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標(biāo)簽 > 音頻放大器
音頻放大器已經(jīng)有快要一個(gè)世紀(jì)的歷史了,最早的電子管放大器的第一個(gè)應(yīng)用就是音頻放大器。然而直到現(xiàn)在為止,它還在不斷地更新、發(fā)展、前進(jìn)。
音頻放大器分以下幾類:
?。?)A類放大器
A類放大器的主要特點(diǎn)是:放大器的工作點(diǎn)Q設(shè)定在負(fù)載線的中點(diǎn)附近,晶體管在輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)均導(dǎo)通。放大器可單管工作,也可以推挽工作。由于放大器工作在特性曲線的線性范圍內(nèi),所以瞬態(tài)失真和交替失真較小。電路簡(jiǎn)單,調(diào)試方便。但效率較低,晶體管功耗大,功率的理論最大值僅有25%,且有較大的非線性失真。由于效率比較低現(xiàn)在設(shè)計(jì)基本上不在再使用。
?。?)B類放大器
B類放大器的主要特點(diǎn)是:放大器的靜態(tài)點(diǎn)在(VCC,0)處,當(dāng)沒(méi)有信號(hào)輸入時(shí),輸出端幾乎不消耗功率。在Vi的正半周期內(nèi),Q1導(dǎo)通Q2截止,輸出端正半周正弦波;同理,當(dāng)Vi為負(fù)半波正弦波(如圖虛線部分所示),所以必須用兩管推挽工作。其特點(diǎn)是效率較高(78%),但是因放大器有一段工作在非線性區(qū)域內(nèi),故其缺點(diǎn)是“交越失真”較大。即當(dāng)信號(hào)在-0.6V~ 0.6V之間時(shí), Q1 Q2都無(wú)法導(dǎo)通而引起的。所以這類放大器也逐漸被設(shè)計(jì)師摒棄。
音頻放大器已經(jīng)有快要一個(gè)世紀(jì)的歷史了,最早的電子管放大器的第一個(gè)應(yīng)用就是音頻放大器。然而直到現(xiàn)在為止,它還在不斷地更新、發(fā)展、前進(jìn)。主要因?yàn)槿祟惖穆犛X(jué)是各種感覺(jué)中的相當(dāng)重要的一種,也是最基本的一種。為了滿足它的需要,有關(guān)的音頻放大器就要不斷地加以改進(jìn)。
音頻放大器分以下幾類:
?。?)A類放大器
A類放大器的主要特點(diǎn)是:放大器的工作點(diǎn)Q設(shè)定在負(fù)載線的中點(diǎn)附近,晶體管在輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)均導(dǎo)通。放大器可單管工作,也可以推挽工作。由于放大器工作在特性曲線的線性范圍內(nèi),所以瞬態(tài)失真和交替失真較小。電路簡(jiǎn)單,調(diào)試方便。但效率較低,晶體管功耗大,功率的理論最大值僅有25%,且有較大的非線性失真。由于效率比較低現(xiàn)在設(shè)計(jì)基本上不在再使用。
(2)B類放大器
B類放大器的主要特點(diǎn)是:放大器的靜態(tài)點(diǎn)在(VCC,0)處,當(dāng)沒(méi)有信號(hào)輸入時(shí),輸出端幾乎不消耗功率。在Vi的正半周期內(nèi),Q1導(dǎo)通Q2截止,輸出端正半周正弦波;同理,當(dāng)Vi為負(fù)半波正弦波(如圖虛線部分所示),所以必須用兩管推挽工作。其特點(diǎn)是效率較高(78%),但是因放大器有一段工作在非線性區(qū)域內(nèi),故其缺點(diǎn)是“交越失真”較大。即當(dāng)信號(hào)在-0.6V~ 0.6V之間時(shí), Q1 Q2都無(wú)法導(dǎo)通而引起的。所以這類放大器也逐漸被設(shè)計(jì)師摒棄。
(3)AB類放大器
AB類放大器的主要特點(diǎn)是:晶體管的導(dǎo)通時(shí)間稍大于半周期,必須用兩管推挽工作??梢员苊饨辉绞д?。交替失真較大,可以抵消偶次諧波失真。有效率較高,晶體管功耗較小的特點(diǎn)。當(dāng)信號(hào)在-0.6V《+0.6V 之間時(shí),為使Q1,Q2導(dǎo)通,在Q1,Q2的VBE之間增加兩個(gè)偏置電壓,使輸入信號(hào)在+ - 0.6V之間大小的時(shí)候,Q1,Q2也可以線性的放大。這樣既可以獲得較高的功率效率,又能很好的改善B類推挽式放大器的交越失真。理論上也可達(dá)到 78.5%的功率最大值,但實(shí)際上功率的最大值在70%左右可能受到輸出級(jí)拓?fù)浜洼敵黾?jí)斜線的影響,在典型的聽音條件下(全功率的30%左右),功放的效率為35%左右。
?。?)D類放大器
D類(數(shù)字音頻功率)放大器是一種將輸入模擬音頻信號(hào)或PCM數(shù)字信息變換成PWM(脈沖亮度調(diào)制)或PDM(脈沖密度調(diào)制)的脈沖信號(hào),然后用PWM或 PDM的脈沖信號(hào)去控制大功率開關(guān)器件通/斷音頻功率放大器,也稱為開關(guān)放大器。具有效率高的突出優(yōu)點(diǎn)。
數(shù)字音頻功率放大器也看上去成是一個(gè)一比特的功率數(shù)模變換器。放大器由輸入信號(hào)處理電路、開關(guān)信號(hào)形成電路、大功率開關(guān)電路(半橋式和全橋式)和低通濾波器(LC)等四部分組成.D類放大或數(shù)字式放大器。系利用極高頻率的轉(zhuǎn)換開關(guān)電路來(lái)放大音頻信號(hào)。
D類(數(shù)字音頻功率)放大器有以下優(yōu)點(diǎn)
1)具有很高的效率,通常能夠達(dá)到85%以上。
2)體積小,可以比模擬的放大電路節(jié)省很大的空間。
3)無(wú)裂噪聲接通
4)低失真,頻率響應(yīng)曲線好。外圍元器件少,便于設(shè)計(jì)調(diào)試。
一個(gè)基本的半橋式D類放大器的結(jié)構(gòu)功能框圖如下圖所示。
各類音頻放大器比較說(shuō)明:
A類、B類和AB類放大器是模擬放大器,D類放大器是數(shù)字放大器。B類和AB類推挽放大器比A類放大器效率高、失真較小,功放晶體管功耗較小,散熱好,但B類放大器在晶體管導(dǎo)通與截止?fàn)顟B(tài)的轉(zhuǎn)換過(guò)程中會(huì)因其開關(guān)特性不佳或因電路參數(shù)選擇不當(dāng)而產(chǎn)生交替失真。而D類放大器具有效率高低失真,頻率響應(yīng)曲線好。外圍元器件少優(yōu)點(diǎn)。AB類放大器和D類放大器是目前音頻功率放大器的基本電路形式。
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