科普：BTL功率放大器优缺点

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!

BTL功率放大器亦称桥式推挽电路，功率放大器的输出级与扬声器间采用电桥式的连接方式，主要解决OCL、OTL功放效率虽高，但电源利用率不高的问题！

与OCL、OTL功放相比，在相同的工作电压和相同的负载条件下，BTL是它们输出功率的3至4倍．在单电源的情况下，BTL可以不用输出电容，电源的利用率为一般单端推挽电路的两倍，适用于电源电压低而需要获得较大输出功率的场合，在新型的集成功放电路中应用比较广泛。

简单的BTL放大器是两个极性相反的OTL放大器或无变压器的OCL放大器推动的。

BTL放大器详细写法是 Balanced Transformer Less，一说是Bridge Transformerless,此功率放大器没有变压器。

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。

BTL电路

在输入信号 Ui正半周时，V1，V4导通，V2，V3截止，负载电流由VCC经V1，RL，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VCC经V2，RL，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：UOM≈VCC 最大输出功率为：Pom=0.5Uom(max)Iom(max)=0.5Vcc*Vcc/RL

（2）同OTL电路相比，同样是单电源供电，在VCC，RL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%。

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RL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RL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。

构成方法

BTL电路

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。

BTL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。

BTL电路

这是用TDA2030构成一个简单的BTL功放电路运用。