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        你不能不知道的9類音頻放大器,及其最佳應用場合

        • 發表時間:2021-01-17 18:06:55
        • 來源:未知
        • 人氣:

        音頻放大器的目的是在產生聲音的輸出元件上重建輸入的音頻信號,信號音量和功率級都要理想——如實、有效且失真低。音頻范圍為約20Hz~ 20kHz,因此放大器在此范圍內必須有良好的頻率響應(驅動頻帶受限的揚聲器時要小一些,如低音喇叭或高音喇叭)。根據應用的不同,功率大小差異很大,從耳機的毫瓦級到TVPC音頻的數瓦,再到"迷你"家庭立體聲和汽車音響的幾十瓦,直到功率更大的家用和商用音響系統的數百瓦以上,大到能滿足整個電影院或禮堂的聲音要求。     

         音頻放大器分類  長期以來,高品質音頻放大器的工作類別,只限于A(甲類)AB類 (甲乙類)。其原因在于過去只有電子管這樣的器件,B(乙類)電子管放大器產生的失真使它們甚至在公共廣播用時都難于被人們所接受。所有的自稱為高保真放大器均工作于推挽式的A(甲類)。

         隨著半導體器件的出現和發展,放大器的設計得到了更多的自由。就放大器的類別而言,已不限于(甲類)AB(甲乙類),而出現了更多類別的放大器。

         1A類(甲類)放大器——良好的線性放大器  A(甲類)放大器,是指電流連續地流過所有輸出器件的一種放大器。這種放大器,由于避免了器件開關所產生的非線性,只要偏置和動態范圍控制得當,僅從失真的角度來看,可認為它是一種良好的線性放大器,但效率較低。  A類放大器在結構上,還有兩類不同的工作方式:  ①是將兩個射極跟隨器相聯工作,其偏置電流要增加到在正常負載下有足夠的電流流過,而不使任一器件截止。這一措施的最大優點是它不會突然地耗盡輸出電流,如果負載阻抗低于標定值,放大器會短期出現截止現象,在失真上可能略有增加,但不致出現直感上的嚴重缺陷。  ②可稱作為控制電流源型(VCIS),它本質上是一個單獨的射極跟隨器,并帶有一個有源發射極負載,以達到合適的電流泄放。這一類作為輸出級時,需要在開始設計之前就把所要驅動的阻抗是多低搞清楚。  應用:這類放大器用于要求高線性度并且可用功率能滿足要求的應用。  

        2B類(乙類)放大器——最流行的放大器  B(乙類)放大器,是指器件導通時間為50%的一種工作類別。這類放大器可以說是最為流行的一種放大器,也許目前所生產的放大器有99%是屬于這一類。  B類放大器采用推挽式放大器結構。B類放大器的輸出采用正向和反向晶體管。為復現輸入信號,每個晶體管僅在信號波形的半周期(180°)期間導通。這允許放大器在空閑時為零電流,因此比A類放大器的效率高。  應用:B類放大器是一種折衷,效率提高,音頻質量下降。這是因為存在一個交越點,兩個晶體管都從導通狀態跳變為關斷狀態。眾所周知,B類音頻放大器在處理低電平信號時存在交越失真,不適合低功率應用。

         3AB類(甲乙類)放大器  AB(甲乙類)放大器,實際上是A(甲類)B(乙類)的結合,每個器件的導通時間在50100%之間,依賴于偏置電流的大小和輸出電平。該類放大器的偏置按B(乙類)設計,然后增加偏置電流,使放大器進入AB(甲乙類)。

         AB(甲乙類)放大器在輸出低于某一電平時,兩個輸出器件皆導通,其狀態工作于A(甲類);當電平增高時,兩個器件將完全截止,而另一個器件將供給更多的電流。這樣在AB(甲乙類)狀態開始時,失真將會突然上升,其線性劣于A(甲類)B(乙類)。  這種性能是采用以下方法實現的:將兩個晶體管偏置到導通接近于零的信號輸出,即B類放大器開始呈現非線性的點。對于小信號,兩個晶體管均導通,作用相當于A類放大器;對于大信號偏移,每半個波形周期內只有一個晶體管導通,因此像B類放大器一樣工作。  應用:AB類揚聲器放大器具有高信噪比(SNR)、低THD+N,典型效率高達65%,使其成為高保真揚聲器驅動器的理想選擇。

         4C(丙類)放大器  C(丙類)放大器,是指器件導通時間小于50%的工作類別。  應用:一般用于射頻放大,很難找到用于音頻放大的實例。

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