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功率放大器有哪几种,功率放大器的有哪些类型详细说明

2024-01-28 17:36:36科技漂亮的斑马

很多朋友对功率放大器有哪几种,功率放大器的有哪些类型详细说明不是很了解,六月小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。功

功率放大器有哪几种,功率放大器的有哪些类型详细说明

很多朋友对功率放大器有哪几种,功率放大器的有哪些类型详细说明不是很了解,六月小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

功率放大器在现实中有很多应用,比如甲类功率放大器。在之前的文章中,边肖介绍了功率放大器的技术指标、工作原理和定义。为了提高人们对功率放大器的认识,本文将讨论功率放大器的分类。如果对本文内容感兴趣,不妨继续阅读。

功放(简称功放)“功放”,顾名思义,就是放大“功率”的放大器。传入的微弱信号,如麦克风、VCD、微波等。被发送到前置放大器电路,并被放大到足以推动功率放大器的信号幅度。最后,后级的功放电路推动扬声器或其他设备,它最大的作用就是作为“输出级”使用。从另一个角度来说,就是放大大信号的电流,达到功率放大的目的。

从广义上讲,功率放大器并不局限于音频放大,在很多场合都会用到,比如射频、微波、激光等等。

一、纯A类功率放大器

纯A类功率放大器,也称为A类功率放大器(Class A),是一种完全线性的放大器。纯A类功放工作时,不管有无信号,晶体管的正负通道都是导通的,这意味着更多的功率被消耗为热量。纯A类功放在汽车音响的应用中并不多见,只有意大利的高品质系列Sinfoni才有这样的功放。

这是因为纯A类功放的效率很低,通常只有20-30%,音频发烧友感兴趣的是它的声音表现。

二、 B类功率放大器

乙类功率放大器又称乙类功率放大器(Class B),也称线性放大器,但其工作原理与纯甲类功率放大器完全不同。乙类功率放大器在工作时,晶体管的正负通道通常处于闭合状态,除非有信号输入,即正信号来时只有正通道工作,负通道闭合,所以两个通道永远不会同时工作,所以在没有信号的部分根本没有功率损耗。

但正负通道通断时,往往会出现交叉失真,尤其是在低电平时,所以乙类功放并不是真正的高保真功放。在实际应用中,其实很多早期的车载音响功放都是乙类功放,因为效率高。

三、甲、乙类功率放大器

甲、乙类功率放大器又称AB类功率放大器,是一种兼容甲、乙类功率放大器优点的设计。在没有信号或者信号很小的时候,晶体管的正负通道一直都是导通的,然后就掉电了,不过没有甲类功放那么严重。当信号为正相位时,负相位通道一直打开,直到信号变强,但当信号变强时,负相位通道关闭。当信号为负时,正负通道的工作方式正好相反。

AB类功放的缺陷是会产生交越失真,但在效率比和保真度上优于A类和B类功放。AB类功放也是目前汽车音响中应用最广泛的设计。

四、D类功率放大器

d类放大器不同于上述的A类、B类或AB类放大器,其工作原理是基于开关晶体管,可以在极短的时间内完全导通或关断。两个晶体管不会同时导通,所以产生的热量很少。这类放大器的效率非常高(90%左右),在理想情况下可以达到100%,而AB类放大器只能达到78.5%。另一方面,开关模式也增加了输出信号的失真。

D类放大器的电路分为三级:输入开关级、功率放大级和输出滤波级。D类放大器工作在开关状态时可以采用脉宽调制(PWM)方式。使用PWM,可以将音频输入信号转换为高频开关信号,并通过比较器将音频信号与高频三角波进行比较。当反相端电压高于同相端电压时,输出为低。当反相端电压低于同相端电压时,输出为高电平。

在D类放大器中,比较器的输出连接到功率放大电路,功率放大电路采用金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)而不是双极晶体管(BJT),因为前者的响应时间更快,所以适合高频工作模式。D类放大器需要两个MOSFET,可以在极短的时间内完全工作在导通或截止状态。当一个MOSFET完全导通时,它的管压降非常低;当MOSFET完全关断时,通过电子管的电流为零。

两个交替工作在通断状态的MOSFET的开关速度很快,所以效率极高,产生的热量很低,所以D类放大器不需要很大的散热器。

D类功放还有很多其他的叫法,比如T类,都是D类功放的变体。在实际应用中,直到1980年,这种开关功率放大器才因为MOSFET的出现而得到迅速发展。在实际开发过程中,虽然有高效率,但也存在高失真、高噪音、阻尼因子差的问题。随着技术的发展,这样的缺陷会越来越少,估计未来D类功放会在汽车音响领域得到更广泛的应用。五、T类T放大器

T类功放的功率输出电路与脉宽调制D类功放相同,功率晶体管也工作在开关状态,效率与D类功放相当。但它不同于普通的D类功放:首先,它不使用脉宽调制。Tripath公司发明了一种数字功率技术,叫做“数字功率处理(DPP)”,是T类功率放大器的核心。

这里使用了通信技术中的自适应算法和预测算法来处理小信号。经过DPP数字处理后,输入的音频信号和进入扬声器的电流用来控制功率晶体管的导通和关断。从而使音质达到高保真线性放大。

其次,其功率晶体管的开关频率并不固定,无用元件的功率谱并不集中在载波频率两侧的窄频带内,而是分散在很宽的频带内。让声音的细节在整个频段都清晰可闻。此外,T类功率放大器具有更宽的动态范围和平坦的频率响应。DDP的出现将数字时代的功放推向了一个新的高度。高保真方面,线性度比传统的AB类功放还要差。

以上就是关于功率放大器有哪几种,功率放大器的有哪些类型详细说明的知识,希望能够帮助到大家!

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