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怎么根據(jù)功率需求,來計算放大器供電電壓?

作者: 時間:2024-06-05 來源:硬件筆記本 收藏

假如我們需要設(shè)計一款輸出功率為100W的放大器,那么我們需要提供多少電壓比較合適?也就是下圖的+VCC和-VCC是怎么得出來的。

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/202406/459593.htm

備注:下圖僅為示意圖


回答這個問題之前,我們先回顧一下基礎(chǔ)知識:


知識點1

什么是峰峰值 Vpp、單峰值VP和平均值Vrms?


如上圖

Vpp峰峰值,表示波峰和波谷之間的幅值;

Vp單峰值,它只有峰峰值的一半;

Vrms有效值,表示交流信號的有效值或有效直流值,可用公式Vrms= Vp/ √2算出。

我們平時說的輸出功率是按照平均功率來計算的,比如輸出100W代表平均功率為100W。


知識點2

運放輸出幅值大小由供電電壓決定。


運放供電電壓VCC一般為±12V或±15V直流電源,最高能提供多少電壓需要查看規(guī)格書。

輸入正弦信號,調(diào)整放大臂參數(shù),便可得到放大后的輸出信號。但是放大后的信號最大峰值電壓Vp不超過供電電壓VCC,軌至軌運放可能更接近VCC的值。所以供電電壓限制了輸出幅值的大小。

再回頭來看我們提出的問題:

假設(shè)輸出功率為100W,那么我們需要提供多少電壓比較合適?

以負載揚聲器阻抗8Ω來計算,

根據(jù)公式P=U*U/R,可算出輸出電壓U≈28V,這個28V是平均值。

再計算出單峰值,根據(jù)公式Vrms= Vp/ √2,可算出Vp≈40V。

按電源效率的80%來計算,VCC*0.8=Vp,可算出VCC=50V。所以至少需要輸入±50V電壓,輸出才有100w。




關(guān)鍵詞: 放大電路 電路設(shè)計

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