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功率放大器的分類總結(jié)分享

更新時間:2018-07-17      瀏覽次數(shù):357
   功率放大器的分類總結(jié)分享

  傳統(tǒng)的數(shù)字語音回放系統(tǒng)包含兩個主要過程:

  (1)數(shù)字語音數(shù)據(jù)到模擬語音信號的變換(利用高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC)實現(xiàn);

  (2)利用模擬功率放大器進行模擬信號放大,如A類、B類和AB類放大器。從1980年代早期,許多研究者致力于開發(fā)不同類型的數(shù)字放大器,這種放大器直接從數(shù)字語音數(shù)據(jù)實現(xiàn)功率放大而不需要進行模擬轉(zhuǎn)換,這樣的放大器通常稱作數(shù)字功率放大器或者D類放大器。

  1.A類放大器

  A類放大器的主要特點是:放大器的工作點Q設(shè)定在負載線的中點附近,晶體管在輸入信號的整個周期內(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。電路簡單,調(diào)試方便。但效率較低,晶體管功耗大,效率的理論大值僅有25%,且有較大的非線性失真。由于效率比較低,現(xiàn)在設(shè)計基本上不再使用。

  2.B類放大器

  B類放大器的主要特點是:放大器的靜態(tài)點在(VCC,0)處,當沒有信號輸入時,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Vi為負半波正弦波(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),故其缺點是"交越失真"較大。即當信號在-0.6V~ 0.6V之間時,Q1、Q2都無法導(dǎo)通而引起的。所以這類放大器也逐漸被設(shè)計師摒棄。

  3.AB類放大器

  AB類放大器的主要特點是:晶體管的導(dǎo)通時間稍大于半周期,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。

  4.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或PCM數(shù)字信息變換成PWM(脈沖寬度調(diào)制)或PDM(脈沖密度調(diào)制)的脈沖信號,然后用PWM或PDM的脈沖信號去控制大功率開關(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。數(shù)字音頻功率放大器也看上去成是一個一比特的功率數(shù)模變換器.放大器由輸入信號處理電路、開關(guān)信號形成電路、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*頻率的轉(zhuǎn)換開關(guān)電路來放大音頻信號的。

  1. 具有很高的效率,通常能夠達到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)計調(diào)試。

  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)通與截止狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程中會因其開關(guān)特性不佳或因電路參數(shù)選擇不當而產(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。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。

  5.T類放大器

  T類功率放大器的功率輸出電路和脈寬調(diào)制D類功率放大器相同,功率晶體管也是工作在開關(guān)狀態(tài),效率和D類功率放大器相當。但它和普通D類功率放大器不同的是:

  1、它不是使用脈沖調(diào)寬的方法,Tripath公司發(fā)明了一種稱作數(shù)碼功率放大器處理器“Digital Power Processing (DPP)”的數(shù)字功率技術(shù),它是T類功率放大器的核心。它把通信技術(shù)中處理小信號的適應(yīng)算法及預(yù)測算法用到這里。輸入的音頻信號和進入揚聲器的電流經(jīng)過DPP數(shù)字處理后,用于控制功率晶體管的導(dǎo)通關(guān)閉。從而使音質(zhì)達到高保真線性放大。

  2、它的功率晶體管的切換頻率不是固定的,無用分量的功率譜并不是集中在載頻兩側(cè)狹窄的頻帶內(nèi),而是散布在很寬的頻帶上。使聲音的細節(jié)在整個頻帶上都清晰可“聞”。

  3、此外,T類功率放大器的動態(tài)范圍更寬,頻率響應(yīng)平坦。DDP的出現(xiàn),把數(shù)字時代的功率放大器推到一個新的高度。在高保真方面,線性度與傳統(tǒng)AB類功放相比有過之而無不及。

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