功率放大器簡稱功放,功率放大器是一種電子設備,用于將輸入信號放大到更大的電壓、電流或功率級別,以便驅(qū)動更大的負載或產(chǎn)生更大的輸出功率。常用于音頻、無線電通信、雷達、聲吶、醫(yī)療設備和其他應用中。
功放原理
功率放大器的工作原理是將輸入信號應用到放大器的電路中,然后通過放大器的輸出部分產(chǎn)生放大后的信號。放大器的輸入信號可以是電壓、電流、功率或其他物理量。放大器的輸出信號通常是一個更強的電流、電壓或功率。
放大器的工作原理基于放大器的電路結(jié)構(gòu)和其所使用的電子元件的特性。功率放大器的核心是輸出晶體管,它是一種具有高電流放大能力的晶體管。
當輸入信號被應用到放大器的電路中時,輸出晶體管負責將信號放大。放大器的其他部分包括電容、電阻和電感等元件,用于匹配輸入信號和輸出負載阻抗,以確保信號能夠被正確地放大。
功放的工作方式
1、A類功放(又稱甲類功放)
A類功放輸出級中兩個(或兩組)晶體管永遠處于導電狀態(tài),也就是說不管有無訊號輸入它們都保持傳導電流,并使這兩個電流等于交流電的峰值,這時交流在最大訊號情況下流入負載。
當無訊號時,兩個晶體管各流通等量的電流,因此在輸出中心點上沒有不平衡的電流或電壓,故無電流輸入揚聲器。當訊號趨向正極,線路上方的輸出晶體管容許流入較多的電流,下方的輸出晶體管則相對減少電流,由于電流開始不平衡,于是流入揚聲器而且推動揚聲器發(fā)聲。
A類功放的工作方式具有最佳的線性,每個輸出晶體管均放大訊號全波,完全不存在交越失真(Switching Distortion),即使不施用負反饋,它的開環(huán)路失真仍十分低,因此被稱為是聲音最理想的放大線路設計。
但這種設計有利有弊,A類功放放最大的缺點是效率低,因為無訊號時仍有滿電流流入,電能全部轉(zhuǎn)為高熱量。當訊號電平增加時,有些功率可進入負載,但許多仍轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃俊?/div>
A類功放是重播音樂的理想選擇,它能提供非常平滑的音質(zhì),音色圓潤溫暖,高音透明開揚,這些優(yōu)點足以補償它的缺點。A類功率功放發(fā)熱量驚人,為了有效處理散熱問題,A類功放必須采用大型散熱器。
因為它的效率低,供電器一定要能提供充足的電流。一部25W的A類功放供電器的能力至少夠100瓦AB類功放使用。所以A類機的體積和重量都比AB類大,這讓制造成本增加,售價也較貴。一般而言,A類功放的售價約為同等功率AB類功放機的兩倍或更多。
2、B類功放(乙類功放)
B類功放放大的工作方式是當無訊號輸入時,輸出晶體管不導電,所以不消耗功率。當有訊號時,每對輸出管各放大一半波形,彼此一開一關(guān)輪流工作完成一個全波放大,在兩個輸出晶體管輪換工作時便發(fā)生交越失真,因此形成非線性。純B類功放較少,因為在訊號非常低時失真十分嚴重,所以交越失真令聲音變得粗糙。B類功放的效率平均約為75%,產(chǎn)生的熱量較A類機低,容許使用較小的散熱器。
3、AB類功放
與前兩類功放相比,AB類功放可以說在性能上的妥協(xié)。AB類功放通常有兩個偏壓,在無訊號時也有少量電流通過輸出晶體管。它在訊號小時用A類工作模式,獲得最佳線性,當訊號提高到某一電平時自動轉(zhuǎn)為B類工作模式以獲得較高的效率。
普通機10瓦的AB類功放大約在5瓦以內(nèi)用A類工作,由于聆聽音樂時所需要的功率只有幾瓦,因此AB類功放在大部分時間是用A類功放工作模式,只在出現(xiàn)音樂瞬態(tài)強音時才轉(zhuǎn)為B類。
這種設計可以獲得優(yōu)良的音質(zhì)并提高效率減少熱量,是一種頗為合乎邏輯的設計。有些AB類功放將偏流調(diào)得甚高,令其在更寬的功率范圍內(nèi)以A類工作,使聲音接近純A類機,但產(chǎn)生的熱量亦相對增加。
4、C類功放(丙類功放)
這類功放較少聽說,因為它是一種失真非常高的功放,只適合在通訊用途上使用。C類機輸出效率特高,但不是HI-FI放大所適用。
5、D類功放(丁類功放)
這種設計亦稱為數(shù)碼功放。D類功放放大的晶體管一經(jīng)開啟即直接將其負載與供電器連接,電流流通但晶體管無電壓,因此無功率消耗。當輸出晶體管關(guān)閉時,全部電源供應電壓即出現(xiàn)在晶體管上,但沒有電流,因此也不消耗功率,故理論上的效率為百分之百。
D類功放放大的優(yōu)點是效率最高,供電器可以縮小,幾乎不產(chǎn)生熱量,因此無需大型散熱器,機身體積與重量顯著減少,理論上失真低、線性佳。但這種功放工作復雜,增加的線路本身亦難免有偏差,所以真正成功的產(chǎn)品甚少,售價也不便宜。
常見的D類功放結(jié)構(gòu)圖
功放電路圖
功率放大器的特點
1.高功率
2.低失真
3.高效能
4.廣泛應用范圍
5.易于控制
6.熱效應
〈烜芯微/XXW〉專業(yè)制造二極管,三極管,MOS管,橋堆等,20年,工廠直銷省20%,上萬家電路電器生產(chǎn)企業(yè)選用,專業(yè)的工程師幫您穩(wěn)定好每一批產(chǎn)品,如果您有遇到什么需要幫助解決的,可以直接聯(lián)系下方的聯(lián)系號碼或加QQ/微信,由我們的銷售經(jīng)理給您精準的報價以及產(chǎn)品介紹
聯(lián)系號碼:18923864027(同微信)
QQ:709211280
相關(guān)閱讀