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        更新時間:2023-10-21 16:57:06
        功率放大器

        功率放大器

        詞條創建時間:2023-10-08瀏覽次數:1543

        功率放大器(英文名稱:power amplifier),簡稱“功放”,是指在給定失真率條件下,能產生最大功率輸出以驅動某一負載(例如揚聲器)的放大器。功率放大器在整個音響系統中起到了“組織、協調”的樞紐作用,在某種程度上主宰著整個系統能否提供良好的音質輸出。 功率放大器是一種可放大交直流信號,在給定失真率條件下,能產生最大功率輸出以驅動某一負載的實驗室儀器。功率放大器的主要技術參數包括帶寬、電壓、功率、通道、壓擺率、阻抗、增益等。為具體應用選擇合適的功率放大器時,應考慮電壓、功率、增益、帶寬和波形等特性。

        功率放大器工作原理

        利用三極管的電流控制作用或場效應管的電壓控制作用將電源的功率轉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在放大區中恒為基極電流的β倍,β是三極管的電流放大系數,應用這一點,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,這現象成為三極管的放大作用。經過不斷的電流放大,就完成了功率放大。


        功率放大器的特點及原理是什么


        功率放大器的工作原理和主要作用是什么


        功率放大器的基本原理及性能參數介紹


        功率放大器原理與設計方法介紹

        功率放大器主要應用

        無論在全球移動通信系統、第三代移動通信系統、無線局域網等民用領域,還是在雷達、電子戰、導航等軍用領域,射頻功率放大器作為這些系統中的前端器件,對其低耗、高效、體積小的要求迅速增加。

        眾所周知,功率放大器是射頻電路眾多模塊中功率損耗最大的,作為系統的核心和前端部分,它的效率將直接影響系統效率,因此效率問題成為現代功率放大器的研究熱點。在大多數功率放大器中,功率損耗的主要是晶體管損耗,主要由電壓和電流產生的,從而提出開關類功率放大器,主要有D類,E類和F類。其中F類功率放大器專門設計一個諧波網絡來實現漏極電壓和電流波形控制。理論上,F類功率放大器的漏極效率為100%,被稱為新一代功率放大器。

        傳統功率放大器由于輸出電路上的功率消耗,其工作效率很低。為增加傳統功率放大器的工作效率,理想的F類功率放大器使用輸出濾波器對晶體管輸出電壓或電流中的諧波成分進行控制,歸整晶體管輸出的電壓和電流波形。從而實現集電極電流的角度參數為90°,即保持集電極波形為半個正弦波,集電極電壓波形為方波,并且兩者的相位差是λ/4,這樣集電極電壓和電流的波形就沒有交疊區,從而達到100%的理想效率。


        功率放大器適用范圍(功率放大器的應用領域有哪些方面)


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        功率放大器主要指標

        1、額定功率(rate power):是指連續的正弦波功率,在500Hz正弦波輸入及一定的負載下,諧波失真小于1%所輸出的功率,表示成W/CH(瓦/聲道)。一般來說,額定功率越大,造價越高。

        2、總諧波失真(THD):是指高次諧波占基波的百分比,總諧波失真越小越好,好的功率放大器的總諧波失真能達到0.02%

        3、轉換率(slew rate):單位時間上升的電壓幅度,單位為伏/微秒,它反映了功率放大器對瞬態聲音信號的跟蹤能力,是一種瞬態特性指標。

        4、阻尼因子(damping factor):其定義為功率放大器的負載阻抗(大功率管內部電阻加上音箱的接線線阻),例如8Ω:0.04Ω=200:1,一般要求比值比較大,但不能太大,太大會覺得揚聲器發聲單薄,太小則會使聲音層次差,聲像分布不佳。

        5、輸出阻抗(output impedance)(或稱額定負載阻抗):通常有8Ω、4Ω、2Ω等值,此值越小,說明功率放大器負載能力越強。就單路而言,額定負載為2Ω的功率放大器,可以帶動4只阻抗為8Ω的音箱發聲,并且失真很小。

        功率放大器性能指標

        無論AV放大器和Hi-Fi功放對功率放大器要求十分嚴格,在輸出功率、頻率響應、失真度、信噪比、輸出阻抗和阻尼系數等方面都有明確要求。

        輸出功率:

        輸出功率是指功放電路輸送給負載的功率。人們對輸出功率的測量方法和評價方法很不統一,使用時注意。

        1、額定功率(RMS):它指在一定的諧波范圍內功放長期工作所能輸出的最大功率(嚴格說是正弦波信號)。經常把諧波失真度為1%時的平均功率稱為額定輸出功率或最大有用功率、持續功率、不失真功率等。很顯然規定的失真度前提不同時,額定功率數值將不相同。

        2、最大輸出功率:當不考慮失真大小時,功放電路的輸出功率可遠高于額定功率,還可輸出更大數值的功率,它能輸出的最大功率稱為最大輸出功率,前述額定功率與最大輸出功率是兩種不同前提條件的輸出功率。

        3、音樂輸出功率(MPO):音樂輸出功率MPO是英文Music Power Outpur的縮寫,它是指功放電路工作于音樂信號時的輸出功率,也就是輸出失真度不超過規定值的條件下,功放對音樂信號的瞬間最大輸出功率。

        音樂輸出功率可以用來評價功放的動態聽音效果,例如在平穩的音樂過程后面突然出現了沖擊性強的打擊樂器聲音,有的功放電路可在瞬間提供很大的輸出功率給以力度感有使不完的勁;有的功放卻顯得力不從心底氣不足。為了反映這瞬間突發性輸出功率的能力可以用音樂輸出功率來量度。

        4、峰值音樂輸出功率(PMPO):它是最大音樂輸出功率,是功放電路的另一個動態指標,若不考慮失真度功放電路可輸出的最大音樂功率就是峰值音樂輸出功率。

        通常峰值音樂輸出功率大于音樂輸出功率,音樂輸出功率大于最大輸出功率,最大輸出功率大于額定輸出功率,經實踐統計,峰值音樂輸出功率是額定輸出功率的5-8倍。

        頻率響應:

        頻率響應反映功率放大器對音頻信號各頻率分量的放大能力,功率放大器的頻響范圍應不低于人耳的聽覺頻率范圍,因而在理想情況下,主聲道音頻功率放大器的工作頻率范圍為20-20000Hz。國際規定一般音頻功放的頻率范圍是40-16000Hz±1.5dB。

        失真:

        失真是重放音頻信號的波形發生變化的現象。波形失真的原因和種類有很多,主要有諧波失真、互調失真、瞬態失真等。

        動態范圍:

        放大器不失真的放大最小信號與最大信號電平的比值就是放大器的動態范圍。實際運用時,該比值使用dB來表示兩信號的電平差,高保真放大器的動態范圍應大于90dB。

        自然界的各種噪聲形成周圍的背景噪聲,而周圍的背景噪聲和演奏出現的聲音強度相差很大,在通常情況下,將這個強度差稱為動態范圍,優良音響系統在輸入強信號時不應產生過載失真,而在輸入弱信號時,有不應被自身產生的噪聲所淹沒,為此好的音響系統應當具有較大的動態范圍,噪聲只能盡量減少,但不可能不產生噪聲。

        信噪比:

        信噪比是指聲音信號大小與噪聲信號大小的比例關系,將攻放電路輸出聲音信號電平與輸出的各種噪聲電平之比的分貝數稱為信噪比的大小。

        輸出阻抗和阻尼系數:

        1、輸出阻抗:功放輸出端與負載(揚聲器)所表現出的等效內阻抗稱為功放的輸出阻抗;

        2、阻尼系數:阻尼系數是指功放電路給負載進行電阻尼的能力。


        功率放大器的主要指標有哪些呢


        功率放大器P1dB、P3dB和PSat、功率附加效率(PAE)指標參數介紹


        功率放大器基本參數包括什么


        功率放大器各項指標參數介紹


        功率放大器的主要性能指標是什么

        功率放大器使用技巧

        功率放大器在某種程度上主宰著整個系統能否提供良好的音質輸出。

        對于很多人來說,對放大器并不是十分的了解,不清楚在功放音箱中,都需要哪些的配件進行配置,才能將功放的效果播放到一個最佳的狀態。

        第一種:就是在喇叭下面裝個電阻做電流取樣,實際上反饋回去的還是電壓信號,是模擬的電流反饋,做的人最多,但是這個電路有缺陷的,有2個方面的原因:

        1、是他的輸出增益會隨著阻抗的變化而變化。結果使加在喇叭2端的不是恒壓了,好象這樣可以使加到喇叭上的功率恒定。

        由于揚聲器的聲壓特性曲線是在恒壓輸出下測試的,所以單純的這種電路并不好聲,聽感不佳,好玩而已,不過有改進型的電路,以電壓負反饋為主,加適量的這種類型的電流負反饋,倒是可以做出不錯的聲音,但此時電流負反饋的作用是改變功放的阻尼系數,對幅頻特性影響不大。

        2、是取樣點在喇叭的下面,喇叭是個電感,電流流過電感其相位會變化,低頻還好,高頻可以移相90度,相位特性極差。

        第二種:負阻放大器,除了在一些特別的場合,第一個用于音響上并取得成功的是YAMAHA,其主要的作用是對低頻的延伸有很好的改善作用,但是對200Hz以上的頻率卻會起到劣化音質的效果,所以一般是用在超低頻有源音箱上。

        實際上,這種電路是和音箱搭配使用的,單獨沒有什么實際使用的意義。其工作原理是:如果音箱是一個剛體,那么加上一個管子,就可以變成一個理想的霍爾莫滋共鳴箱,那么不管這箱子大小如何,管子的粗細怎樣,只要符合霍爾莫滋共振計算公式。哪怕20Hz的諧振點也可以做的到,箱子的大小,只是效率高低而已,由于音箱上有喇叭的存在,喇叭在發聲的時候是在運動的,音箱就不是一個剛體,那么箱子就不會產生霍爾莫滋共鳴。

        因此,如果在發聲的時候喇叭的振膜是靜止不動的。那么,箱子就接近剛體,就可以滿足霍爾莫滋共振的條件,可以任意的設計這個箱子的諧振點。發聲的時候讓喇叭不動的工作就是負阻功放的任務了。負阻功放的工作原理是當喇叭在低頻段工作的時候,其阻抗特性急劇變化,放大電路通過電流取樣將這種變化取出來反饋給功放,使得功放以電流的形式進行控制喇叭,如果對放大電路進行等效分析,可以發現功放的內阻在計算上成負阻特性。

        在動態放大的時候使得喇叭加放大器的內阻接近于0。結果這種電路使得在喇叭不管朝哪個方向都受到很強的阻尼。只要發聲以結束,喇叭就不動了,箱子也就變剛體了。

        第三種:電流模反饋放大電路,這個才是實用的電流放大電路,也是真正的電流型負反饋,其反饋的信號是電流,不是電壓,就是說在負反饋端不是加上,而是加入,有電流流入的。這種電路最早是在視頻傳輸,或則儀器設備象示波器什么的上用的很多。

        由于是低阻負電流反饋輸入這種電路的高頻特性極佳,容性負載的驅動能力超強,只要進過改進,發現做功率放大器很是不錯,可以彌補電壓型放大器的一些先天不足,象開環頻響低,閉環的瞬態頻響失真,極弱的容性負載驅動能力。缺點是這種電路的開環增益比較低,閉環后的失真會比電壓型放大器高一個數量級。不過,做的好總失真也不會過0.01%。


        如何使用功率放大器來驅動高容性壓電器件


        Aigtek安泰電子功率放大器使用指南


        功率放大器的正確使用方法


        功率放大器使用經驗分享:差分探頭和普通探頭有什么區別?


        功率放大器怎么使用

        功率放大器注意事項

        對于主要作用是向負載提供功率的放大電路通常稱為功率放大電路,其主要特點如下:

        1、輸出功率是指交變電壓和交變電流的乘積,即交流功率;

        2、交流功率是在輸入為正弦波、輸出波形基本不失真時定義的;

        3、輸出功率大,因而消耗在電路內的能量和電源提供的能量也大;

        4、晶體管常常工作在極限應用狀態,由此要考慮必要的散熱措施和過電流、過電壓的保護措施。

        功率放大器阻抗匹配

        在所有電子音像設備中,都有一個功率輸出的最佳方案問題,即為了獲得最大的功率輸出而又不增加電路的投資經費,這就是功率放大器與揚聲器系統的最佳組合。

        功率放大器組合的目的是為了達到最小的設備投資而獲得最大的功率輸出。

        為了達到最大輸出功率,所以負載的大小應該使功率管的電流輸出和電壓輸出的乘積最大,這時的狀態稱為功率匹配狀態。在音響設備的揚聲器系統中音響的輸出阻抗應為揚聲器組合狀態的總阻抗,這樣音響的輸出功率才是標明的額定標準功率,否則音響的輸出功率就達不到要求。

        例如:音響標準接頭上標明是4Ω、100W,那么該接頭上的阻抗就是兩個8Q揚聲器的并聯,每個揚聲器可得到50W,這樣綜合揚聲器系統,就是4Ω、100W,否則不能實現100w的功率輸出。

        功率放大器防護措施

        功率管是功率放大電路中最容易受到損壞的器件,損壞的大部分原因是由于管子的實際耗散功率超過了額定數值。另外,若功率放大器與揚聲器失配或揚聲器使用中長期過載,也極易損壞揚聲器(或音箱),因此,在音響設備中,防護的目的是保護昂貴的功放和揚聲器,所以對電源、功放、音箱的過載和短路保護是完全必要的。

        1、電源保護:當使用開關電源時,則有專門的保護控制端,只要輸入過電流或過電壓信號,即可達到保護目的。

        2、功放級晶體管保護:功率放大晶體管除在使用中必須注意環境溫度及選用合適的散熱器外,主要是考慮過電流和過電壓保護問題,應用的集成電路都設有限流保護和熱切斷保護功能,所以在自制功放時須注意過壓保護。

        3、音箱揚聲器系統保護:音響系統的保護有兩種意義:一種是音響揚聲器的過載;另一種不是音頻功率的過大、而是直流電位的偏移,導致無電容隔離的OCL或BTL電路揚聲器燒毀。


        功率放大器驅動容性負載、感性負載,有哪些注意事項?


        功率放大器選購技巧及使用注意事項


        功率放大器使用及保養注意事項有哪些?


        功率放大器的類型和特點是什么(功率放大器使用注意事項有哪些)


        功率放大器使用注意事項有哪些內容和要求

        功率放大器常見種類

        射頻功率放大器:

        射頻功率放大器(RF PA)是各種無線發射機的重要組成部分。在發射機的前級電路中,調制振蕩電路所產生的射頻信號功率很小,需要經過一系列的放大一緩沖級、中間放大級、末級功率放大級,獲得足夠的射頻功率以后,才能饋送到天線上輻射出去。為了獲得足夠大的射頻輸出功率,必須采用射頻功率放大器。

        射頻功率放大器是發送設備的重要組成部分。射頻功率放大器的主要技術指標是輸出功率與效率。除此之外,輸出中的諧波分量還應該盡可能的小,以避免對其他頻道產生干擾。

        高頻功率放大器:

        高頻功率放大器用于發射級的末級,作用是將高頻已調波信號進行功率放大,以滿足發送功率的要求,然后經過天線將其輻射到空間,保證在一定區域內的接收級可以接收到滿意的信號電平,并且不干擾相鄰信道的通信。

        功率放大器

        高頻功率放大器是通信系統中發送裝置的重要組件。按其工作頻帶的寬窄劃分為窄帶高頻功率放大器和寬帶高頻功率放大器兩種,窄帶高頻功率放大器通常以具有選頻濾波作用的選頻電路作為輸出回路,故又稱為調諧功率放大器或諧振功率放大器;寬帶高頻功率放大器的輸出電路則是傳輸線變壓器或其他寬帶匹配電路,因此又稱為非調諧功率放大器。高頻功率放大器是一種能量轉換器件,它將電源供給的直流能量轉換成為高頻交流輸出。在“低頻電子線路”課程中已知,放大器可以按照電流導通角的不同,將其分為甲、乙、丙三類工作狀態。甲類放大器電流的流通角為360o,適用于小信號低功率放大。乙類放大器電流的流通角約等于180o;丙類放大器電流的流通角則小于180o。乙類和丙類都適用于大功率工作。丙類工作狀態的輸出功率和效率是三種工作狀態中最高者。高頻功率放大器大多工作于丙類。但丙類放大器的電流波形失真太大,因而不能用于低頻功率放大,只能用于采用調諧回路作為負載的諧振功率放大。由于調諧回路具有濾波能力,回路電流與電壓仍然極近于正弦波形,失真很小。除了以上幾種按電流流通角來分類的工作狀態外,又有使電子器件工作于開關狀態的丁類放大和戊類放大。丁類放大器的效率比丙類放大器的還高,理論上可達100%,但它的最高工作頻率受到開關轉換瞬間所產生的器件功耗(集電極耗散功率或陽極耗散功率)的限制。

        如果在電路上加以改進,使電子器件在通斷轉換瞬間的功耗盡量減小,則工作頻率可以提高。這就是戊類放大器。在低頻放大電路中為了獲得足夠大的低頻輸出功率,必須采用低頻功率放大器,而且低頻功率放大器也是一種將直流電源提供的能量轉換為交流輸出的能量轉換器。高頻功率放大器和低頻功率放大器的共同特點都是輸出功率大和效率高,但二者的工作頻率和相對頻帶寬度卻相差很大,決定了他們之間有著本質的區別。低頻功率放大器的工作頻率低,但相對頻帶寬度卻很寬。例如,自20至20000 Hz,高低頻率之比達1000倍。因此它們都是采用無調諧負載,如電阻、變壓器等。高頻功率放大器的工作頻率高(由幾百kHz一直到幾百、幾千甚至幾萬MHz),但相對頻帶很窄。例如,調幅廣播電臺(535-1605 kHz的頻段范圍)的頻帶寬度為10 kHz,如中心頻率取為1000 kHz,則相對頻寬只相當于中心頻率的百分之一。中心頻率越高,則相對頻寬越小。因此,高頻功率放大器一般都采用選頻網絡作為負載回路。由于這后一特點,使得這兩種放大器所選用的工作狀態不同:低頻功率放大器可工作于甲類、甲乙類或乙類(限于推挽電路)狀態;高頻功率放大器則一般都工作于丙類(某些特殊情況可工作于乙類)。

        寬頻帶發射機的各中間級還廣泛采用一種新型的寬帶高頻功率放大器,它不采用選頻網絡作為負載回路,而是以頻率響應很寬的傳輸線作負載。這樣,它可以在很寬的范圍內變換工作頻率,而不必重新調諧。綜上所述可見,高頻功率放大器與低頻功率放大器的共同之點是要求輸出功率大,效率高;它們的不同之點則是二者的工作頻率與相對頻寬不同,因而負載網絡和工作狀態也不同。

        高頻功率放大器的主要技術指標有:輸出功率、效率、功率增益、帶寬和諧波抑制度(或信號失真度)等。這幾項指標要求是互相矛盾的,在設計放大器時應根據具體要求,突出一些指標,兼顧其他一些指標。例如實際中有些電路,防止干擾是主要矛盾,對諧波抑制度要求較高,而對帶寬要求可適當降低等。功率放大器的效率是一個突出的問題,其效率的高低與放大器的工作狀態有直接的關系。放大器的工作狀態可分為甲類、乙類和丙類等。為了提高放大器的工作效率,它通常工作在乙類、丙類,即晶體管工作延伸到非線性區域。但這些工作狀態下的放大器的輸出電流與輸出電壓間存在很嚴重的非線性失真。低頻功率放大器因其信號的頻率覆蓋系數大,不能采用諧振回路作負載,因此一般工作在甲類狀態;采用推挽電路時可以工作在乙類。高頻功率放大器因其信號的頻率覆蓋系數小,可以采用諧振回路作負載,故通常工作在丙類,通過諧振回路的選頻功能,可以濾除放大器集電極電流中的諧波成分,選出基波分量從而基本消除了非線性失真。

        所以,高頻功率放大器具有比低頻功率放大器更高的效率。高頻功率放大器因工作于大信號的非線性狀態,不能用線性等效電路分析,工程上普遍采用解析近似分析方法——折線法來分析其工作原理和工作狀態。這種分析方法的物理概念清楚,分析工作狀態方便,但計算準確度較低。以上討論的各類高頻功率放大器中,窄帶高頻功率放大器:用于提供足夠強的以載頻為中心的窄帶信號功率,或放大窄帶已調信號或實現倍頻的功能,通常工作于乙類、丙類狀態。寬帶高頻功率放大器:用于對某些載波信號頻率變化范圍大得短波,超短波電臺的中間各級放大級,以免對不同fc的繁瑣調諧。通常工作于甲類狀態。


        傳統類功率放大器的種類介紹


        功率放大器電路圖集(多種類功率放大電路)


        功率放大器的三種類型是什么意思


        功率放大器的種類及工作特點是什么


        功率放大器的工作狀態有哪幾種類型

        功率放大器主要特點

        功率放大器簡稱功放,以其主要用途來說,功放可以分做兩個主要類別,即專用功放與民用功放。在體育館場、影劇場、歌舞廳、會議廳、公共場所擴聲,以及錄音監聽等處所使用的功放,一般說在其技術參數上往往會有一些獨特的要求,這類功放通常稱之為專用功放或是專業功放。

        而用于家庭的Hi-Fi音樂欣賞,AV系統放音,以及卡拉OK娛樂的功放,通常稱為民用功放或是家用功放。

        專用功放與民用功放盡管在一些特性參數上有所差別,但也很難說有一條涇渭分明的界線,比如用于音樂錄音監聽的功放很可能就是一臺可用于家庭Hi-Fi甚至是Hi-end功放。

        Hi-Fi功放與AV功放:

        Hi-Fi功放與AV功放是家用功放中的兩個主要類別。這兩類功放用于不同的用途,設計的側重也不相同。Hi-Fi功放用于欣賞音樂,使用者追求的是盡可能的"原汁原味".而AV功放的使用者追求的是與畫面相配合的“現場”效果,甚至是夸張了的“現場”效果。這兩類功放不太好直接比較孰優孰劣,比如價位同為三千多元的Hi-Fi功放與AV功放,Hi-Fi功放的成本投入只在兩個聲道上,而AV功放的成本投入則要兼顧5-6個聲道,還要具有一定的效果處理功能。如果僅看其兩個主聲道的投入,肯定低于Hi-Fi功放兩個聲道的投入。其放音效果的差異是顯而易見的。但是無論是Hi-Fi功放還是AV功放,都有高檔精品型與超值普及型之分。

        一般來說,很難能有一臺可以對Hi-Fi、AV全兼容的AV功放,AV功放兼顧Hi-Fi音樂欣賞是有條件的,這一條件就是使用者欣賞音樂時的要求與標準,如果使用者僅是用來欣賞一些休閑音樂,或是只要求能夠聽到樂曲的旋律,AV功放是比較容易滿足的,但是要是對音樂欣賞有較高的要求,一般的AV功放就難于滿足了。

        晶體管功放與電子管功放:

        用于Hi-Fi欣賞的功放可以分作晶體管功放和電子管功放兩大類,以前還有用集成電路或是模塊電路的Hi-Fi功放,但現已經不多見。音響技術超級論壇 晶體管功放和電子管功放并不存在著優劣的差異,只不過應用的器件不同(一是晶體管,一是電子管),由于兩類器件不同,其物理基理與電路特點也不相同。

        電子管的電流是電子在真空中受電場力的吸引,運動形成的。而晶體管的電流是半導體元素的外層電子在電場力的作用下轉移位置形成的。這種物理基理的不同,造成在實際應用中電路特點也不同。相對來說,電子管功放的工作電壓較高,但工作電流比較小,而晶體管功放的工作電壓較低,工作電流都比較大。 電子管功放與晶體管功放的音色確是有一定的差異,兩者對瞬態信號的響應也不相同。這種不同都又分別適應了不同類別的音樂和不同的音樂欣賞者,所以Hi-Fi功放中形成了晶體管功放和電子管功放并存的情況。不過,若是以品牌、型號、數量而言,晶體管功放所占的份額仍是絕對大于電子管功放。

        甲類功放與乙類功放:

        晶體管功放輸出級晶體管的工作狀態,可以分做甲類與乙類。所謂甲類,簡單地說就是使輸出級晶體管在正弦交流信號的正負半周時均工作在線性區,而乙類則是僅使輸出級的晶體管在正弦交流信號的正半周(或是負半周)工作在線性區。由于輸出級晶體管的工作狀態不同,使得輸出級的電源利用效率(即輸出功放與耗電功率之比)也不同。在實用的輸出電路中,乙類的效率要比甲類的效率高2-3倍。

        甲類功放不存在交越失真,而且不論實際輸出功率大小,輸出級晶體的內阻均為恒定。而乙類功放總會有一定的交越失真(盡管這種失真可能極?。?,另外,在大輸出時輸出級晶體管的內阻較小,但在小輸出時輸出級晶體管的內阻卻比較大。這些不同,造成聽感上也有不同,甲類功放的聲音相對乙類功放而言比較柔和,另外對音箱的低頻控制力也比乙類功放強,尤其是在小音量時低音的質感要好一些。甲類功放的這些特點,使得甲類功放在實際應用中不需要很大的輸出功率余量,一臺20W-30W的甲類功放已經能夠把大多數的音箱推動得很不錯了。

        前面提到了甲類功放的電源效率低,這一原因造成甲類功放工作時要散發大量的熱量。為了使晶體管的工作溫度不超過一定限度,需要較大體積和面積的散熱器,這使得甲類功放的體積、重量都比較大。

        純后級功放與單聲道功放:

        常見的功放都是把放大小信號的前置放大器(前級)與功率放大器(后 級)做在一個機殼中,這種功放常被稱為“合并功放”,合并功放使用方便,又有比較好的性能價格比。但這種合并功放有它一些固有的缺點,其中最不好克服的就是前級與后級之間的相互干擾問題了。為了解決這一問題,于是便把前級與后級分別做在兩個機殼中,這樣就有了純后級功放。大多的純后級功放都是雙聲道的結構形式,但這種結構形式使得兩個聲道相互干擾問題又不太好解決,為了解決兩個聲道相互間的干擾便又出現了把兩個聲道分開的單聲道純后級功放。

        把功率放大器這樣一塊塊地分割開,最主要的意義是要提高功放的素質,而不是追求這種形式。如果僅僅在形式上實現了相互分開,盡管可以解決相互干擾問題,但其它參數并未明顯改善,那么這種分開對功放提高整體素質來說還是有限的。

        功率放大器有晶體管與電子管之分,前級同樣也有晶體管和電子管之分。對于音響愛好者與音樂愛好者而言,在選用前級與后級上有多種的組合形式,而不同的組合形式又有不同的音效特點,這使得使用者又多了一些選擇的空間。

        與純后級功放配接的前級對整個音響系統的優劣影響比較大。首先它必須具有一定的素質,否則,純后級或是單聲道的優點便發揮不出來,甚至有可能把一臺劣質前級的“毛病”突出出來,整體音效反而更差了。再有,不同的前級后級配合其音色特點不同,使用者可以根據個人的偏愛選擇不同的組合形式。

        比如,很多音響與音樂愛好者就喜歡用“膽前、石后”(即電子管前級,晶體管后級)的組合方式,覺得這樣組合既發揮了晶體管后級功率輸出大,瞬態響應好的特點,又領略了電子管前級音色甜美、醇厚的“韻味”,不過這種搭配也并不是“金科玉律”,因為具體的前級與后級都有各自的特點,而對音色的偏愛又因人而異,使用者可以依據具體的情況找出自己所喜愛的組合方式。

        Hi-Fi功放應有多大的輸出功率:

        Hi-Fi功放應有的輸出功率受很多因素影響,首先這一輸出功率與所配接的音箱關系較大,其次還與功放的自身素質有關,再有就是與所使用的環境,也就是房間的空間體積有關。

        音箱有一項參數叫作靈敏度,它的單位是dB/m?W,所代表的意義是當音箱得到1W的電功率時距離音箱1m處產生的聲壓(dB)。如果某款音箱的靈敏度是90dB,那么在1m處得到90dB的聲壓需有1W的功率來推動。要得到100dB的聲壓, 那就需要10W的功率來推動了。但如果音箱的靈敏度是80dB(如ATC的SCM-10)要想達到100dB的聲壓則需要100W的功率來推動了。大多數音箱的靈敏度約為85dB-90dB,對這些音箱來說,有10W-30W的不失真功率已經能夠有足夠的聲壓了。

        功放自身的素質,與功放應有的輸出功率關系較大。功放的參數中有一項稱為阻尼系數,這是表示對音箱控制能力的一項參數,但這一參數有一個適度范圍,而且又和具體的音箱有直接關系。一般說來,如果一臺功放的素質很好,在30 W輸出時仍能保持其性能參數在一定的水準。那么就沒有必要去要求功放有更大的功率輸出??墒侨绻Ψ诺乃刭|不很理想,當輸出功率增加時會引起其性能參數的劣化,那么就應當使功放的輸出功率有一定的余量,以保證在實用的輸出功率下仍有一定的良好參數。通常情況下,當功放為甲類輸出或是電子管功放,則不需要有過多的輸出功率余量,20W-30W的輸出功率已經夠用了。但如果是乙類功放或是素質較差的功放,這時應使功放的輸出功率有較大的余量。另外,如果配接的音箱是大型倒相式,也應使功放有較大的輸出功率余量。在從功放自身的素質考慮功放應有的輸出功率時,將功率余量選得大些確實能改善功放與音箱的適配情況。

        選擇輸出功率較大的功放主要的意義,不是因為需要那樣大的聲壓,而是要改善功放對音箱的適配狀態。如果一臺輸出功率適度的功放已經能夠把音箱控制的得心應手,那么就沒有必要對這臺功放提出更高的輸出功率要求。

        使用環境,也就是房間的空間體積與功放應輸出的功率也有一定的關系,以上所談及的輸出功率大小,是以房間的空間體積在40以下而言,如果房間的空間體積較大,那么功放的輸出功率則應加大一些。

        電子管功放輸出級的特點:

        電子管功放的功率輸出級有三種電路類型,一類是有輸出變壓器的推挽輸出電路。這類輸出電路類型在電子管功放中占了絕大多數。在推挽電路中的輸出變壓器中直流成分很少,二次諧波失真也很小,這類電路的輸出功率可以做得比較大,所以適用范圍也比較大。一般說對膽機音色有興趣的音響愛好者來說,這類輸出級的膽機很合適。不過這類功放的,輸出變壓器的設計與工藝至關重要,如果輸出變壓器的設計與工藝上有不足之處,往往這類功放的頻率響應,瞬態響應就不太理想。另外由于輸出變壓器的制約,所以配接音箱的適應范圍較小。

        另一類功率輸出級的電路類型是單端甲類電路。這類電路也有變壓器,但這類電路的輸出變壓器中有很大的直流成分,對輸出變壓器的要求比推挽輸出電路中輸出變壓的要求要高。另外對供電電源的要求也比較高。這類輸出電路的特點是二次諧波成分比較多,盡管這是一種諧波失真,但對音樂信號來說,二次諧波是高度的諧合音,所以聽起來很入耳。這一特點使得這種輸出電路的功放在聲音的音色上很有特點,尤其是當功放級采用三極管時,人聲聽起來很甜美,室內樂中的弦樂聽起來也很細膩,或者說,這類功放的聲音很有味道。但是這類功放的輸出功率不容易做得大,所以如果配用的音箱靈敏度較低,在放送大型管弦樂曲時就比較勉強了。這類電子管功放都很受一些音響玩家的歡迎,往往在備有一臺大功率晶體管功放之外,又備有一臺此類功放,想來是在音色上互有所補,不過,這也說明此類功放的音色特點確有動人之處。

        還有一類電子管功放的輸出級電路是OTL電路,所謂OTL電路就是無輸出變壓器電路?,F代的晶體管功放輸出級幾乎全是OTL電路或是OTL電路的改進型。電子管和晶體管的特性參數與工作狀態不同,晶體管功放很容易適合配阻抗為4- 8的音箱,而電子管功放要想不需要輸出變壓器去適配4-8的音箱就要費些周折了。電子管OTL功放由于去掉了輸出變壓器,所以在技術參數上比前面提到的那兩類電路有很大的提高,這類輸出電路的功放聲音極有特色,和前面兩類輸出電路相比,它有宏偉的氣勢和寬闊的聲場,和晶體管功放相比它的音色又溫暖、細膩。這類功放由于沒有輸出變壓器,所以能夠適應較寬范圍的音箱阻抗。但是這類輸出級的功放電源效率低,設計、工藝、調試都比較復雜,這類輸出電路的功放僅見于一些高檔機種中,很難見到低價位的普及型機種。

        電流特點:

        對功放電路的了解或評價,主要從輸出功率、效率和失真這三方面考慮。

        1、為得到需要的輸出功率,電路須選集電極功耗足夠大的三極管,功放管的工作電流和集電極電壓也較高。電路設計使用中首先要考慮怎樣充分地發揮三極管功能而又不損壞三極管。由于電路中功放管工作狀態常接近極限值,所以功放電流調整和使用時要小心,不宜超限使用。

        2、從能耗方面考慮,功放輸出的功率最終是由電源提供的,例如收音機中功放耗電要占整機的2/3,因此要十分注意提高電路效率,即輸出功率與耗電功率的比值。

        3、功放電路的輸入信號已經幾級放大,有足夠強度,這會使功放管工作點大幅度移動,所以要求功放電路有較大的動態范圍。功放管的工作點選擇不當,輸出會有嚴重失真。


        功率放大器的分類及其特點是什么


        功率放大器的特點及原理是什么


        各類別功率放大器的特點是什么


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        功率放大器的工作特點有哪些方面

        功率放大器選購技巧

        選擇功率放大器的時候,首先要注意它的一些技術指標:

        1、輸入阻抗:通常表示功率放大器的抗干擾能力的大小,一般會在5000-15000Ω,數值越大表示抗干擾能力越強;

        2、失真度:指輸出信號同輸入信號相比的失真程度,數值越小質量越好,一般在0.05%以下;

        3、信噪比:是指輸出信號當中音樂信號和噪音信號之間的比例,數值越大代表聲音越干凈。

        另外,在選購功率放大器的時候還要明確購買意愿,如果希望加裝低音炮,最好購買5聲道的功放,通常2聲道和4聲道揚聲器只能推動前后揚聲器,而低音炮只能再另配功放,5聲道功放就可以解決這個問題,功率放大器的輸出功率也要盡量大于揚聲器的額定功率。


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        功率放大器怎么選擇型號的(功率放大器選購技巧)


        高速雙極性功率放大器選型攻略


        功率放大器的選型原則和方法是什么

        功率放大器基本組成

        功率放大器通常由3部分組成:前置放大器、驅動放大器、末級功率放大器。

        1、前置放大器起匹配作用,其輸入阻抗高(不小于10kΩ),可以將前面的信號大部分吸收過去,輸出阻抗低(幾十Ω以下),可以將信號大部分傳送出去。同時,它本身又是一種電流放大器,將輸入的電壓信號轉化成電流信號,并給予適當的放大。

        2、 驅動放大器起橋梁作用,它將前置放大器送來的電流信號作進一步放大,將其放大成中等功率的信號驅動末級功率放大器正常工作。如果沒有驅動放大器,末級功率放大器不可能送出大功率的聲音信號。

        3、末級功率放大器起關鍵作用。它將驅動放大器送來的電流信號形成大功率信號,帶動揚聲器發聲,它的技術指標決定了整個功率放大器的技術指標。


        功率放大器由什么組成


        正弦波放大器有哪幾個部分組成(功率放大器)


        功率放大器的基本要求有哪些(功率放大器的組成部分)


        功率放大器的構成要素包括哪些

        功率放大器主要種類

        傳統的數字語音回放系統包含兩個主要過程:

        1、數字語音數據到模擬語音信號的變換(利用高精度數模轉換器DAC)實現;

        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不同類型的數字放大器,這種放大器直接從數字語音數據實現功率放大而不需要進行模擬轉換,這樣的放大器通常稱作數字功率放大器或者D類放大器。

        A類放大器:

        A類放大器的主要特點是:放大器的工作點Q設定在負載線的中點附近,晶體管在輸入信號的整個周期內均導通。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,所以瞬態失真和交替失真較小。電路簡單,調試方便。但效率較低,晶體管功耗大,效率的理論最大值僅有25%,且有較大的非線性失真。因此效率比較低。

        B類放大器:

        B類放大器的主要特點是:放大器的靜態點在(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,Q1導通Q2截止,輸出端正半周正弦波;同理,當Vi為負半波正弦波,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域內,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都無法導通而引起的。所以這類放大器也逐漸被設計師摒棄。

        AB類放大器:

        AB類放大器的主要特點是:晶體管的導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。

        C類放大器:

        C類放大器主要特點是:晶體管僅在輸入信號每個周期的很短時間內工作。電路工作時通常會給放大管提供一個負偏壓,以確保晶體管不會工作在乙類狀態。它的集電極負載不是電阻而是一個LC并聯諧振回路,所以C類放大器也叫諧振放大電路。通過調節電容器的容值或電感器的感值從而達到選頻功能。C類放大器的轉換效率極高,可以達到98%。但是因為負載是諧振電路,電路經常工作在高頻狀態所以失真很大,因此C類放大器并不適合作為音頻功率放大器,反而因為它的可選頻率特性而被無線電界廣泛采用,所以通常作為射頻放大器、調諧放大器和倍頻器。

        D類放大器:

        D類(數字音頻功率)放大器是一種將輸入模擬音頻信號或PCM數字信息變換成PWM(脈沖寬度調制)或PDM(脈沖密度調制)的脈沖信號,然后用PWM或PDM的脈沖信號去控制大功率開關器件通/斷音頻功率放大器,也稱為開關放大器。具有效率高的突出優點。數字音頻功率放大器也看上去成是一個一比特的功率數模變換器.放大器由輸入信號處理電路、開關信號形成電路、大功率開關電路(半橋式和全橋式)和低通濾波器(LC)等四部分組成。D類放大或數字式放大器。系利用極高頻率的轉換開關電路來放大音頻信號的。

        優點:

        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省很大的空間;

        3)無裂噪聲接通;

        4)低失真,頻率響應曲線好。外圍元器件少,便于設計調試。

        A類、B類和AB類放大器是模擬放大器,D類放大器是數字放大器。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通與截止狀態的轉換過程中會因其開關特性不佳或因電路參數選擇不當而產生交替失真。而D類放大器具有效率高低失真,頻率響應曲線好。外圍元器件少優點。AB類放大器和D類放大器是音頻功率放大器的基本電路形式。

        T類放大器:

        T類功率放大器的功率輸出電路和脈寬調制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,它不是使用脈沖調寬的方法,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里。輸入的音頻信號和進入揚聲器的電流經過DPP數字處理后,用于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,無用分量的功率譜并不是集中在載頻兩側狹窄的頻帶內,而是散布在很寬的頻帶上。使聲音的細節在整個頻帶上都可“聞”。

        此外,T類功率放大器的動態范圍更寬,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。


        功率放大器類型有哪些種類


        功率放大器分類依據及種類有哪些


        功率放大器種類(功率放大電路的分類)


        功率放大器有哪三種類型的


        功率放大器的種類有哪三種類型

        功率放大器功放所用的有源器件組成

        功放所用的有源器件主要是晶體管(雙極型或場效應晶體管),在工作頻率很高或要求輸出功率很大等場合,也使用電子管(包括大功率發射電子管);在微波段使用行波管。功放按其有源器件的工作點不同可分為甲(A)類、甲乙(AB)類、乙(B)類、丙(C)類和?。―)類等。表內列出不同工作類型的功率放大器對正弦波所能達到的最高效率。

        功放常應用于廣播、通信發射機的輸出級、音響系統的輸出級以及控制系統驅動執行機構的放大器等。應用場合不同,性能要求不同,電路的構成與工作類型也不同。常用的有線性功放、諧振功放、寬帶功放電路等。為提高輸出功率,可采用功率合成技術。

        線性功放 用于要求非線性失真小的場合。常用電路形式有單管放大電路和推挽放大電路。單管放大電路的電路形式與電壓放大器類似,必須是甲類工作,效率最低,多用于小功率放大器。推挽放大電路由兩個有源器件構成,分別用相位差180°的輸入信號激勵,然后將它們的輸出信號反相疊加供給負載。圖1所示的是用變壓器實現反相疊加的推挽放大器原理電路。這種電路理論上兩個器件可工作在乙類,而輸出無失真。但實際的有源器件特性不是完全理想的,需工作在甲乙類。推挽放大電路也可由極性相反的晶體管互補對CPNP型和NPN型雙極晶體管對或N型溝道和P型溝道的場效應管對)構成。利用它們的互補特性構成的電路,不需相位相差180°的兩個輸入信號,輸出信號也不需反相疊加。這種電路可全部由晶體管和電阻構成,便于集成化,多用于集成功放中。

        諧振功放 以諧振回路作為有源器件的負載,專門放大窄頻帶信號的放大器。這種放大器允許電流波形有很大失真,然后利用諧振回路將諧波濾除;可以使有源器件工作在丙類,以獲得高效率;多用于大功率發射機中的末級。若將諧振回路調諧在輸入信號的諧波上并選擇合適的工作點,可構成倍頻器。

        寬帶功放 以傳輸線變壓器作為有源器件的負載。這種功放的上限頻率可達幾百兆赫,波段覆蓋范圍寬。傳輸線變壓器按照傳輸線和變壓器的工作原理構成。

        功率合成技術 多個放大器對同一輸入信號放大,然后用合成的方法,將各放大器的輸出功率相加。圖2是功率合成原理電路,它由放大器、功率合成與分配網絡組成。合成與分配網絡常用傳輸線變壓器構成。這種合成技術的特點是其中某一放大器工作狀態發生變化,其余放大器的工作不受影響。

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