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功率放大器的主要種類

閱讀:266發(fā)布時間:2023-7-1

  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。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。

  根據(jù)晶體管工作在放大狀態(tài)時的電壓和電流大小(即晶體管的靜態(tài)工作點的位置)的不同,可將功率放大器分為ClassA(A類也稱甲類)Clas(B類也稱乙類)ClassAB(AB類也稱甲乙類)ClassC(C類也稱丙類)和ClassD(D類也稱丁類數(shù)字類)等。[4]

  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(nèi)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(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(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,所以應該用兩管推挽工作。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,應該用兩管推挽工作。可以避免交越失真。交替失真較大,可以抵消偶次諧波失真。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:晶體管在輸入信號每個周期的很短時間內(nèi)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(tài)。它的集電負載不是電阻而是一個LC并聯(lián)諧振回路,所以C類放大器也叫諧振放大電路。通過調(diào)節(jié)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(zhuǎn)換效率高,可以達到98%。但是因為負載是諧振電路,電路經(jīng)常工作在高頻狀態(tài)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較廣采用,所以通常作為射頻放大器、調(diào)諧放大器和倍頻器。

  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器件通/斷音頻功率放大器,也稱為開關放大器。具高的突出優(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(shù)字式放大器。系利用高頻率的轉(zhuǎn)換開關電路來放大音頻信號的。


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