功率放大器原理

功率放大器，簡稱“功放”，很多情況下主機的額定輸出功率不能勝任帶動整個音響系統(tǒng)的任務(wù)，這時就要在主機和播放設(shè)備之間加裝功率放大器來補充所需的功率缺口，而功率放大器在整個音響系統(tǒng)中起到了“組織、協(xié)調(diào)”的樞紐作用，在某種程度上主宰著整個系統(tǒng)能否提供良好的音質(zhì)輸出。

功率放大器的定義和用途

功率放大器，簡稱功放，是對音頻信號進(jìn)行電壓電流綜合放大，以得到功率放大的。功率放大器在系統(tǒng)圖中的位置是揚聲器系統(tǒng)前面，它的輸出直接送到揚聲器系統(tǒng)，用于驅(qū)動揚聲器系統(tǒng)，由于功率放大器的輸出靈敏度一般在0db左右，所以加到功率放大器的輸入信號一般取自調(diào)音臺或周邊設(shè)備的0db輸出信號。而對于像傳聲器等低電平的輸出信號，必須經(jīng)過前置放大器放大或調(diào)音臺進(jìn)行電壓放大后，才能推動功率放大器。前置放大器，調(diào)音臺或周邊設(shè)備輸出的都是電壓信號，只能輸出極小的電流，不是功率信號，所以它們不能用來驅(qū)動揚聲器系統(tǒng)，必須經(jīng)過功率放大器將音頻信號進(jìn)一步作電壓放大，最后對電流和功率進(jìn)行放大，使其具有足夠的功率輸出，才足以推動揚聲器系統(tǒng)工作，輻射聲音，也就是推動音箱正常工作。

功率放大器原理

利用三極管的電流控制作用或場效應(yīng)管的電壓控制作用將電源的功率轉(zhuǎn)換為按照輸入信號變化的電流。因為聲音是不同振幅和不同頻率的波，即交流信號電流，三極管的集電極電流永遠(yuǎn)是基極電流的β倍，β是三極管的交流放大倍數(shù)，應(yīng)用這一點，若將小信號注入基極，則集電極流過的電流會等于基極電流的β倍，然后將這個信號用隔直電容隔離出來，就得到了電流（或電壓）是原先的β倍的大信號，這現(xiàn)象成為三極管的放大作用。經(jīng)過不斷的電流放大，就完成了功率放大。

1，平衡輸入、不平衡輸入插口

2，平衡—不平衡轉(zhuǎn)換級，其作用是將平衡輸入信號轉(zhuǎn)換成不平衡信號。

3，線路輸出隔離級，其作用是將輸入到本功率放大器的信號通過有源隔離后再向外輸出。當(dāng)一路信號要同時驅(qū)動多臺功率放大器時，采用簡單并機方式會降低總的合成輸出阻抗，其結(jié)果是使得前級設(shè)備的實際輸出信號幅度降低，也就是個功率放大器實際得到的輸入信號幅度降低，如果采用這種方式轉(zhuǎn)接后，沒信號的負(fù)載阻抗，都相當(dāng)于一臺功率放大器的輸入阻抗。

4，音量調(diào)節(jié)級，實際上是通過電位器從總輸入信號中取需要的量加到后級，使輸出功率為需要的值。

5，輸入級，次級的主要任務(wù)是起緩沖作用，同時提供一定的電壓放大量，并且在如果功率放大器出現(xiàn)削波現(xiàn)象時給出消波指示，以便操作者將音量適當(dāng)減小，這一集往往采用差分放大器電路形式。

6，主電壓放大級，本級提供大的電壓放大倍數(shù)，整個功率放大器的開環(huán)電壓放大倍數(shù)主要靠本級提供。

7，預(yù)推動級，由于主電壓放大級，只能提供極小的輸出信號電流，所以本級主要是將主電壓放大及提供的微小信號電流進(jìn)行初步放大，將信號電流放大幾十倍到一百多倍，而對信號電壓不僅沒有放大，反而稍微有一些降低，這一級采用射極跟隨器電路，也就是共集電極電路。

8，推動級，將已經(jīng)被預(yù)推動級放大了的信號電流進(jìn)一步放大，對信號電流的放大倍數(shù)大約在幾十倍到一百多倍，以便給功率輸出級提供足夠的信號驅(qū)動電流，與預(yù)推動級一樣，對信號電壓不僅沒有放大，反而稍微有一些降低，這一級也采用射極跟隨器電路。

9，功率輸出級，本集，將再一次對信號電流進(jìn)行放大，與預(yù)推動級和推動級一樣，對信號電壓不僅沒有放大，反而稍微有一些降低，這一級也采用射極跟隨器電路，本級是整臺功率放大器這一通道的最后輸出級，其輸出電壓取決于加到本級的驅(qū)動信號電壓，而輸出電流則主要取決于輸出信號電壓與負(fù)載阻抗的比值，這里說主要取決于的意思是輸出電流不能隨負(fù)載阻抗的無限減小而無限增大，如果超出本級的電流放大倍數(shù)與加到本級的驅(qū)動信號電流之乘積，則本級將無力提供，最大輸出信號電流也受為本級工作提供的直流工作電源輸出電流的限制，實際上更主要的是輸出功率晶體管的參數(shù)限制，所以使用功率放大器時一定要注意不使功率放大器過載，否則有可能超出輸出功率晶體管的能力，而使功率放大器損壞。