LME49810双极输入放大器应用电路图

 LME49810双极输入放大器应用电路图

   LME49810是一款双极输入放大器，其输入阻抗的匹配性相当重要。受来自正输入埠和负输入埠的偏置电流的影响，输入阻抗的失配会导致输入偏移电压。该输入偏移电压将按照死循环增益放大。当然，LME49810的输入偏置电流很低，对于一般的应用来说，出现在输出的偏移电压可以忽略。

　　图1：输入级和反馈应用示意图。

　　一般来说，通常采用的的音讯输入设计有两种：交流或直流耦合输入。交流耦合输入的优点是来自前置放大器、滤波器级或编译码器级的放大器输入直流偏移一般都是零，且无需在放大器中加入任何的直流伺服电路来防止直流故障。而直流耦合输入的优点则是无需使用大尺寸和昂贵的交流耦合电容；不会出现由交流耦合电容所产生的低频失真；可减轻交流耦合RC网络的噪声。

　　负反馈系数：功率放大器的负反馈设置可为系统带来较高的稳定性和线性度。当放大器在高频工作时会出现相位位移，而较大的负反馈系数可减轻在高频时的不稳定性和振荡。在分离放大器系统中，高反馈系数将会引起很差的瞬态响应或高频不稳定性。然而，LME49810拥有一个较高的开环增益，因此它的死循环增益误差和电源纹波抑制会较小，可以最大化电路中的负反馈，因而提高系统的线性度。通常，建议采用30dB至40dB的电压增益。

　　图2：输出偏置电路结构。

　　补偿：放大器的补偿是用来调节开环增益和相位性能，以便当反馈被关闭时能把系统稳定下来。一般来说，要获得较高的稳定性补偿越大越好。可是，补偿越大，音讯芯片的频宽和压摆率就越低，而较低的压摆率会使系统产生出较柔和的音讯特性，相反较高的压摆率则可产生较清晰和真实的音讯特性。LME49810的密勒补偿是透过在‘Comp’和‘BiasM’接脚之间加插一个电容来实现的，最适合的电容取值范围是10p到100p。此外，补偿电容的等效串联电阻(ESR)应较低，以避免电容的等效串联电阻引发潜在零点。在一般情况下，采用陶瓷电容要比采用电解电容的效果更好。

　　静音：MUTE接脚是由流进的电流量所控制。从50uA到100uA为‘PLAY’模式，而低于50uA的为‘MUTE’模式。建议不要让流进MUTE接脚的电流超出200uA。

　　输出偏置：LME49810有两个用来设定偏置的专用接脚(BIASP和BIASM)，可以提供一定的输出偏置电流。可变电阻器Rpot可用来调节输出级的偏置电流，将Rpot+ R b1的电阻降低可以提高偏置电压。倍增器QMULT用来补偿偏置电压以防止双极输出晶体管出现热漂移。QMULT必须与输出晶体管连接在相同的散热器上。

　　输出晶体管：音讯功率放大器中最常见的输出级是图3所示的射极跟随器。它通常都被称为双射极跟随器或达林顿管。其中第一个跟随器会作为输出级的驱动器。

　　图3：输出射级跟随器。

　　射极跟随器的大讯号线性度主要取决于负载的大小。随着负载增加(即负载电阻减少)，输出电流亦同时会增加。受RE和位于高电流密度的β滚降的影响，BJT电流增益会减少。这种情况下，可能会降低线性度并增加在输出级的失真。对于比较高功率的应用来说，建议采用多级输出来维持高电流和更佳的线性度。LME49810音讯驱动器拥有约50mA的输出电流，它可以根据要求配置成达灵顿管或平行晶体管输出。

　　输出级晶体管放大匹配：双射极-跟随器或达林顿管通常都拥有一个高的电流增益系数Ic=βIb。为了提高输出级的稳定性，负极端和正极端的电流放大必须匹配。

　　图4：射级负反馈电阻的应用。

　　对平行晶体管配置来说，必须确定中等功率晶体管的驱动能力。中等功率晶体管的输出电流(Ic)必须大于高功率晶体管的最小驱动电流(Ib)以免在中等功率晶体管级上出现过载。

　　输出晶体管的电压范围：VCBO和VCEO电压的最大范围必须大于电源电压的轨到轨范围。对于一个有+/-100V电压供应的放大器，晶体管的电压额定应该高一点以保证它能够在规定以内正常地运作。

　　射极电阻器RE：在高功率的音讯放大器应用中，输出晶体管的匹配性、电流平衡和保护对于功率放大器的线性度来说非常重要。建议采用射极负反馈电阻器RE来改善输出晶体管的匹配性和电流平衡能力。因此，我们建议在实际的高功率音讯放大器应用中加入这种电阻。然而，将RE与输出晶体管串联在一起会降低放大器的线性度。电阻RE是交越失真的主要失真来源。当输出晶体管的一端关闭而另一端开启时便会出现这种失真。因此，必须最佳化RE值并且尽可能的将RE维持在较低水平，这样可以降低对非线性度的影响。

　　图5：音讯放大器的输出可配置结构。

改善交越失真的最有效方法便是减少RE的电阻。对于相同数值的RE，一个平行