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汽车功放(Power,放大器按信号导通角的大小

2019-09-04 17:40

按照不同的角度,放大器可以进行不同类别的划分。放大器按信号导通角的大小,可分为A、B、C、D、AB类,本文我们将一一进行介绍。 A类放大器 纯甲类放大器即末级放大管工作在甲类状态的放大器,也叫纯A类放大器。A类放大器在输入信号的整个周期内均有电流流过晶体管(即导通角为3600),这种放大器被称为A类放大器。A类放大器的失真很小,但其效率也低,即使在理想情况下,最高效率也只能达到50%,通常只有30%~40%0在输入信号的半个周期内有电流流过晶体管(即导通角为1800),这种放大器被称为B类放大器。由于导通角为1800,输入信号的另半个周期波形被削掉,因此失真很大。 甲类功放输出级中两个晶体管永远处于导电状态,也就是说不管有无信号输入它们都保持传导电流,并使这两个电流等于交流电的峰值,这时交流在最大讯号情况下流入负载。当无讯号时,两个晶体管各流通等量的电流,因此在输出中心点上没有不平衡的电流或电压,故无电流输入扬声器。当讯号趋向正极,线路上方的输出晶体管容许流入较多的电流,下方的输出晶体管则相对减少电流,由于电流开始不平衡,于是流入扬声器而且推动扬声器发声。简单来说,纯甲类放大器远工作在最大输出功率状态。 B类放大器 由于晶体管起始导通电压值的存在及起始导通的非线性,B类放大器存在着交越失真,这在高质量的HI-FI放大领域显然是不允许的。所以,常将推挽式电路的两个晶体管均施加少量偏置,使其导通角略大于1800,可避免产生交越失真。这种电路,导通角介于A类和B类之间,称为AB类放大器oAB类电路的效率要低于B类,只有60%~70%。但因其兼顾了A类与B类的优点,故目前得到了广泛的应用。 AB类放大器 甲乙类放大器即末级放大管工作在甲乙类状态的放大器。也叫AB类放大器。AB类属于传统的功放。也是大多数功放的类型。从功率上看,甲乙类的功率数值一般较大。但并不总是工作在最大输出功率的状态,尽管放大类型比起纯A类有所不如,只要经过高水平的调试和校音,甲乙类放大器也可以发出美妙动人的音色。无数HIFI厂商已经用事实证明了这点。 C类放大器 在输入信号超过偏置点时才有电流流过晶体管(即导通角小于1800),这种放大器被称为C类放大器C类放大器的效率更高,但其电流波形失真太大,因而不能用于Hi-Fi放大,只能用于采用高Q值调谐回路作为负载的谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力,回路电流与电压仍然接近于正弦波形,失真很小。 D类放大器 D类功放指的是D类音频功率放大器(有时也称为数字功放)。通过控制开关单元的ON/OFF,驱动扬声器的放大器称D类放大器。D类放大器首次提出于1958年,近些年已逐渐流行起来。与一般的线性AB类功放电路相比,D类功放有效率高、体积小等特点。 从A、B、C类放大器的特性可知,影响放大器效率的主要原因是无信号时的直流功耗。工作于脉冲放大状态的D类放大器,其工作状态为开关放大,效率极高,理论上可达100%,实际上由于器件未达到理想状态,效率只能达到80%。95%,但这也是放大器中具有的最高效率。由于D类功放的效率高,无功损耗小,故散热器体积也可用的较小,变压器也不必用的那么巨大,使功放的体积、重量及成本大幅度下降,符合人们对新一代功放高效率、轻量化的追求。 D类放大器与A类和AB类放大器不同。后者接收的是模拟信号进行放大,前者则不一定。技术上是存在几种不同做法的。 既有全程数字化的“全数字放大器”(只有数字输入端子,无模拟输入端),也有半程数字的“半数字化放大器”。 D类功放是放大元件处于开关工作状态的一种放大模式。无信号输入时放大器处于截止状态,不耗电。工作时,靠输入信号让晶体管进入饱和状态,晶体管相当于一个接通的开关,把电源与负载直接接通。理想晶体管因为没有饱和压降而不耗电,实际上晶体管总会有很小的饱和压降而消耗部分电能。这种耗电只与晶体管特性有关,而与信号输出的大小无关,所以特别有利于超大功率的场合。

音频放大器是在产生声音的输出元件上重建输入的音频信号的设备,其重建的信号音量和功率级都要理想如实、有效且失真低。音频范围为约20Hz~20kHz,因此放大器在此范围内必须有良好的频率响应(驱动频带受限的扬声器时要小一些,如低音喇叭或高音喇叭)。

利用模拟功率放大器进行模拟信号放大,如A类、B类和AB类放大器。从1980年代早期,许多研究者致力于开发不同类型的数字放大器,这种放大器直接从数字语音数据实现功率放大而不需要进行模拟转换,这样的放大器通常称作数字功率放大器或者D类放大器。 1、A类放大器 A类放大器的主要特点是:放大器的工作点Q设定在负载线的中点附近,晶体管在输入信号的整个周期内均导通。放大器可单管工作,也可以推挽工作。由于放大器工作在特性曲线的线性范围内,所以瞬态失真和交替失真较小。电路简单,调试方便。但效率较低,晶体管功耗大,功率的理论最大值仅有25%,且有较大的非线性失真。 由于效率比较低 现在设计基本上不在再使用。 2、B类放大器 B类放大器的主要特点是:放大器的静态点在处,当没有信号输入时,输出端几乎不消耗功率。在Vi的正半周期内,Q1导通Q2截止,输出端正半周正弦波;同理,当Vi为负半波正弦波,所以必须用两管推挽工作。其特点是效率较高,但是因放大器有一段工作在非线性区域内,故其缺点是"交越失真"较大。即当信号在-0.6V~ 0.6V之间时, Q1 Q2都无法导通而引起的。所以这类放大器也逐渐被设计师摒弃。 3、AB类放大器 AB类放大器的主要特点是:晶体管的导通时间稍大于半周期,必须用两管推挽工作。可以避免交越失真。交替失真较大,可以抵消偶次谐波失真。有效率较高,晶体管功耗较小的特点。 4、D类放大器 D类放大器是一种将输入模拟音频信号或PCM数字信息变换成PWM或PDM的脉冲信号,然后用PWM或PDM的脉冲信号去控制大功率开关器件通/断音频功率放大器,也称为开关放大器。具有效率高的突出优点.数字音频功率放大器也看上去成是一个一比特的功率数模变换器.放大器由输入信号处理电路、开关信号形成电路、大功率开关电路和低通滤波器等四部分组成.D类放大或数字式放大器。系利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号的。

简介

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  1. 汽车功放(Power,放大器按信号导通角的大小。具有很高的效率,通常能够达到85%以上。 2. 体积小,可以比模拟的放大电路节省很大的空间。 3. 无裂噪声接通 4. 低失真,频率响应曲线好。外围元器件少,便于设计调试。 A类、B类和AB类放大器是模拟放大器,D类放大器是数字放大器。B类和AB类推挽放大器比A类放大器效率高、失真较小,功放晶体管功耗较小,散热好,但B类放大器在晶体管导通与截止状态的转换过程中会因其开关特性不佳或因电路参数选择不当而产生交替失真。而D类放大器具有效率高低失真,频率响应曲线好。外围元器件少优点。AB类放大器和D类放大器是目前音频功率放大器的基本电路形式。 5、T类放大器 T类功率放大器的功率输出电路和脉宽调制D类功率放大器相同,功率晶体管也是工作在开关状态,效率和D类功率放大器相当。但它和普通D类功率放大器不同的是:1、它不是使用脉冲调宽的方法,Tripath公司发明了一种称作数码功率放大器处理器“Digital Power Processing ”的数字功率技术,它是T类功率放大器的核心。它把通信技术中处理小信号的适应算法及预测算法用到这里。输入的音频信号和进入扬声器的电流经过DPP数字处理后,用于控制功率晶体管的导通关闭。从而使音质达到高保真线性放大。2、它的功率晶体管的切换频率不是固定的,无用分量的功率谱并不是集中在载频两侧狭窄的频带内,而是散布在很宽的频带上。使声音的细节在整个频带上都清晰可“闻”。3、此外,T类功率放大器的动态范围更宽,频率响应平坦。DDP的出现,把数字时代的功率放大器推到一个新的高度。在高保真方面,线性度与传统AB类功放相比有过之而无不及。

汽车功放(Power Amplifier)即汽车功率放大器,用以放大汽车音响功率华夏汽配网了解,它的任务是把来自信源的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音。达到理想的车载效果。功率放大电路由前置电压放大级、加快级、功率放大级、扬声器等构成,前置级是电压放大级。最终一级是功率放大级,将前置级送来的信号进行功率放大,得到足够的功率输出到扬声器,加快级是供应功率输出级所需较大的输入信号源功率。

上图是之前在电子元器件采购网油柑网买的音频放大器 LM386G SOP-8,根据应用的不同,功率大小差异很大,从耳机的毫瓦级到TV或PC音频的数瓦,再到“迷你”家庭立体声和汽车音响的几十瓦,直到功率更大的家用和商用音响系统的数百瓦以上,大到能满足整个电影院或礼堂的声音要求。

分类

音频放大器结构组成

一、按功放管种类分

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1.胆机;是采用电子管的功放。

音频放大的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上高效率、低失真地重现音频输入信号。音频信号的频率范围为20Hz~20KHz,因此音频放大器必须具有良好的频率响应。音频放大器通常由前置放大器和功率放大器组成。

2.石机;是采用晶体管的功放。

前置放大器

二、按其导电方法分

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1、A类功放又称甲类功放

音频信号源信号的幅度一般很小,不能直接驱动功率放大器,因此必须先将它们放大到一定幅度,这就需要用到前置放大器。除了信号放大功能,前置放大器还可以同时具有音量调节、音调控制、响度控制和声道均衡等功能。

它输出级中两个晶体管永远处于导电状态,不管有无报道号输入它们都保持传导电流,并使这两个电流等于交流电的峰值,这时交流在最大报道号状况下流入负载。当无报道号时,两个晶体管各流通等量的电流,因此在输出中心点上没有不平衡的电流或电压,故无电流输入扬声器。当报道号趋向正极,线路上方的输出晶体管容许流入较多的电流,下方的输出晶体管则相对减少电流,由于电流开始不平衡,于是流入扬声器并且加快扬声器发声。

功率放大器

A类功放的工作方法具有最好的线性,每一个输出晶体管均放大报道号全波,完全不存在交越失真,即使不施用负反馈,它的开环路失真仍十分低,因此被称为是声音最理想的放大线路设计。但这种设计有利有弊,A类功放放最大的缺点是效率低,由于无报道号时仍有满电流流入,电能所有转为高热量。当报道号电平增长时,有些功率可进入负载,但许多仍转变为热量。

功率放大器简称为功放,它的目的是给负载提供足够大的电流驱动能力,实现功率放大。D类功放工作在开关状态,理论上它无需静态电流,具有很高的效率。

A类功放是重播音乐的理想选择,它能供应很平滑的音质,音色圆润温暖,高音透明开扬,这些优点足以补偿它的缺点。A类功率功放发热量惊人,为了有效处理散热问题,A类功放一定使用大型散热器。由于它的效率低,供电器一定要能供应充足的电流。

典型的D类功放拓扑结构如图3所示:它由三角波发生器、比较器、功率输出级以及LC低通滤波器组成。

一部25W的A类功放供电器的能力最少够100瓦AB类功放使用。因此A类机的体积和重量都比AB类大,这让制造成本增长,售价也较贵。通常来说,A类功放的售价约为同等功率AB类功放机的两倍或更多。

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2、B类功放又称乙类功放

图3为D类功放的工作原理示意图。正弦波音频输入信号与频率比它高得多的三角波信号通过比较器进行调制,得到占空比与输入信号幅度成正比的PWM调制信号,PWM调制信号推动输出功率管工作在开关状态,在功率管的输出端获得占空比不变的输出信号,该输出信号的幅度为电源电压,且具有很强的电流驱动能力。经过信号调制,输出信号既包含输入信号和调制三角波的基波成分,同时也包含了它们的高次谐波及其组合。经过LC低通滤波后,输出信号中的高频成分被滤除,在负载上得到与原音频信号频率相同、幅度被放大了的低频信号。

它的工作方法是当无报道号输入时,不消耗功率是由于晶体管不导电。当有报道号时,每对输出管各放大一半波形,彼此一开一关轮流工作完成一个全波放大,在两个输出晶体管轮换工作时便发生交越失真,因此构成非线性。纯B类功放较少,由于在报道号很低时失真十分严重,因此交越失真令声音变得粗糙。容许使用较小的散热器。

音频放大器分类

3、AB类功放

音频功率放大器种类繁多,常用的有A类、B类、AB类、C类、D类、E类、F类、G类、H类、S类等十余种,但适合于音频应用的只有A类、B类、AB类和D类等四种。

同前两类功放相对比,AB类功放可以说在性能上的妥协。AB类功放常常有两个偏压,在无报道号时也有少量电流通过输出晶体管。它在报道号小时用A类工作模式,得到最好线性,当报道号加强到某一电平时自动转为B类工作模式以得到较大的效率汽车配件网报道。

A类放大器

普通机10瓦的AB类功放大约在5瓦以内用A类工作,由于聆听音乐时所需要的功率只有几瓦,因此AB类功放在大部分时间是用A类功放工作模式,只在出现音乐瞬态强音时才转为B类。这种设计可以得到优良的音质并加强效率减少热量,是一种颇为合乎逻辑的设计。有些AB类功放将偏流调得甚高,令其在更宽的功率范围内以A类工作,使声音接近纯A类机,但产生的热量亦相对增长。

A类放大器的主要特点是:放大器的工作点Q设定在负载线的中点附近,晶体管在输入信号的整个周期内均导通。放大器可单管工作,也可以推挽工作。由于放大器工作在特性曲线的线性范围内,所以瞬态失真和交替失真较小。电路简单,调试方便。A类功放只需一只晶体管给负载提供电流,在完整的信号周期内,导通角为360℃。这种功放失真小,但往往需要很大的静态电流,效率低。理论上,A类功放最大工作效率为25%,因此工作时需要散热片。

4、C类功放又称丙类功放

B类放大器

只适合在通报道用途上使用,由于它是一种失真很高的功放。

B类功放由两只互补的晶体管组成,在完整的信号周期里,每只放大管都会在半个周期内导通而在另半个周期内截止,即导通角只有180℃。由于它没有静态电流,因此效率较高,理论上,B类功放的最大效率可达78%。然而,当输入信号接近零时,放大管存在临界导通状态,产生交越失真。

5、D类功放又称丁类功放

AB类放大器

它放大的晶体管一经开启即直接将其负载与供电器连接,电流流通但晶体管无电压,因此无功率消耗。当输出晶体管关闭时,所有电源供应电压即出这时晶体管上,但没有电流,因此也不消耗功率,故理论上的效率为百分之百。

AB类功放是在B类功放的输入端插入两个二极管,当输入接近零时,放大管已经微导通,从而使每个放大管导通角大于180℃而小于360℃。AB类功放克服了B类功放的交越失真,效率处在A类、B类功放之间,是传统线性功放常采用的结构。然而,中等输出的电压通常远离电源电压,有很大的功耗消耗在晶体管上,所以,即使是精心设计的AB类功放,其效率还不是很高。

D类功放放大的优点是效率最高,供电器可以缩小,几乎不产生热量,因此无需大型散热器,机身体积与重量显着减少,理论上失真低、线性佳。但这种功放工作复杂,增长的线路本身亦难免有偏差,因此真正成功的产品甚少,售价也不便宜。

D类放大器

三、按功能分

D类放大器是一种将输入模拟音频信号或PCM数字信息变换成PWM或PDM的脉冲信号,然后用PWM或 PDM的脉冲信号去控制大功率开关器件通/断音频功率放大器,也称为开关放大器。具有效率高的突出优点。

1.前置放大器

数字音频功率放大器也看上去成是一个一比特的功率数模变换器。放大器由输入信号处理电路、开关信号形成电路、大功率开关电路和低通滤波器等四部分组成.D类放大或数字式放大器。系利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号。

前置放大器也叫为前级,功放以前的预放大和控制部分,用在加强信号的电压幅度,供应输入信号选择,音调调整和音量控制等功能华夏汽配网得知。

D类放大器有以下优点:

2.功率放大器

1)具有很高的效率,通常能够达到85%以上;

功率放大器简称功放,用在加强信号功率以驱动音箱发声的一种电子装置。不带信号源选择、功放等。

2)体积小,可以比模拟的放大电路节省很大的空间;

3.合并式放大器

3)无裂噪声接通;

将前置放大和功率放大两部分安装在同一个机箱内的放大器称为合并式放大器,家庭常见的功放机通常都是合并式的。

4)低失真,频率响应曲线好。外围元器件少,便于设计调试。

四、按使用人群分

音频放大器分类对比

1.专业功放

A类、B类和AB类放大器是模拟放大器,D类放大器是数字放大器。B类和AB类推挽放大器比A类放大器效率高、失真较小,功放晶体管功耗较小,散热好,但B类放大器在晶体管导通与截止状态的转换过程中会因其开关特性不佳或因电路参数选择不当而产生交替失真。而D类放大器具有效率高低失真,频率响应曲线好。外围元器件少优点。AB类放大器和D类放大器是目前音频功率放大器的基本电路形式。

通常用在会议,演出扩音。设计上以输出功率大,保护电路完善,优秀的散热为主。 功放时,声音干硬不耐听。

以上就是音频放大器结构组成_音频放大器分类,希望对各位有帮助。

2.民用功放

又分“HI-FI功放”“AV功放”“KALAOK功放”以及把各种常用功能集于一体的所谓“综合功放”。 “KALAOK功放”也是近年发展起来的一种功放。它与通常功放的区别在于“KALAOK功放”有混响器从过去的BBD模拟混响发展到这时的DIGETAL[数字混响],变调器,话筒放大器。

近期期一些厂家为了市场的需要,把包括AV功放,KALAOK功放在内的各种功能组合成一体即所谓“综合功放”,这是一种大杂烩功放,什么都有,什么也做不好,比较实用农村的低档功放。

3.特殊功放

是指在特殊场合使用的功放,例警报器,车用低压功放等等。

五、按用途分为

1.AV功放

AV功放是专门为家庭影院用途而设计的放大器,通常都具备4个以上的声道数以及环绕声解码功能,且带有一个显示屏汽车配件网采编。该类功放以真实营造影片环境声效让观众体验影院效果为重点目标。以及画龙点睛的数字声场[DSP]电路,为各种节目播放供应不同的声场效果。

但是由于AV功放在电路的信号流通环节上,经过了太多并且复杂的处理电路,使声音的纯净度”受到了过多的“染色”,因此用AV功放兼容HI-FI重放时效果不理想。这也是很多HI-FI发烧友对AV功放不肖一顾的原因。

2.Hi-Fi功放

Hi-Fi功放是为高保真地重现音乐的本来面目而设计的放大器,通常为两声道设计,且没有显示屏。设计上以“音色优 功放美,高度保真”为宗旨。各种高新技术集中体这时这种功放上。价格也从千余元到几十万元不等。

“HI-FI功放”又分“分体式”[把前级放大器独立出来],和“合并式”[把前级和后机做成一体]。通常的讲,在同档次的机型中“分体式”在信噪比,声道分割度等指标上高于“合并机”[不是绝对的]。且易于通过信号线较音。合并式机则有使用方便,相对造价低。

日常保养

1.应将功放放置在干燥、通风的地方,躲避在潮湿、高温、油烟化学制剂有腐蚀性的环境中工作。

2.应将功放避开电磁干扰严重的环境,如日光灯镇流器老化等放射的电磁干扰将会引发机器CPU程序错乱,引发机器不能正常工作。

3. 应将功放放置在安全、平稳、不易掉落的台面或机柜中使用,以免碰损或跌落在地上,将机器损坏或引发灾害。

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