LM1875功放原理

1、LM1875 20W音频功率放大器概述LM1875是一个集成的功率放大器，它能提供非常低的失真和高性能，非常适合消费级的音频应用。LM1875能提供20W的功率，在负载4欧姆或者8欧姆，电源电压±25V情况下。用一个8欧姆的负载和±30V的电源，它可能能提供超过30W的功率。这放大器只需要很少的外围元件。它含有防止过载装置包括电流过载限制和过热自动关闭。LM1875采用先进的电子电路设计技术和工艺，因此它甚至能在高输出时候，低失真。其他出众的产品特性有：高增益（High Gain），高转换速率，和宽的功率宽带，范围宽的输出电压，高电流能力，和适应范围宽的电源电压。这放大器是

2、内置地补偿的和稳定的，为了那大于等于10的增益。功能 高于30W的输出功率 AVO典型值是90dB 低失真：0.015%，1kHZ,20W 宽功率宽带：70kHz 有AC和DC的对地短路保护 带有假释电路的热保护 输出高电流能力：4A 宽的电源电压：16V-60V 内阻输出保护二极管 94dB的脉动抑制 塑料功率封装TO-220应用 高性能音频应用系统 桥式放大器 立体播放机 伺服放大器 仪表系统接线图典型应用绝对最大额定参数（标记一）电源电压60V输入电压 Vee到Vcc贮存温度-65到150节点温度150引脚稳定（焊接中，10秒）JC=3JA=73电气特性VCC=+25V，-VEE=-25

3、V,TAMBIENT=25，RL=8欧，AV=20（26dB），fo=1kHz，若不另外说明参数条件典型值经验范围单位电源电压Pout=0W70100mA输出功率（标记2）THD=1%25WTHD（标记2）Pout=20W，fo=1KHzPout=20W，fo=20kHzPout=20W,RL=4欧姆，fo=1kHzPout=20W， RL=4欧姆，fo=20kHz%偏移电压±1±15mV输入偏置电流±±2 A输入偏移电流0±A增益带宽产出fo=20kHzMHz开环增益DC90dB电源电压抑制比VCC，1kHz，1VrmsVEE，1kHz，1V

4、rms95835252dBdB最大的转换速率20W，8欧姆，70kHz BW8V/us电流限制VOUT=VSUPPLY-10V43A等价输入噪声电压Rs=600欧姆，CCIR3Vrmslm1875功放电路lm1875 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

5、反向电势安全工作保护。相关数据电压范围：单电压1560V ,或±30V 静态电流：50mA 输出功率：30W 谐波失真：0.015%，当f=1kHz，RL=8，P0=20W时 额定增益：26dB，当f=1kHz时 工作电压：±25V 转换速率：18V/S (9V/S) 电路原理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

6、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，C066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416。  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

7、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。 装配与调试工具准备：20W电烙铁一把，万用电表一个，尖嘴钳一把，螺丝刀一把，焊锡丝和松香水若干。 准备焊接：焊接时先焊接跳线，再焊接电阻，再焊电容，再焊整流管，再焊电位器，最后焊LM1875，焊接LM1875前须先把LM1875用螺丝固定在散热片上，否则在最后装散热片时螺丝很难打进去。LM1875与散热片接触的部分必须涂少量的散热脂，以利散热。焊接时必须注意焊接质量，对于初学者，可先在废旧的电路板上多练习几次，然后再正式焊接。 调试

8、：本功放板调试特别简单，电路板焊好电子元件后，要仔细检查电路板有无焊表，最好是错的地方，特别要注意有极性的电子零件，如电解电容，桥式整流堆，一旦焊反即有烧毁元器件之险，请特别注意。接上变压器，放大器的输出端先不接扬声器，而是接万用电数显的，万用表置于DC*2V档。功放板上电注意观察万用电表的读数，在正常情况下，读数应在30mV以内，否则应立即断电检查电路板。若电表的读数在正常的范围内，则表明该功放板功能基本正常，最后接上音箱，输入音乐信号，上电试机，旋转音量电位器，音量大小应该有变化，旋转高低音旋钮，音箱的音调有变化。 值得一试的实验：将C6短路，用万用表测LM1875输出端的直流电位， &#

9、160; ，用万用表测LM1875输出端的直流电位，看直流电位是否在30MV以内，如果是的话，则C6这个电容可以省掉，这样的话，此放大板就成一个纯直流看是否是在30MV以内，然后接上音箱试两小时功放了。 词条图册更多图册标记1：“绝对最大额定参数”表明那范围如果被超出将会有可能烧坏器件。工作范围表明那条件是可工作，但是不保证是实际工作的范围。标记2：假设使用的散热片是有1/W的热电阻和对室温25热量无阻碍。因为这个输出电流限制有负温度系数，这最大的功率输出给4欧姆的负载时候可能会轻微地减弱，当温度超过55。应用提示稳定性LM1875，是设计于环路稳定增益大于10的，但是对于其他高电流

10、放大器一样，在某些情况下LM1875会自激。这通常是因为PCB设计时候，输入或者输出耦合影响。正确的布线是非常重要的。当LM1875安装在类似如本表单所示的PCB上会稳定，有时候可以改变布线去适应某些特殊的应用。当设计另外一块电路板时候，把负载地（load ground）、输出补偿地（output compensation ground）、和低电平地（low level ground）反馈和输入地，通过不同的路径汇入到一点。另外大电流流过“地导体”，将会产生非常大的影响成为一种杂质信号，从而导致高频振荡或者严重失真。把补偿器件和0.1uf的去耦电容尽量地接近LM1875，以起到减少电路板布线带

11、来的电阻和电容。同样道理，那这些元件的地回路也应该尽量地短。偶尔地，输出的导线（成为了天线）会耦合到空气中的信号，而形成高频自激。这通常发生在，高电源阻抗或者输入导线过长。这问题可以用一个小电容（50pF-500pF）连在输入回路上，来解决。大部分功率放大器不能驱动高的电容性负载，同样，LM1875也不行。如果LM1875的输出是直接与一直电容连接，并且无电阻串联，那方波响应将会产生鸣叫如果那电容高于0.1uF。这放大器能够典型地驱动一个大约高于2uF的电容性负载，而且无产生振荡，但这一般是不推荐的。如果高电容性负载是希望想要，一个电阻（最少1欧姆）应该与LM1875的输出串联。一个方法通常去

12、保护放大器不处于低电阻在高频的情况，是用一个10欧姆的电阻与5uH的电感并联。失真之前所讲的电路板接地技术是可以帮助减少失真的。为了更低的THD（失真率），把电源布线和引线与LM1875的输入的布线和引线分开，是非常必要的。这样可以防止电源回路非常大和非线性电感耦合到LM1875的输入回路。电源线应该绞合在一起，并且远离电路板。在电源线接入电路板的地方，电源线应该垂直于电路板接入，并且至少有好几英寸。在一块合理布局的电路板上，THD水平可达到：在20KH，10W输出，8欧姆负载的情况下，最少低于0.05%，在1KHz，低于0.02%。电流限制和安全工作区域保护一个功率放大器的输出三极管会被过大

13、的电源电压、电流或者功率耗散烧毁。放大器供电电压是受外部电源设计的限制，然而，最大输出驱动电流通常是受内部电流某些确定值限制。短时间功率耗散是通常不会被整块音频功率放大器限制的，因此，这成了个问题当驱动一个无功负载时候，会在输出三极管产生巨大的电流。LM1875不但可以限制大约4A电流，并且可以减少电流，当高电压加载在一个输出三极管的时候。当驱动一个非线性的无功负载（例如：电动机或者扬声器）并内置继电器的时候，这很可能会导致放大器输出会连上一个负载，这个负载的路。这是LM1875的内部电路的一部分，无需额外加入其他器件，当驱动一个标准的无功负载的时候。热保护终端电源会试图扰动放大器的供应电源。

14、这样的情况能够减弱输出三极管的能力或者全部回路产生灾难性的失败。对付这种破坏机理，标准的保护是用一对二极管连接放大器的输出和供电电LM1875有一套完善的热保护设计去防止长时间的热应力破坏这装置。当核心温度高达170°C的时候，LM1875会自动关闭。它从新工作，当核心温度循环带来的压力加强了它在持续故障条件下的可靠性。下降到145，但如果这温度继续开始上升，自动关闭会动作在150。因此，这装置是允许暂时性相对高温的，但持续性的故障将会限制核心温度的最大值。这很大地为IC减少热应为这核心温度系统是直接依靠散热片，这散热应该挑选低热阻抗的材料，以足够不使到热关闭发生在正常运行的情况下。

15、尽可能用最好的散热片在系统的成本和空间的限制的条件下，将可以加强任何功率半导体设备长时间工作的稳定性。能量损耗和散热LM1875必须总是工作有散热片的条件下，尽管它不需要驱动一个负载。这设备最大的空载电流是100mA，以至在60V的供应电压加载在LM1875上必然会消耗6W的能力。这54/W TO-220封装的结至环境热阻（junction-to-ambient thermal resistance）会导致核心温度上升324（相对环境），所以那热保护电路将会把放大器关闭，如果放大器工作时候不加散热器。在需要的应用情况下，为了确定适当的散热，LM1875的热耗散在那应用的条件必须知道。当那负载是

16、电阻性的，这最大的平均功率IC将要散发的大约近似：VS是加载在LM1875的总电源电压，RL是负载电阻，和PQ是静态功耗。上面的方程式只是一个近似的方程，假设在理想的CLASS B（乙类输出）输出模式和所有其他元器件都是恒定不变的功率损耗。那“Power Dissipation vs Power Output”（功率损耗与功率输出）曲线表示了Lm1875在不同的电源供电和不同的输出电阻的时候相对应状态。例如，如果LM1875是工作在电源电压50V，负载电阻8欧姆，它能有19W的内部功率耗散。如果核心温度一直低于150（即是相当于室温的70。），那么总的结至环境热阻一定要低于用JC=2/W。TO-220封装的LM1875到散热片（the case-to-heat-sink）的热阻是随着LM1875与散热片的介质不同而不同。在光滑情况下，金属与金属之间的热阻大概是1/W。/W-2/W。这是一个非常大的散热片，这可能是不现实，在某些应用下。如果应用上因为尺寸和成本而需要一块小一些的散热片，这里有两个代替的方案。【EM00001】最大的工作温度为50（122/W，如果LM1875与散热片的表明是光滑，润滑的。注意：当使用单电源，从LM1875最大地散去热量能成功，通过直接