高频集成电路放大器芯片及应用电路

PPTDESIGN高频集成放大器芯片及其相关应用介绍小组成员：刘雪梅，徐蕊林晓艳，甘乐PPTDESIGN高频放大器的基本电路原理PPTDESIGN高频放大器的分类及组成高频放大器高频小信号放大器高频功率放大器分散调谐方式集中调谐方式由若干个放大器+选频器组成放大器+选频器+放大器PPTDESIGN高频小信号放大器的应用•在远距离传输信号时，由于发送的信号经过信道传输时衰减很大，到达接收端时往往是很小的信号，而且可能混杂了其他的干扰信号，应用具有放大作用和选頻作用的小信号放大器可以很好的解决这些问题。PPTDESIGN高频小信号放大器的电路组成•衡量性能的指标：中心频率fc;谐振电压增益Au;通频带BW;选择性K（矩形系数综合BW和K）。•选频：单谐振回路（LC在特定的频率下产生谐振达到最大增益），固体滤波器（如石英晶体）•放大：利用三极管的放大特性。•选频•单调谐回路选频放大器：单管放大器+单调谐选频•放大PPTDESIGN高频功率放大器•特点：输出功率大、效率高、非线性失真小•原理：利用上电产生的波动傅立叶级数展开展开成余弦脉冲电流，选出基波分量，并与后一级电路实现最佳负载匹配。PPTDESIGN高频功率放大器的应用•在声音、图像等信号传输过程中，首先需要将这些信号调制在高频载波信号上，再通过无线电发射发射出去，由于会衰减，所以，要求无线电发射的信号要具备足够大的功率。PPTDESIGN高频集成放大芯片例举CLC425PPTDESIGNCLC425简介•CLC425是美国国家半导体公司推出的一种超低噪声宽带运放芯片•特点：超低噪声、高增益带宽•带运算放大器，是一种应用领域极广，具有广阔动态范围的PPTDESIGNCLC425性能参数•1)增益带宽很高，达1.9GBW；•2)噪声极低，输入电压噪声低至1．05nv／√Hz。输入电流噪声典型值为O．8pA／√Hz，在Rs=700Ω时，噪声系数NF=O．9dB：•3)输入偏移电压为100μV，lmV温度漂移为2μV/℃；•4)开环增益为96dB时，共模抑制比CMRR为100dB．压摆率为350V/μV，电源抑制比PSRR为95dB；•5)供电电流为5—10mA。PPTDESIGNCLC425在低噪声宽带放大器设计中的应用•低噪声宽带放大器：从无线电接收机宽带放大器模块对射频小信号进行低噪声放大•发挥芯片的低噪声优势，在保证放大增益的同时尽量少的引入附加噪声。PPTDESIGNCLC425在低噪声宽带放大器设计中的应用电路组成•低噪声宽带放大器由两级运算放大电路、电源电路和滤波电路构成。•使用两级运算放大电路是为把足够大的增益分至两级上．这样既可以保证信号的稳定又可以满足增益需求嘲。为滤除部分带外噪声，在第一级后加滤波器，避免其随着输入信号在第二级放大电路中放大，降低信噪比。PPTDESIGNPPTDESIGN其他高频集成放大芯片例举TL-0907HT2144PPTDESIGNTL-0907•品牌:俄罗斯芯片•型号:TL-0907•应用范围:放大•频率特性:高频•极性:NPN型•结构:平面型•材料:硅(Si)•封装材料:塑料封装PPTDESIGNHT2144•1W双声道无滤器D类高频功率放大器•品牌:HT•型号:HT2144•批号:10+•封装:TSSOP20•处理信号:模拟信号•制作工艺:混合集成•导电类型:单极型•集成程度:超大规模PPTDESIGN集成运算放大电路集成电路（integratedcircuit）是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；PPTDESIGN集成运算放大电路集成放大电路最初多用于各种模拟信号的运算（如比例、求和、积分......)上，故被称为运算放大电路。集成运放广泛用于模拟信号的处理和产生电路之中。PPTDESIGNTA8227是双声道音频功率放大集成电路，TA8227是一块双通道音频功放电路，内含热保护电路和电源开关，外围电路简单，此电路主要用语便携式收音机和盒式录音机。TA8227集成芯片介绍PPTDESIGNTA8227的特点1）静态电流小：Icc=21mA(Vcc=9V)2）电压增益高：Av=56.5dB（固定增益：f=1KHz）3）输出功率大：Po=3.0W/CHVcc=9VRL=3Ωf=1KHzTHD=10%)4）内含热保护电路5）工作电源电压范围宽：Vcc=5-12V（Tamb=25℃）。PPTDESIGNTA8227的特点6）它还具有外接元件少，声道分离度高，爆破噪声少，电压增益可由外接电阻调节等特点。PPTDESIGNPPTDESIGNPPTDESIGN引脚符号功能引脚符号功能1Vcc电源7IN2正相输入2OUT1功放输出8NF2反相输入3B.S.1自举9RIPPLE纹波4GND地10B.S.2自举5NF1反相输入11OUT2功放输出6IN1正相输入12Vcc电源PPTDESIGN测试线路PPTDESIGNPPTDESIGNPPTDESIGNPPTDESIGN输入回路如下图所示。输入回路中T1的设计使得电路在没有输入耦合电容的情况下也能使用。但此时在输入端能产生最大60mV的失调电压。因此，该应用应在检查确定没有音量滑动噪声后才能使用，而在有音量滑动噪声的应用中必须在输入端串联电容。PPTDESIGN由于聚酯薄膜电容具有良好的温度和高频特性，所以建议用作输出端到地接入防振电容。由于普通电容容易受温度影响，所以必须在使用此类电容前先进行温度试验，以确定是否振荡。另外，电解电容的位置对振荡影响很大，所以，连接到Vcc上的电容必须靠近功放地。在此应用中，通道电压增益不宜设置得过小，否则易产生振荡。PPTDESIGN在1脚上有一个电源开关，输出功率随着1脚电变化而变化。当输入信号过大时，波形嵌位产生削波，削波点在VIN＝300Vrms(Vcc=9VRL=4Ωf=1KHz),应特别注意此现象。6片IC简介•美国国半公司的LM1875、LM4766、LM3886（LM4780）以及ST意法公司的TDA9293和TDA7294，它们的标称输出功率在30～100W范围内，适用于家用高保真音频功率放大器。采用这几款IC的功放具有元件少、调试简单的特点，功率、音质与一般的分立元件功放相比毫不逊色，因此一直受到广大DIY发烧友，特别是初学者的喜爱。LM4766•LM4766是国半公司推出的双声道大功率放大集成电路，每个声道在8欧姆负载上可以输出40W平均功率，而且失真小于0.1%，如图2所示。在国半公司的产品系列中，LM4766被归入“序曲”（Overture）系列，属于最高端的单片双声道大功率放大集成电路。它内含NS公司研制的SPIKc保护电路，对输出级晶体管的安全工作区（SOA）进行动态检测与保护，全面实现过压、欠压、过载、输出短路（包括短路到地与短路到电源）、热失控和瞬时温度冲击等保护功能，无须外接各种保护电路。指标是非常诱人的，好的功率集成电路其失真和信噪比（S/N）都是很不错的，LM4766能做到在人耳可闻频段，30W功率输出的情况下仅仅只有0.06%的失真和噪声值LM3886LM3886优异的性能，使得它在近几年音响制作中广泛的应用，许多成品功放机中就有直接的应用它担任后级功放或者用它作为重低音放大电路。采用了美国NS公司（国家半导体公司）推出的新型高保真音响功放集成电路LM3886TF作功率放大，用运放NE5532或AD827作前置线性放大和音调放大。其特点有：输出功率大（连续输出功率68W）、失真度小（总失真加噪声0.03%）、保护功能（包括过压保护、过热保护、电流限制、温度限制、开关电源时的扬声器冲击保护、静噪功能）齐全，外围元件少，制作调试容易，工作稳定可靠。由于用它制作功率放大电路具有简易，适用的特点。LM3886应用电路静音电路稳定电路电压放大倍数？•LM4780技能参数与LM3886完全一样，应该就是LM3886的双软声道版本，它内含是两个LM3886LM4780•TDA7293支持多片并联运行，并具有削峰和输出短路指示TDA7293•TDA7294、TDA7293是ST公司两款DMOS大功率音频放大集成电路，它有效宽范围的工作电压，（Ucc+Uee）=80V，还有较高的输出功率（高达100W的音频输出功率），并且具有静音、待机、过热、短路保护功能，以及很小的噪声与失真TDA7294LM1875受输出电流的限制，推荐电压下4欧姆负载的最大功率小得可怜，仅同8欧姆一样。用LM1875做的BTL电路，不并联的话，供电电压没必要超过±18V，而且只能推8欧姆的音箱。而THD=10%时，输出信号已经严重削峰，这时的功率对高保真来说毫无意义。•这些芯片都内置了保护电路，温度升高时，保护电路会限制输出管的电流，温度越高，输出电流越小，把功耗控制在管子的安全区域内。很明显，如果散热不佳的话，输出电流会变得很小，声音变差，甚至出现声音突然中止。LM1875的管芯到外壳的热阻为2摄氏度/W，其余芯片的管芯到外壳的热阻为1摄氏度/W，，保护电路检测到芯片温度升高到150摄氏度时会使芯片停止工作。LM1875•电路特点：•[1].单列5脚直插塑料封装，仅5只引脚。•[2].开环增益可达90dB。•[3].极低的失真，1kHz，20W时失真仅为0.015%。•[4].AC和DC短路保护电路。•[5].超温保护电路。•[6].峰值电流高达4A。•[7].极宽的工作电压范围（16-60V）。•[8].内置输出保护二极管。•[9].外接元件非常少，TO-220封装。•[10].输出功率大，Po=20W(RL=4Ω)。LM1875LM1875是一款功率放大集成块！是美国国半公司研发的一款功放集成块！它在使用中外围电路少而且有完善的过载保护功能！它为五针脚形状！一针脚为信号正极输入二针脚为信号负极输入三针脚接地四针脚电源正极输入五针脚为信号输出LM1875制作功放电路如下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。1脚音频信号输入2脚负反馈3脚负电源4脚音频信号输出5脚正电源LM1875单双电源供电电路LM1875双电源供电的音频功率放大电路LM1875单电源供电的音频功率放大电路LM1875制作功放电路图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A=R08/RR09+1=15.24•LM1875数据手册里面的开环增益图很奇怪，是单位增益附近的增益相位图，应该是厂商想让大家看得更清楚一些闭环后LM1875的相位裕量，如图18所示。可以看到，如果把LM1875接成跟随器，相位裕是不是为0，这是不稳定的，所以LM1875的数据手册中特别注明LM1875的放大倍数不能小于10倍（20dB）。两片LM1875构成BTL功率放大电路该电路引入直流电流负反馈改善音质，电阻R16和R26是取样电阻，电流反馈信号经R15、R16、R25、R26分别进入放大器A1、A2的反相输入端，R13、R14、R15、R16的阻值决定放大器增益的大小。直流化电流负反馈BTL电路继承了直流化电流负反馈OCL电路音质的优点，失真进一步减小，输出功率增大到原来的3倍，克服了其开关机扬声器中有冲击声和静态时有交流声的缺点，是LM1875的理想优化电路。3W双声道无滤器D类高频功率放大器芯片·——————MIX30011——芯片简介价格；1.55封装：SOP-16类型：音响IC应用于笔记本，便携数字设备，监视器，MINI音响，数学玩具，复读机，点读机，便携式游戏机，数码相机，GPS导航仪，多媒体设备等1——芯片简介MIX3001立体声音频功率放大器能够以D类音频放大器的功率提供AB类的功率放大器