BTL功放电路
BTL功放电路
BTL功放电路的原理与应用实例2012年11月3日星期六集成功率放大器由于不仅具有体积小、重量轻、成本低、外围元件少、安装调试简单、使用方便的优点；而且在性能上也优于分立元件，例如温度稳定性好，功耗小、失真小，特别是集成功率放大器内部还设置有过热、过电流、过电压等自动保护功能的电路对电路自行进行保护。
由于集成功率放大器具有分立元件不具有的很多优点，近年来集成功率放大器件发展很快，使用相当广泛。
产品有单通道和双通道、单功放、双功放及多功放等器件。
集成功放在实际应用中通常接成OCL电路，或OTL电路，接成BTL（Balanced Transformer Less，一说是Bridge Transformerless）电路却很少，而BTL电路的优点是电源利用率比前面两种电路高4倍。
本文从BTL电路的结构、原理出发，分析BTL电路输入、输出信号特点，最后介绍如何用集成功率放大器件构成BTL电路。
1.1BTL电路的组成及工作原理大家知道OCL和OTL两种功放电路的效率很高，但是他们的缺点就是电源的利用率都不高，其主要原因是在输入正弦信号时，在每半个信号周期中，电路只有一个晶体管和一个电源在工作。
为了提高电源的利用率，也就是在较低电源电压的作用下，使负载获得较大的输出功率，一般采用平衡式无输出变压器电路，又称为BTL电路。
电路如图1所示。
在输入信号 U i正半周时，V1，V4导通，V2，V3截止，负载电流由V CC经V1，R L，V4流到虚地端。
如图1中的实线所示。
在输入信号Ui负半周时，V1，V4载止，V2，V3导通，负载电流由V CC经V2，R L，V3流到虚地端。
如图1中虚线所示。
可见：（1）该电路仍然为乙类推挽放大电路，利用对称互补的2个电路完成对输入信号的放大；其输出电压的幅值为：U OM≈V CC最大输出功率为：（2）同OTL电路相比，同样是单电源供电，在V CC，R L相同条件下，BTL电路输出功率为OTL电路输出功率的4倍，即BTL电路电源利用率高；（3）BTL电路的效率在理想情况下，仍近似为78.5%。
btl电路
btl目录1.韩国BTL公司2.BTL功率放大3.BTL(below-the-line)线下1.韩国BTL公司韩国最大的体育营销公司Yonhanaro Communications2.BTL功率放大(Bridge-Tied-load)意为桥接式负载。
负载的两端分别接在两个放大器的输出端。
其中一个放大器的输出是另外一个放大器的镜像输出，也就是说加在负载两端的信号仅在相位上相差180°。
负载上将得到原来单端输出的2倍电压。
从理论上来讲电路的输出功率将增加4倍。
BTL电路能充分利用系统电压，因此BTL结构常应用于低电压系统或电池供电系统中。
在汽车音响中当每声道功率超过10w时，大多采用BTL形式。
BTL形式不同于推挽形式，BTL的每一个放大器放大的信号都是完整的信号，只是两个放大器的输出信号反相而已。
用集成功放块构成一个BTL放大器需要一个双声道或两个单声道的功放块。
但是并不是所有的功放块都适用于BTL形式，BTL形式的几种接法也各有优劣。
典型的功放集成块有TDA2030A LM1875 LM4766 LM3886 TDA1514等.BTL（Balanced Transformer Less）电路，称为平衡桥式功放电路。
它由两组对称的OTL或OCL电路组成，扬声器接在两组OTL或OCL电路输出端之间，即扬声器两端都不接地。
BTL电路的主要特点有：可采用单电源供电，两个输出端直流电位相等，无直流电流通过扬声器，与OTL、OCL电路相比，在相同电源电压、相同负载情况下，BTL电路输出电压可增大一倍，输出功率可增大四倍，这意味着在较低的电源电压时也可获得较大的输出功率，但是，扬声器没有接地端，给检修工作带来不便。
功率放大器电路形式的判断：可根据功放对管的输出端与扬声器的接法来判断其电路结构形式。
OTL功放电路的输出端的直流电位为电源电压的一半，扬声器一端接地，另一端通过大容量耦合电容与功放输出端相接；OCL功放电路采用双电源供电，使其输出端的直流电位为零，扬声器一端接地，另一端直接与功放输出端相接；BTL功放电路采用两个功放对，扬声器直接连接在两个功放对的输出端，不需要耦合电容。
双声道BTL功放电路的课程设计报告书
双声道BTL功放电路的设计报告书目录摘要第一章课题背景 (2)1.1 电子技术课程设计概要 (2)1.1.1 电子技术课程设计的目的与意义 (2)1.1.2 电子技术课程设计的方法和步骤 (2)1.2 双声道BTL功放电路的设计内容与要求 (4)1.2.1设计目的 (4)1.2.2 设计任务及主要技术指标 (4)1.3设计思想 (5)第二章方案论证及整体电路工作原理 (5)2.1 方案确定与论证 (5)2.2 整体电路工作原理 (6)第三章电路单元模块设计 (6)3.1电源电路的设计 (6)3.2 前置放大器的设计 (7)3.3 功率放大器的设计 (8)3.3.1音量大小调节及限频电路的设计 (9)3.3.2 TDA2030 (9)3.3.3 TDA2030的负反馈网络 (10)3.3.4 TDA2030的保护网络 (10)3.3.5 电源退耦电路的设计 (10)3.3.6 输出退耦电路的设计 (11)3.3.7 负载 (11)第四章器件选择及参数计算 (11)4.1 稳压电源 (11)4.2 前置放大器模块 (13)4.3 功率放大器模块的参数 (14)5.1 直流电源 (15)5.2 前置放大器 (16)5.3 功率放大器 (16)5.4 输出功率及效率 (18)心得体会 (21)参考文献 (23)第一章课题背景1.1 电子技术课程设计概要1.1.1 电子技术课程设计的目的与意义电子技术是一门实践性很强的课程，加强工程训练，特别是技能的培养，对于培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用。
在电子信息类本科教学中，课程设计是一个重要的实践环节，它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。
通过课程设计要实现以下两个目标：一、学生初步掌握电子线路的设计、组装及调试方法。
即学生根据设计要求，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路达到性能要求；二、课程设计为后续的毕业设计打好基础。
汽车音响专用BTL型功放IC介绍及电路图音响电路图
汽车音响专用BTL型功放IC介绍及电路图音响电路图汽车音响专用BTL型功放IC介绍及电路图本文就车用收放机故障率最高的功放部分，结合本人实测和搜集资料对这类IC作一专门介绍。
1.品牌机的专用IC图1是日本先锋公司汽车音响专用功放IC PAL006A(实测机型DEH-P3300)，该IC采用MOSFET输出级，25脚单边双列锯齿型封装，内含4组BTL功放，最大功率50Wx4。
图2是阿尔派公司(ALPINE)为福特汽车制造的Ford XLlF-18C870-ED收放机的功放级。
IC为PHILIPS 70039AB型，17脚单边双列直插式封装，内含2组BTL 电路。
在日本歌乐公司的Clarion Addzest收放机中也有使用。
2.广泛使用的TA8210AH~TA8215L系列BTL立体声IC如图3，其中TA8210AH为17脚单边双列锯齿形封装，TA82l5L 为17脚单列直插式。
3.单声道BTL专用ICMB3730(单列7脚直插式)在丰田面包车及一些松下收放机内常有应用，图4实测机型为OYOTA1806。
TA8225也属于单声道BTL功放，最大功率可达45W，后来被广泛应用，有机会再和大家介绍该应用电路。
4.其他BTL专用IC(见图5-图7)有些品牌的专用4声道BTL功放IC(例如图1的PAL006A，还有类似的PAL005A)同市面的流通TDA7382基本相同，可互换。
另外新型车用音响的高密度装配工艺(例如图2“Ford”福特机XL1F的主电路板是采用厚度为1．8mm的双面双夹层即“四面敷铜板”)，这就使得维修时对线路的跟进更困难。
希望本文对读者有所启发，由于大部分原理图是根据实物测绘所得，错漏之处希望指正。
TDA7294功放板BTL应用接线图
注：BTL应用时两块功放板需配对，具体方法是找出OUT端口标有+，和OUT端口标有-的两块为一对。
BTL应用接线说明：
1.两块功放板的BTL-J1，BTL-J2，BTL-J3的短路针必须插好，普通应用时是要断开这三处短路针。
2.板A的BTL-F1处，与板B的BTL-F1处，用一根普通的软导线连接好（连接线已附送）。
5.发货默认是BTL连接方式,所有的断路针都已连成BTL形式,如做为标准应用时一定要把所有的断路针全部拔掉.
6.BTL应用时,2块功放板要配对使用,功放板上有配对标记,查看功放板的A与B为一对.
简易接线参考：
+VCC
GND
-VCC 音频信号从A板输入
扬声器8欧扬声器8欧
TDA7294功放板BTL应用接线说明
3.音箱+ 接功放板(A)带有BTLOUT+端子上，音箱- 接功放板（B）BTLOUT-端子上。
（两块功放板各 各连接一条喇叭线。
分清 + - ，千万不要接错），BTL应用时，两块功放板音频输出端的GND (地端)闲置不用。
4.与电源板的接线请参考，标准版接线说明。
路针。
采用TDA2030A制作的BTL大功率功放电路图
TDA2030A中文资料一，极限参数参量符号参数数值单位VS 最大供电电压±22 VVi 输入 VSVi 差分输入±15 VIO 最大输出电流 3.5 APTOT 最大功耗 20 WTSTG ，TJ 存储和结点的温度 -40 to +150 ℃TDA2030A组成BTL功放采用4个TDA2030A或LM1875组成双通道的BTL电路。
电阻为金属膜电阻，两个大滤波电容为6700U/25V（实测耐压可达40v左右）的红宝石或黑金刚（这两个品牌质量好一点）电解电容，其它电容采用CBB无极性电容。
TDA2030A是目前性价比最高的功放集成块之一，内部有完善的过载及过热保护，是入门级功放制作的绝佳选择。
TDA2030A的工作电压范围较广，从±6～±22V都可以正常工作。
用TDA2030A来做一款BTL功放。
BTL电路的特点就是在相同的供电电压下，可以得到较普通功放两倍以上的输出功率。
下图为TDA2030A BTL功放的电路图，在±16V供电的时候可输出34W的功率，想获得更大的输出功率可提高供电电压，最高不可超过±22V。
这是其中的一个通道，立体声只需要做两组相同的电路即可。
下面是电源电路：还有散热器没有安装，这个在这里就不再介绍的，可以根据自己的实际情况去选择不同的散热器。
散热器要求面积足够大，特别是喜欢开大音量的朋友，更推荐阅读：(按住 Ctrl 鼠标左键点击标题可以打开详细内容)1、IC检测方法2、什么是遥感技术3、什么是无线网址4、制冷设备维修技巧5、什么是色温6、手机RF设计问答7、微波简史8、微波小知识9、卫星导航知识10、卫星与遥感技术。
BTL型2x15W功放集成电路TDA8946J
BTL型2x15W功放集成电路TDA8946J作者：刀锋来源：未知日期：2013-1-7 19:12:33人气：57加入收藏评论：0标签：功放集成电路TDA8946J 是一个双通道音频功率放大器,内含两个BTL放大电路.在供电电压为18V负载为8欧时,可以输出2 X 15W的有效功率.TDA8946J封装形式是ZIP双列直插,供电范围：6～25V。
THD总泛音失真率0.03～0.1。
各引脚功能如下：1 输出终端1负2 接地3 供电电压VCC14 输出终端1正5 空6 信号输入1正7 空8 信号输入1负9 信号输入2负10静噪控制(备用)11纹波抑制(外接10nF电容对地)12信号输入2正13空14输出终端2负15接地16供电电压VCC217输出终端2正2x15W stereo Bridge Tied Load (BTL) audio amplifier实用数字功放(TL084)电路图作者：刀锋来源：未知日期：2012-11-22 23:01:27人气：40加入收藏评论：0标签：数字功放电路图常规家庭影院数字功放需采用专用的集成电路，而这类集成电路生产厂家少、价格也较高。
本电路可采用普通元件制作，功率为50W，空载时几乎不消耗功率，满载时的效率约8 5％，具有一定的实用价值。
不过因其末级电源采用“浮地”，电路的电磁兼容性能较差。
由于200kHz载波未滤除干净，其信噪比和失真等指标尚有待改进。
DPPC2006Q六声道数字功放电路作者：刀锋来源：未知日期：2012-12-10 4:04:55人气：13加入收藏评论：0标签：数字功放电路DPPC2006Q六声道数字功放电路。
自制BTL小功放
自制BTL小功放-TDA2822
来源:本站作者:风飞月
BTL功放在供电电压相同的情况下，较一般的功放输出功率大，特别适用在电池供电的便携式产品。
今天介绍一款用TDA2822M制作的BTL小功放，可以推动小型音箱，用来做MP3随身听之类的小功率放大非常不错，电路如下：
单通道电路图
这是其中的一个通道，立体声只需要做两组相同的电路即可。
电路非常的简单，按图装接无误后不用调试即可正常工作。
所用的零件都是常用的，没什么特殊的要求。
在5V供电的情况下大概有1－1.5W的输出功率，推动一对小型音箱是没有问题的。
因为电路简单，完全可以用万用板进行制作，不过如果能做一块PCB更好，不但成功率高而且较美观。
下面是我用感光板做的板子：
用感光板做的PCB
感光板本站有售，使用方法可参考本站文章：用感光板制作电路板全程图解。
下图是做好的样子，用了两块TDA2822M组成BTL立体声放大。
做好的立体声BTL小功放板。
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BTL功放电路的原理与应用实例2012年11月3日星期六集成功率放大器由于不仅具有体积小、重量轻、成本低、外围元件少、安装调试简单、使用方便的优点；而且在性能上也优于分立元件，例如温度稳定性好，功耗小、失真小，特别是集成功率放大器内部还设置有过热、过电流、过电压等自动保护功能的电路对电路自行进行保护。
由于集成功率放大器具有分立元件不具有的很多优点，近年来集成功率放大器件发展很快，使用相当广泛。
产品有单通道和双通道、单功放、双功放及多功放等器件。
集成功放在实际应用中通常接成OCL电路，或OTL电路，接成BTL（Balanced Transformer Less，一说是Bridge Transformerless）电路却很少，而BTL电路的优点是电源利用率比前面两种电路高4倍。
本文从BTL电路的结构、原理出发，分析BTL电路输入、输出信号特点，最后介绍如何用集成功率放大器件构成BTL电路。
1.1BTL电路的组成及工作原理大家知道OCL和OTL两种功放电路的效率很高，但是他们的缺点就是电源的利用率都不高，其主要原因是在输入正弦信号时，在每半个信号周期中，电路只有一个晶体管和一个电源在工作。
为了提高电源的利用率，也就是在较低电源电压的作用下，使负载获得较大的输出功率，一般采用平衡式无输出变压器电路，又称为BTL电路。
电路如图1所示。
在输入信号 U i正半周时，V1，V4导通，V2，V3截止，负载电流由V CC经V1，R L，V4流到虚地端。
如图1中的实线所示。
在输入信号Ui负半周时，V1，V4载止，V2，V3导通，负载电流由V CC经V2，R L，V3流到虚地端。
如图1中虚线所示。
可见：（1）该电路仍然为乙类推挽放大电路，利用对称互补的2个电路完成对输入信号的放大；其输出电压的幅值为：U OM≈V CC最大输出功率为：（2）同OTL电路相比，同样是单电源供电，在V CC，R L相同条件下，BTL电路输出功率为OTL电路输出功率的4倍，即BTL电路电源利用率高；（3）BTL电路的效率在理想情况下，仍近似为78.5%。
1.2集成功率放大电路构成BTL电路的条件在实际工作中经常用到集成功率放大电路，两块对称集成功率放大电路也可构成BTL电路。
用集成电路怎样才能构成BTL电路。
上面已经介绍了分立元件的BTL电路，首先我们来分析分立元件BTL电路特点：（1）由电路结构中可见，BTL电路由2个互补对称电路构成，A1，A2电路的元件参完全相同；（2）2个互补放大器输入端电压极性相反，其值大小相等，即为差模信号。
（3）2个互补集成放大电路输出端电压的极性相反，值大小相等，即负载R L两端电压大小相等，极性相反。
根据以上特点，可采用2种型号、参数完全相同的集成功率放大电路，且使2个放大输入信号极性相反，同时使负载两端（输出端）的电压极性相反，便可构成BTL电路，在实际中通常这种方法，容易使电路参数完全对称，一般采用双功率放大电路构成。
其原理框图如图2所示，要求A1，A2输入信号大小相等，放大电路输入、输出回路完全相同，只有这样才能保证负载R L两端电压大小相等；另一方面要求A1，A2都不具有（或都有）倒相作用，保证负载两端电压极性相反。
另一种方法就是将双端输入改为单端输入，输入、输出信号满足上述要求即可。
2集成功放构成BTL的方法BTL电路要求输入信号为正负信号（对地而言），如果前级电路是OCL电路，问题不大，直接把对地平衡的正负信号输入即可，如果前级是单端输出的信号（以地为信号另一端），则要采取一定方法才行。
集成功率放大电路在BTL电路中可采用以下方法。
（1）输入采用从双差分的两个集电极取得相反极性的信号，分别加入到两个功放的同相端，反相端接地，在两个功放的输出端得到相反的信号输出，推动喇叭。
这适合于双端输入，不接地，有正负极性信号的情况。
如下图所示的电路。
（2）把一路输出信号衰减到足够小后再反馈到另一路功放的反相端，其同相端接地，这适合于单端输入的情况。
如下面几个电路图所示。
图中两个功放电路的电路结构相同，增益相同，电源供电和接地线没有画出。
在两个功放的输出端得到相反的信号输出，推动喇叭。
这是用TDA2030构成的BTL功放。
这是用TDA2020构成的功放。
（3）把信号分成两路，分别加到两个功放的同相和反相输入端。
它们的另一个输入端接地。
在两个功放的输出端得到相反的信号输出，推动喇叭。
这也适合于单端输入的情况。
这种电路的对称性相当好。
（4）下面是一个利用三极管的c,e输出电压极性相反倒相，推动功放电路的一个例子。
Ui倒相电路利用3DG6晶体管的集电极和发射极相位相反来实现的。
两个集成功放5G37组成BTL电路。
该电路输出功率3W。
要注意电路的散热条件。
在调节时要使静态时扬声器无直流电流。
可通过分别调节R6和R10使两电路输出均为6V。
若电路增益不够大可改变反馈电阻R8和R12。
3注意事项首先要根据系统对功放的要求和实际已有的器件合理的使用方法，由于功放电路末级有较大的损耗，应将散热作为重要问题来考虑，引起足够重视，选用参数对称性好的器件，将双功放电路或双通道运放电路及多功放电路作为首选，对音频放大电路应选用线性好的双通道器件，减小音频失真。
考虑性能价格比和功放电路对前级放大电路放大倍数的影响。
4结语由于集成电路技术的发展，目前集成电路使用已几乎有完全取代分立元件可能，但集成电路由于管脚多，给使用中带来不方便，本文从分析了分立元件BTL电路的特点，总结电路中输入、输出信号之间的一般规律。
最后归纳出集成功放电路构成BTL电路常用的几种方法，相信一定会对你在实际工作中，使用集成电路带来极大的方便。
在应用设计中，集成电路的散热问题显得更加突出，应给予足够的重视，否则集成电路将会被烧坏。
OCL和OTL电路负载上获得的最大电压分别是UCC和UCC/2，而它们的电源电压则分别是±UCC和UCC／2。
虽然它们的效率都不低，但电源的利用率却不高。
其原因是在输入正弦信号的每半个周期中，电路只有一个晶体管和一半的电源在工作，若用两组对称和互补电路组成BTL电路，则输出功率可增大好几倍。
BTL电路如图3－17所示。
此电路的工作情况如下。
静态时由于四个三极管对称，UA＝UB＝UCC／2，因此uo＝0。
当输入正弦信号ui为正半周时，在两路反相输入信号ui、－ui的作用下，VT1和VT4同时导通，RL上获得正半周信号；ui为负半周时，VT2和VT3同时导通，RL上获得负半周信号。
理想情况下，设管子的Uces＝0，则uo的峰值为UCC，输出的最大功率为是OTL电路的4倍。
实现两路输入信号反相可以有多种方案，例如可利用差动放大电路的两个输出端获得，也可以利用单管放大电路从集电极和发射极获得两个极性相反的信号，或者从两个运放的同相和返乡输入端输入信号，或者从一个运放的输出端反馈回来的信号衰减后再输入另一个同相输入端。
BTL电路综合了OTL和OCL接法的优点，汲取了OCL无输出电容的优点，避免了电容对信号频率特性的影响，BTL电路可以使用单电源也可以使用双电源。
这些改进的措施使它逐渐成为当代功放电路的主流，并为功率放大电路的集成化创造了条件。
目前常用的功放电路有OCL、OTL和BTL电路，它们是当代功放电路的主流，且为功率放大电路的集成化奠定了基础。
BTL功放实例：1这个耳聋助听器由TDA2822双功放集成电路加上少量外围元件组成，它与市场上的普及机相比具有输出功率大、电压范围宽等特点，工作电压为1.8—15V，适合中、轻度耳聋患者使用。
工作原理该助听器电原理图见图1。
其工作原理较简单：驻极体话筒连接成高增益的漏极输出电路，并将外界声波转换成电信号。
TDA2822组成BTL功放电路，对话筒输出的音频信号进行放大，并以足够的功率推动耳机发声。
为了减小耦合引起的损耗，采用变压器耦合，初级加接C2，可以滤除一部分感应噪音，次级与RP连接，以控制音量大小。
另R1、C1组成去耦电路，以防止信号通过电源引起反馈；R2、C6为BTL电路的频率补偿。
元器件选择与制作元器件清单见下表编号名称型号数量R1 电阻470Ω1/8W 1R2 电阻 5.1Ω1/8W 1RP 可调电阻100K WH135型 1C1 电解电容 4.7u/16V 1C2、C5 瓷片电容0.01u 2C3 电解电容47u/16V 1C4 电解电容10u/16V 1C6 涤纶电容0.1u 1IC 双功放IC TDA2822 1MIC 驻极体话筒CZN－15D或CRZ2－15 1RJ 耳机8Ω 1T 音频变压器自制 1S 电源开关微型的1×2拨动 1音频变压器T用袖珍收音机输入放大器代用，如自绕，采用E14铁芯，初次级均用直径0.06mm漆包线各绕2000匝。
音量电位器RP采用WH135可变电阻直接焊在印板上。
耳机孔为2.5mm卧式二芯插座。
这个电路只要装配正确，无须调试即能正常工作。
电源采用两节5号电池，静态工作电流为6mA。
2采用TEA2025组成的BTL和OTL功放电路。
当接成BTL形式时，也是采用输出反馈的方法，可以从内部结构图上看出来。
在6V，4Ω喇叭上，双声道可输出1W*2，单路桥式BTL可以输出2.8W的功率。
3TDA2003BTL功放电路图，这也是采用输出反馈方式倒相的。
参数名称符号极限值和单位Vccp 40 V电源峰值电压(50mS)直流电源电压Vcc 28 V工作电源电压Vcc 18 VIo 3.5 A输出重复峰值电压Io 4.5 A输出不重复峰值电压输出功率PD（T=90℃）20 W储存温度Tstg -40－+150℃焊接温度Tj -40－+150℃124TDA8563AQ设计的立体声BTL功放电路来源: huangjiapengTDA8563AQ使用的是13引脚单排双列直插封装。
内部包含了2 × 40W的BTL放大器。
供电电压6~18V，负载最低电阻值2欧。
各引脚功能如下：1 输入12 信号接地3 电源电压14 输出1（A）5 功率接地16 输出1（B）7 输出2（A）8 功率接地29 输出2（B）10 电源电压211 模式切换控制输入12 检测输出13 输入2基本应用电路如下：从图中可以看出，它的每个BTL功放输入端采用把输入信号平均分成两路，分别注入放大器的同相和反相端，另一个输入端交流接地，从而在输出端得到一正一负的信号电压，来驱动喇叭发出声音来。
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