足输出功率为50W的要求，可用两个LM1875组成BTL电路，要想获得好的输出特性，关键是要获得BTL电路所需的两个大小相等，相位相反的音频信号。通过查询资料（3），可知，可以用一个倒相电路来提供此信号。如下图所示：

图2-8倒相电路
图中VT组成的单管放大电路没有电压放大作用，它采用分压式偏置供给VT关静态工作电流，从集电极和发射极输出的音频信号大小分别为IcRc和IeRe，由于Ic≈Ie，Rc=Re，所以两路的信号大小相等而极性相反，可将它们分别通过电容耦合到BTL 电路的两个同乡相输入端。则功率放大电路如下图所示：

1
2
3
4
A
B
C
D
4
3
2
1
D
C
B
A
Title
Number
Revision
Size
B
Date:
16-May-2003
Sheet of
File:
F:\н¨Îļþ¼Ð\MyDesign.ddb
Drawn By:
IN+
1
IN-
2

3

5
out
4
LM1875(1)A

IN+
1
IN-
2

3

5
out
4
LM1875(2)A

C401
10u
C402
10u
C403
10u
C404
10u
C405
10u
R401
1K
R402
1K
R403
20K
R404
20K
C407
22u
C409
22u
C411
22u
C413
22u
C406
220u
C408
220u
C410
220u
C412
220u
-30v
+30V
T1
NPN
Rb1
12K
Rb2
10K
Rc
4K
Re
4K
LS1
RL
¸ºÔØ
ͼ£¨7£©
+30v

图2-9 BTL功率放大电路

3. 元件参数的计算与选取
（1）反馈网络电阻值的选取
LM1875的增益为26dB，即有：

所以有： ，通常取=1K左右， 则=20K。
（2）隔直电容，应满足在下限频率上（）的阻抗远小于R1，取==10μ。
电源旁路电容：
，

第三章 核心元器件的介绍

3.1 LM1875的参数简介
  LM1875采用TO-220封装结构，形如一只中功率管，体积小巧，外围电路简单，且输出功率较大。该集成电路内部设有过载过热及感性负载反向电势安全工作保护。
LM1875主要参数：
     电压范围： 16～60V
     静态电流： 50mA
     输出功率： 50W
     谐波失真： ＜0.02%，当f=1kHz，RL=8Ω，P0=20时
     额定增益： 26dB，当f=1kHz时
     工作电压： ±25V
     转换速率： 18V/μS
LM1875极限参数：
电源电压(Vs) 60 V
输入电压(Vin) -VEE-Vcc V
工作结温(Tj) +150 ℃
存储结温(Tstg) -65-+150 ℃
3.2 LM1875的工作原理：
LM1875功放板由一个高低音分别控制的衰减式音调控制电路和LM1875放大电路以及电源供电电路三大部分组成，音调部分采用的是高低音分别控制的衰减式音调电路，其中的R02，R03，C02，C01，W02组成低音控制电路；C03，C04，W03组成高音控制电路；R04为隔离电阻，W01为音量控制器，调节放大器的音量大小，C05为隔直电容，防止后级的LM1875直流电位对前级音调电路的影响。放大电路主要采用LM1875，由1875，R08，R09，C06等组成，电路的放大倍数由R08与R09的比值决定，C06用于稳定LM1875的第4脚直流零电位的漂移，但是对音质有一定的影响，C07，R10的作用是防止放大器产生低频自激。本放大器的负载阻抗为4→16Ω。
为了保证功放板的音质，电源变压器的输出功率不得低于80W，输出电压为2*25V，滤波电容采用2个2200UF/25V电解电容并联，正负电源共用4个2200UF/25V的电容，两个104的独石电容是高频滤波电容，有利于放大器的音质。
3.3 LM1875的电路特点
LM1875功率较TDA2030及TDA2009都为大，电压范围为16～60V。不失真功率为20W（THD=0.08%），THD=1%时，功率可达40W（人耳对THD<10%一下的失真没什么明显的感觉），保护功能完善。笔者是一个不错的选择。 其接法同TDA2030相似，也有单双电源两种接法。
LM1875是美国国家半导体