音訊放大器分類

2021-04-18 23:46:40 字數 2530 閱讀 2336

a類(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,由於避免了器件開關所產生的非線性,只要偏置和動態範圍控制得當,僅從失真的角度來看,可認為它是一種良好的線性放大器。 a類放大器在結構上,還有兩類不同的工作方式。其中一類是將兩個射極跟隨器相聯工作,其偏置電饕黽擁皆謖8涸叵掠兇愎壞牡緦髁鞴皇谷我黃骷?nbsp;止。這一措施的最大優點是它不會突然地耗盡輸出電流,如果負載阻抗低於標定值,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。另一類可稱作為控制電流源型(vcis),它本質上是乙個單獨的射極跟隨器,並帶有乙個有源發射極負載,以達到合適的電流洩放。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。b類(

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%是屬於這一類。由於大家比較熟悉,這裡不作詳細介紹。

ab類(甲乙類)放大器,實際上是a類(甲類)和b類(乙類)的結合,每個器件的導通時間在50—100%之間,依賴於偏置電流的大小和輸出電平。該類放大器的偏置按b類(乙類)設計,然後增加偏置電流,使放大器進入ab類(甲乙類)。 ab類(甲乙類)放大器在輸出低於某一電平時,兩個輸出器件皆導通,其狀態工作於a類(甲類);當電平增高時,兩個器件將完全截止,而另乙個器件將供 給更多的電流。這樣在ab類(甲乙類)狀態開始時,失真將會突然上公升,其線性劣於a類(甲類)或b類(乙類)。不過筆者認為,它的正當使用在於它對a類(甲類)的補充,且當面向低負載阻抗時可繼續較好地工作。 c類

(丙類)放大器,是指器件導通時間小於

50%的工作類別。這類放大器,一般用於射頻放大,很難找到用於音訊放大的例項。

這類放大器,其特點是斷續地轉換器件的開通,其頻率超過音訊,可控制訊號的占空比以使它的平均值能代表音訊訊號的瞬時電平,這種情況被稱為脈寬調變

(pwm)

,其效率在理論上來說是很高的。但是,實際困難還是非常大的,因為

200khz

的高功率方波是不是好的出發點尚不清楚;從失真的角度來看,為保

證取樣頻率的有效性,必須將乙個陡峭截止頻率的低通濾波器插入放大器與揚聲

器之間,以消除絕大部分的射頻成分,這至少需要

4個電感

(考慮立體聲),

成本自然不會低。此外,表現在頻響方面,它只能對某一特定負載阻抗保證平坦的頻率響應。

d類放大器最初提出是在

1958

年,近年來日益受到歡迎。

消費類產品廠商正向

d類放大器轉移的主要原因在於其極高的效率,它產生的熱量僅為線性放大器的一半。

ab類放大器的效率大約是

50%左右,而

d類放大器的效率在

80%以上,甚至還可以達到

90%。

在效率、體積以及功率消耗方面,

d類放大器具有明顯的優勢。而在廣為詬病的音質方面,經過業界的努力,

d類放大器的音質已與

ab類放大器沒有區別。而

在**上,單從圖中看似乎

ab類放大器較為便宜,但是從系統方面考慮,由於

ab類放大器要輸出較大功率必然要有更大的功耗,因而其散熱片也是必不可少的。而d

類放大器由於效率高、功耗小,因而可以省去散熱片。另外,由於

ab類放大器的功耗大,就需要更大體積的電源對其供電,這樣也會使其開銷增加。可以說,

從系統方面考慮,它們的開銷相差不多。因而,

d類放大器的優勢是顯而易見的。

對於傳統的電晶體放大器,輸出級包含多個電晶體,這些電晶體提供瞬時連續的輸出電流。音響系統的很多可能的實現方案都包括a類、

ab類和

b類放大器。與d

類放大器設計相比,甚至效率最高的線性輸出級的功耗都很大,這一區別使

d類放大器在很多應用中優點明顯,這是因為功耗越小,產生的熱量就越少,可節省

電路板空間和成本,並可延長可攜式系統的電池使用壽命。

f類放大器,據說並不存在,似乎是需要補充的空缺。

g類放大器,似乎與b類(

乙類)或ab(

甲乙類)

的放大器有些類似。

對於小的輸出訊號,它的供電電流來自低電壓源;而對於

『大訊號

』,供電將轉換到較高的電壓源。這樣,一定比b類

(乙類)的效率更高。但是,這種改進似乎不

能超越多路輸出器件的成本以及使開關二極體在高頻時轉換乾淨利落的技術難點,以致使其使用不適合某些高功率的專業裝置。此外,g類

(庚類)放大器所產生的

失真,大概要比相應的b類

(乙類)更大,但也有資料顯示,對轉換細節進行精心設計,將會使其差別較小。

h放大器,也似乎與b類(

乙類)相似,其特點在於動態地提公升單供電電壓

(不用轉換到另乙個電壓源

),以提高效率,所採用的電路結構是自舉電路。 s

類放大器,是由

桑德曼博士命名的一種放大器。這類放大器,採用乙個a類

(甲類)放大電路,其電流能力非常有限,加上b類

(乙類)放大電路作後備,在連線上使負載呈現為一較高的電阻。

tech-nicsse-1000

所採用的方法與此極為相似。

音訊功率放大器

d類音訊放大器採用脈寬調變 pwm 訊號而不是ab類放大器通常採用的線性訊號,這裡的pwm 訊號涵蓋了音訊訊號以及pwm開關頻率與諧波,為非線性訊號。d類放大器比ab類放大器效率高得多,因為輸出級的mosfet管可從極高阻抗轉變為極低阻抗,從而在作用區的操作時間只有幾個ns。利用上述技術原理,輸出級...

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