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Hi-Fi功放电路的组成

作者:dolphin时间:2016-08-26

欲准确地判断故障范围,熟悉功放电路方框图是很重要的。一定要弄清楚功放是由哪几部分组成的,各部分之间是怎样连接的,各种信号是如何传输的。对电路方框图了解得越清楚,判断故障就越准确。只有做到这一点,检修工作才能事半功倍。
  下图是完整的HI-FI功放电路方框图。
  功放电路通常由前级控制与放大电路、功率放大电路和扬声器保护电路、卡拉OK电路、电源电路等组成。人们习惯将前级控制与放大电路、卡拉OK电路的组合体称为前级部分,而将功率放大电路称为后级部分。
  多数功放机器是将这两部分做成一台机器,称为合并机,即在一台机器里面完成信号选择、处理控制和功率放大等全部工作。而有些则采用前/后级分体式的结构,将两部分做成两个单机,即前级功放和(纯)后级功放,前、后两级通过接口连接在一起,前级完成预处理的各项工作,后级则着重完成功率放大等功能,以求达到很高的指标要求。
  1.前级部分
  
  功放前级部分的主要作用,是对各种信号源不同电平的微弱信号进行放大,变成相同的输出电压送到后级电路(功率放大器);同时也要对信号进行控制,以及对音频信号进行一些必要的加工处理,使放音音质得到美化。因此,在前级电路中通常都设有音量控制、等响度控制、立体声平衡控制、高音/低音音调控制等电路。功放机面板上的大部分按键、控制开关、控制旋钮都是这个电路的组成部分。这部分电路在功放机中处于极其重要的地位,有“音质控制中心”之称。
  前级部分包括音源(信号源)选择电路、输入放大电路(也叫前置放大电路)、立体声平衡控制电路、响度和音量控制电路、混合放大电路、音调控制电路,及其他转换控制电路。下面分别对各单元电路作简介。
  
  (1)音源选择电路
  
  输入功放的信号源包括CD机、LD机(或VCD机)、调谐器(TUNER)。卡座机(TAPE)、线路输入(AUX)等。
  功放都设置了多选一的音源选择电路,从几路信号中选择出一路输入到放大器中进行放大。功放普遍采用多挡开关进行音源选择,也有一些功放采用继电器或电子开关进行音源选择。一般的电子开关音源选择电路的性能不太好,容易引人噪声和失真。
  (2)输入放大器
  
  不同的信号源,输出电平和要求与之匹配的负载阻抗各不同。因此有些功放设置了输入放大器(即前置放大器),根据各信号源的不同而给予相应的放大和阻抗匹配、频率均衡甚至衰减,以保证选用任何一种信号源都能达到所规定的输出电平和获得平坦宽阔的频率特性。随着CD、VCD等音源设备的使用,由于其输出信号的幅度、频响、输出阻抗等参数都比较接近,现在生产的功放大多将该电路去掉了。
  (3)音量控制电路
  
  音量控制电路用于调整整机的增益,以获得适当的放音音量。
  (4)响度控制电路
  
  人耳对低频和高频的声音在不同声压状态下的灵敏度不一样。如,在小音量放音时,会感到低音严重不足,高音也不清晰,即商音、中音、低音的响度不一致。
  多数功放都设有(等)响度控制电路,并在面板上安装有“等响度”开关。在小音量状态下只要打开该开关,就能实现响度均衡的功能。在“等响度”控制开启状态下,使用者调节音量电位器时,不仅感觉音量大小在变化,而且对低音‘、高音也进行相应的补偿,从而使得中音、高音、低音响度在小音量状态下仍能保持一致,感觉到低音丰富而柔和,高音清脆而明亮。
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(5)平衡控制电路
  
  平衡控制电路用来调节左、右两声道的音量的相对变化量,使两声道的音量达到平衡,避免因左、右两输入信号强弱相差大,或者功放两路放大器的增益相差太大,以及听音者靠近某一音箱所造成的左、右音量不平衡,声像偏移。

  (6)话筒前置放大电路
  
  话筒前置放大电路作用是对话筒输入的微弱信号进行电压放大。

  (7)延时混响电路
  
  延时混响电路除对卡拉OK信号进行延时处理外,一般也要对环绕声遘信号进行延时处理。其作用是对卡拉OK信号和环绕声道的信号进行延时处理,以产生回响效果。

  (8)混合放大电路
  
  将音乐信号与卡拉OK电路送来的混响信号进行混合与放大。

  (9)音调控制电路
  
  人为地提升或衰减信号的高频与低频成分的比例,以满足人们对音调效果的不同要求。但加入了音调控制电路后,失真度与噪声也会增大,因此有一部分功放取消了音调控制电路,而更多的则是采用在设有音调控制电路的同时加入了“信号直通(DIRECT)”开关,可让信号不经过音调控制电路,直通到后级放大器的方法,这样对提高信噪比和降低失真度均有利。

  2.后级部分
  
  后级部分包括功率放大器和扬声器保护电路。这两部分通常设计在同一块电路板上,称为功放板。

  (1)功率放大器
  
  功率放大器电称后级放大器。其作用是对前级放大的电压信号进行功率放大,以得到足够大的输出功率去推动扬声器发声。功率放大器的优劣直接关系到整个音响系统的放音质量,因此对功率放大器的基本要求是大动态、低噪声、宽频响、小失真。高保真功放通常有左、右声道和环绕声道三个功率放大器。

  一般要求左、右声道输出功率比较大,所以这两个声道多采用分离元件的OCL功率放大电路;环绕声道只是产生环绕声场效果,因而功率设计得比较小,常采用中功率的音频功率放大集成电路来完成该声道的功率放大工作,如LM1875、UW876.LM3885、7DA2003/A、TDA7264/A等。这些中功率集成块的内部一般都带有过流、过压、超温保护,不用另设扬声器保护电路。

  (2)扬声器保护电路
  
  扬声器保护电路的作用是对功率放大电路和扬声器进行有效的保护。左、右声道共用一个扬声器保护电路。

  扬声器保护电路有分离元件和集成电路两种,常用的保护集成电路有μPC1237、TA7317、HA12002等。

  3.电源部分
  
  电源电路为整机各单元电路提供所需的工作电压。通常由电源变压器降压,再经整流、滤波、稳压后,形成各组电压。

  功放机中,功率放大器、运放集成块都需正、负对称电源供电;所以功放电源都要输出正、负对称的电压,多为OCL功率放大器提供电压较高,一般在正、负二十几伏以上,常见的是±28V、±35V、+45V;为环绕声功率放大电路提供的电压通常在正、负二十伏左右;为运放集成块提供的电压通常是±12V;为扬声器保护电路提供十几伏的正电压。

  有些功效采用了遥控方式,这种功放的电源一般分为主电源和副电源两部分,其副电源一般要形成+5v电压,主要为微处理器供电;主电源则为整个放大电路(包括前、后级放大器)供电,以及为扬声器保护电路供电,主电源的通断受微处理器的控制。



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