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[導讀]功率放大器在現實中具備諸多適用,如A類功率放大器等。在往期文章中,小編對功率放大器的技術指標、功率放大器的工作原理、功率放大器的定義等知識有所介紹。

功率放大器在現實中具備諸多適用,如A類功率放大器等。在往期文章中,小編對功率放大器的技術指標、功率放大器的工作原理、功率放大器的定義等知識有所介紹。為增進大家對功率放大器的認識,本文將對功率放大器的分類予以探討。如果你對本文內容具有興趣,不妨繼續往下閲讀哦。

功率放大器(簡稱:功放)(Power Amplifier)“功率放大器”,顧名思義,是將“功率”放大的放大器。進入微弱的信號,如話筒、VCD、微波等等送到前置放大電路,放大成足以推動功率放大器信號幅度,最後後級功率放大電路推動喇叭或其它設備,它最大的功用,是當成”輸出級”(Output Stage)使用。從另一個角度來看,它是在做大信號的電流放大,以達到功率放大的目的。從廣義上來説功率放大器不侷限於音頻放大,很多場合都會用到它,如射頻、微波、激光等等。

一、純甲類功率放大器

純甲類功率放大器又稱為A類功率放大器(Class A),它是一種完全的線性放大形式的放大器。在純甲類功率放大器工作時,晶體管的正負通道不論有或沒有信號都處於常開狀態,這就意味着更多的功率消耗為熱量。純甲類功率放大器在汽車音響的應用中比較少見,像意大利的Sinfoni高品質系列才有這類功率放大器。這是因為純甲類功率放大器的效率非常低,通常只有20-30%,音響發燒友們對它的聲音表現津津樂道。

二、乙類功率放大器

乙類功率放大器,也稱為B類功率放大器(Class B),它也被稱為線性放大器,但是它的工作原理與純甲類功率放大器完全不同。B類功放在工作時,晶體管的正負通道通常是處於關閉的狀態除非有信號輸入,也就是説,在正相的信號過來時只有正相通道工作,而負相通道關閉,兩個通道絕不會同時工作,因此在沒有信號的部分,完全沒有功率損失。但是在正負通道開啓關閉的時候,常常會產生跨越失真,特別是在低電平的情況下,所以B類功率放大器不是真正意義上的高保真功率放大器。在實際的應用中,其實早期許多的汽車音響功放都是B類功放,因為它的效率比較高。

三、甲乙類功率放大器

甲乙類功率放大器也稱為AB類功率放大器(Class AB),它是兼容A類與B類功放的優勢的一種設計。當沒有信號或信號非常小時,晶體管的正負通道都常開,這時功率有所損耗,但沒有A類功放嚴重。當信號是正相時,負相通道在信號變強前還是常開的,但信號轉強則負通道關閉。當信號是負相時,正負通道的工作剛好相反。AB類功率放大器的缺陷在於會產生交越失真,但是相對於它的效率比以及保真度而言,都優於A類和B類功放,AB類功放也是目前汽車音響中應用最為廣泛的設計。

四、D類功率放大器

D類放大器與上述A,B或AB類放大器不同,其工作原理基於開關晶體管,可在極短的時間內完全導通或完全截止。兩隻晶體管不會在同一時刻導通,因此產生的熱量很少。這種類型的放大器效率極高(90%左右),在理想情況下可達100%,而相比之下AB類放大器僅能達到78.5%。不過另一方面,開關工作模式也增加了輸出信號的失真。D類放大器的電路共分為三級:輸入開關級、功率放大級以及輸出濾波級。D類放大器工作在開關狀態下可以採用脈寬調製(PWM)模式。利用PWM能將音頻輸入信號轉換為高頻開關信號,通過一個比較器將音頻信號與高頻三角波進行比較,當反相端電壓高於同相端電壓時,輸出為低電平;當反相端電壓低於同相端電壓時,輸出為高電平。

在D類放大器中,比較器的輸出與功率放大電路相連,功放電路採用金屬氧化物場效應管(MOSFET)替代雙極型晶體管(BJT),這是由於前者具有更快的響應時間,因而適用於高頻工作模式。D類放大器需要兩隻MOSFET,它們在非常短的時間內可完全工作在導通或截止狀態下。當一隻MOSFET完全導通時,其管壓降很低;而當MOSFET完全截止時,通過管子的電流為零。兩隻MOSFET交替工作在導通和截止狀態的開關速度非常快,因而效率極高,產生的熱量很低,所以D類放大器不需要很大的散熱器。

D類功放還有其它許多的稱法,如T類等,它們都是D類功放的一種變形。在實際應用中,直到1980以後,由於MOSFET的出現,這種開關式功放才得以迅速發展。在實際的發展過程中,雖然有高效率,但同時也有高失真,高噪聲以及較差的阻尼因素。隨着技術的發展,這類缺陷將越來越少,估計未來D類功放在汽車音響領域中會得到更加廣泛的應用。

五、T類放大器

T類功率放大器的功率輸出電路和脈寬調製D類功率放大器相同,功率晶體管也是工作在開關狀態,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:首先,它不是使用脈衝調寬的方法,Tripath公司發明了一種稱作數碼功率放大器處理器“Digital Power Processing (DPP)”的數字功率技術,它是T類功率放大器的核心。它把通信技術中處理小信號的適應算法及預測算法用到這裏。輸入的音頻信號和進入揚聲器的電流經過DPP數字處理後,用於控制功率晶體管的導通關閉。從而使音質達到高保真線性放大。

其次,它的功率晶體管的切換頻率不是固定的,無用分量的功率譜並不是集中在載頻兩側狹窄的頻帶內,而是散佈在很寬的頻帶上。使聲音的細節在整個頻帶上都清晰可“聞”。此外,T類功率放大器的動態範圍更寬,頻率響應平坦。DDP的出現,把數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AB類功放相比有過之而無不及。

以上便是此次小編帶來的“功率放大器”相關內容,通過本文,希望大家對功率放大器的分類具備一定的瞭解。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將於後期帶來更多精彩內容。最後,十分感謝大家的閲讀,have a nice day!

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