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有关功率放大器的分类以及电路的基本组成解析

2021-06-19   点击量:28

在科学技术高度发达的今天,各种各样的高科技出现在我们的生活中,为我们的生活带来便利,那么你了解这些高科技可能会含有的功率放大器吗?功率放大器(英文名称:poweramplifier),简称“功放”,是指在给定失真率条件下,能出现最大功率输出以驱动某一负载(例如扬声器)的放大器。功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽用途,在某种程度上主宰着整个系统能否供应良好的音质输出。


下面来简单介绍功率放大器的分类:


甲类工作状态:晶体管的集电极电流在整个工作周期中始终循环,放大器的效率最低,非线性失真相对较小。通常用于对失真敏感的情况,例如HI-FI音频。


乙类工作状态:半个工作周期,另一半工作周期结束。乙类工作状态也称为B类工作状态。两个互补晶体管以推挽方式工作,效率高于甲类功率放大器,但是存在交叉失真的问题。通常,功率放大器使用这种形式。


甲乙类工作状态:介于甲类和乙类之间的工作状态,即晶体管的工作周期大于一半。该功率放大器的特性介于甲类和乙类之间。


丙类工作状态:在此状态下,晶体管的工作时间少于半个周期。丙类工作状态也称为C类工作状态。丙类功率放大器通常用于高频谐振功率放大器。


丁类工作状态:声音信号调制为pWM形式,晶体管工作在开-关状态,信号波形通过输出处的LC滤波器恢复。高效率,不良的高频特性,用于小型电池电源和要高效率的场合。


放大器有不同类型,简化之,放大器的电路可以由以下几个部分组成:晶体管、偏置及稳定电路、输入输出匹配电路。


1、晶体管


有许多种晶体管,包括已经发明了许多其他类型的晶体管。本质上,晶体管的工作被表示为受控电流源或电压源,其工作机制是将直流能量的含量转换为“有用的”输出。直流能量是从外界获得的,被晶体管消耗,并转换成有用的组件。不同的晶体管具有不同的“能力”,例如它们承受功率的能力,这也是由于它们获得直流能量的能力不同;例如,它们的响应速度是不同的,这决定了它在频带上可以工作的宽度和高度。例如,输入和输出端子的阻抗不同,对外界的响应能力也不同,这决定了匹配的难度。


2、偏置电路及稳定电路


偏置电路和稳定电路是两个不同的电路,但是由于它们通常难以区分,并且设计目标是相同的。晶体管的操作要处于一定的偏置条件下,我们称其为静态工作点。这是晶体管及其自身“定位”的基础。每个晶体管都有自己特定的定位,不同的定位将决定其自身的工作模式,不同的定位也会有不同的性能。某些定位点波动较小,适合小信号工作。某些定位点波动较大,适合大功率输出。一些定位点要求较少,纯释放,适合低噪声工作;一些定位点,晶体管在导通状态下始终在饱和和截止之间徘徊。适当的偏置点是正常运行的基础。在设计宽带功率放大器时,或者在工作频率较高时,偏置电路对电路性能的影响更大。此时,应将偏置电路视为匹配电路的一部分。


3、输入输出匹配电路


匹配电路的目的是选择一种可接受的方法。关于那些想要供应更大增益的晶体管,方法是接受并输出整体。这意味着通过匹配电路的接口,不同晶体管之间的通信更加顺畅。关于不同类型的放大器,匹配电路不仅是“完全接受”的设计方法。一些具有较小DC和较浅基础的小管在接受时会更愿意制作一个特定的块,以获得更好的噪声性能。但是,它们不能阻塞太多,否则它们的贡献将受到影响。关于某些巨型功率管,在输出时要谨慎,因为它们更加不稳定,同时,一定的保持力可以帮助它们施加更多的“不扭曲”能量。


以上就是功率放大器的一些值得大家学习的详细资料解析,希望在大家刚接触的过程中,能够给大家一定的帮助,假如有问题,也可以和小编一起探讨。


钜大特种电池工程研究院

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