突发奇想了一个功放电路，想和大家交流交流

创客少年

正直电子 发表于 2020-3-25 20:13
最终电路如图，顺便画了一个BTL的电路，电路肯定能用，不过仁者见仁智者见智，看大家都不太喜欢，我也不多 ...

网上找了三张图，不知道和你的电路相比哪一个好些

创客少年

你设计的电路虽能正常工作但显然多此一举，电路变得复杂了意义何在？5532会不会增加额外的噪声？还是老老实实玩常规电路吧

正直电子

创客少年 发表于 2020-3-26 00:27
网上找了三张图，不知道和你的电路相比哪一个好些

认真看了您的图，按顺序一个一个的说吧，先来说您的第一张图，TDA2030A的BTL功放电路。它的电路工作原理如下：
上面那个TDA2030A构成同相运算放大电路，电压放大倍数Au=1+Rf/Rg=1+R3/R4=33.35294，它的输出兵分两路，一路接扬声器的“+”，而另一路接了电阻R7然后送入下面那个TDA2030A构成的反相运算放大电路进行放大电压放大倍数Au=-Rf/Rg=-R7/R5=-1，也就是说它的作用是将上面的TDA2030A的输出进行反相处理，然后输出接扬声器的“-”。这样一来扬声器上的电压就提高了两倍，相当于两节电池的串联，但值得注意的是输出电流可是不改变的，根据P=U^2/R可知，理论上相同器件，相同电压和负载的情况下BTL的输出功率相当于OCL或者OTL功率的四倍。这个电路的电压放大倍数Au=2*（1+Rf/Rg）=2*（1+R3/R4）=66.70588，我个人认为既然已经是BTL电路了，这个电路也没必要双电源供电了，同时也建议您试试单电源供电的BTL电路。

对照着说说我的BTL电路，我不承认它的效果有多好，其实这电路是在一系列的约束条件下才设计出来的。我们都知道放大器放大倍数越高电路越不稳定，最典型的就是容易自激，轻则电路有杂音无法使用，重则损坏TDA2030A甚至音箱。但放大倍数低了声音肯定不够大，因此增加NE5532构成的前置放大电路是很有必要的，不过多级放大电路也有个缺点就是噪声大，因为后级电路会一级一级的放大前级的噪声，这非常可怕，也是为什么我们在设计电路时把放大倍数高，噪声低的电路放在前面的原因。NE5532噪声很低，因此我选用了这个运算放大器做前置放大，实际工作时也确实听不到噪声，一般的示波器也测不出来。我的电路使用NE5532的一个通道做了前置放大，另一个通道做了反相，然后再把两个通道的输出端再送入两个TDA2030A进行放大，最终驱动扬声器，优点是稳定性好一点，缺点是电路复杂了，计算复杂了，并且运放自身产生的噪声可能导致输出有底噪。电压放大倍数Au=前级Au1*后级Au2=[2*(-Rf/Rg)]*[1+Rf/Rg]=[2*(-R5/R4)]*[1+R11/R10]=-20*23=-460，瞧，它的放大倍数多高啊，事实上我们有40倍就足够了。

您的第二张图是一张PCB，应该是第三张图的，所以直接说第三张图。它的工作原理如下：
由于是单电源供电，因此我们无法得到放大后信号的负半波，怎么办呢？要是输入信号的电压始终不小于0该多好啊！怎样才能把输入信号“抬起来”呢？其实很简单，我们把输入信号加上一个直流分量就可以了。假设输入信号ui=sinwtV，直流信号Ui=5V，经过叠加之后的uo=ui+Ui=sinwt+5，这个波形将不再以0V为中心上下波动而是以5V为中心上下波动，由于ui=sinwtV的振幅为1，小于直流信号Ui=5V，因此整个信号都在0V及其以上了，然后我们再去放大这个信号，最终再把直流用电容隔离掉送入扬声器就可以了，这个电容一方面起到隔直通交的作用，另一方面起到负半周时的电源作用，这个在我之前的帖子有所提及，考虑到篇幅这里不再赘述。R1，R2起到分压作用，C2起到滤波和提供交流通路的作用，这样在C2两端我们就能得到一个VCC/2的直流偏置电压，这个直流偏置电压经过R3送入TDA2030A的1脚与输入信号相叠加，就完成了我上面所说的过程。然后送入TDA2030A构成的同相放大电路进行放大，电压放大倍数Au=1+Rf/Rg=1+R5/R4=10.09091，R6，R7和两个三极管组成扩流作用，当输出负半波时，R6压降肯定会增大，随着R6压降的增大上面那个三极管肯定会逐渐导通达到扩流的作用，同理当输出正半波时，R7压降肯定会增大，随着R7压降的增大下面那个三极管肯定会逐渐导通达到扩流的作用。看到这里可能有朋友要问：为什么这个电路的输入端有一个VCC/2的直流偏置电压而输出端的直流偏置电压依旧为VCC/2，为什么这个直流偏置电压没有放大？其实很简单画一下直流通路和交流通路就能明白了，C4对于直流信号相当于断路，也就是说对于直流信号没有R4什么事，此时的大功率运算放大器TDA2030A不就是一个电压跟随器吗？而电压跟随器就是一个放大倍数恒小于1的同相放大电路。所以说C4还是很重要的，遇到中点电压偏高的机器也要重点查查这个电容，当然了这个电容对于低频信号肯定有影响。

再来说说我的电路，其实这个电路仅仅是我繁忙中的消遣，常规电路TDA2030A只用一个输入端而我想把两个输入端都用上增加它的动态，并且使用单电源供电，于是电路就这样诞生了。U1A负责前置放大，输出给TDA2030A的同相输入端1脚，经过放大之后兵分两路，一路给扬声器另一路经过负反馈电阻R5回到U1A的反相输入端。而U1A的输出还接了一个以U1B，R7,R8,R9构成的反相放大电路，电压放大倍数Au=-Rf/Rg=-R7/R8=-1，也就是说它的作用是将U1A的输出进行反相处理，然后输出给TDA2030A的反相输入端2脚，这样一来TDA2030A的差模输入电压整整翻了一倍，虽然我们不能知道U1A的输出电压是多少，但U1B构成的反相电路始终能保证TDA2030A的两个输入端电压仅仅是反相的，来确保平衡。本电路的电压放大倍数Au=2*（-Rf/Rg）=2*（-R5/R4）=-44。

创客少年

正直电子 发表于 2020-3-26 15:38
认真看了您的图，按顺序一个一个的说吧，先来说您的第一张图，TDA2030A的BTL功放电路。它的电路工作原理 ...

一般的OTL输出只用一个电容就行了，多用一个电容有何目的？
依旧不会双电源BTL改单电源BTL

正直电子

创客少年 发表于 2020-3-26 15:45
一般的OTL输出只用一个电容就行了，多用一个电容有何目的？
依旧不会双电源BTL改单电源BTL

用两个电容是为了改善低频响应，之前是正半周时电容充电，负半周时电容放电，现在是正半周时C14放电，C15充电；现在是正半周时C14充电，C15放电。两个电容交替工作自然低频响应就好一点点了，这和OCL功率放大电路有点类似，但低频响应仍比不上OCL功放，OCL功放可以输出直流的。虽然耳朵听不出来好多少，不过这电路有一点不错就是不需要扬声器保护电路 估计这就是这种电路没有商品化的原因，多用了一个电容，结果听感没什么区别，扬声器也不能接地了，受罪不讨好

电路的改装很容易，TDA2030A的负电源也就是3脚统统接地，一切负电源滤波电容去掉，做一个电阻分压电路得到VCC/2的直流偏置电压，接地的电阻不要忘了接电容起到滤波和提供交流通路的作用，然后两个TDA2030A的同相输入端电阻从接地断开接VCC/2的直流偏置电压即可。

创客少年

正直电子 发表于 2020-3-26 16:16
用两个电容是为了改善低频响应，之前是正半周时电容充电，负半周时电容放电，现在是正半周时C14放电，C15 ...

既然是BTL，为什么输入还要接直流偏置电压？

正直电子

创客少年 发表于 2020-3-26 16:20
既然是BTL，为什么输入还要接直流偏置电压？

很简单，不接这个直流偏置电压，上面那个TDA2030A的输出负半波就没了，只剩下正半波，然后下面的TDA2030A的输出负半波也没了，想反相也没戏，输出为0，所以在扬声器上只能得到正半波，电路不能正常工作。
加上直流偏置之后，虽然两个TDA2030A的输出端都有直流电压，但由于二者直流电压基本相同属于共模电压被抵消，而放大后的信号由于是反相属于差模信号因此叠加在扬声器上就正常工作了。

创客少年

正直电子 发表于 2020-3-26 16:30
很简单，不接这个直流偏置电压，上面那个TDA2030A的输出负半波就没了，只剩下正半波，然后下面的TDA2030A ...

明白了，我把我的2030BTL改装一下

正直电子

创客少年 发表于 2020-3-26 17:15
明白了，我把我的2030BTL改装一下

已经是双电源再改单电源也是多余，除非执意单电源供电，滤波电容耐压得重新选择，电路要修改，这都是问题

创客少年

正直电子 发表于 2020-3-26 17:18
已经是双电源再改单电源也是多余，除非执意单电源供电，滤波电容耐压得重新选择，电路要修改，这都是问题

没事，我把滤波电容串联使用，这样每个电容就能分一半的电压了

正直电子

创客少年 发表于 2020-3-26 17:22
没事，我把滤波电容串联使用，这样每个电容就能分一半的电压了

这哪行？容量少一半。
如果是全波整流，C=[3~5*（T/2）]/R，如果是半波整流，C=[3~5*T]/R，R=U/I，自己算一下吧，如果电容容量足够则可凑合用，否则应更换耐压更高的电容。