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细数音频放大器的分类、重要参数以及相关介绍(一)

作者:时间:2013-09-30来源:网络收藏

机或者其他时尚的便携式多媒体播放器配上优美的旋律,走到哪里都能引来艳羡的目光,特别是在消费者对于音效要求越来越高的今天,好的音效设计就意味着产品成功与否,大红大紫的iPod、iPhone就是对音效重要性的最好证明。而在音效设计过程中,设备又至关重要,无论是传统的A类还是目前炙手可热的D类,不同的选择就意味着产品不同的特性。可是你知道如何为自己的设计选择合适的吗?你知道根据选择种类的不同如何进行五花八门的设计吗?如果在这些问题中你还存在误解,那就请仔细阅读本专题,来自IDT的资深设计工程师及美国国家半导体、美信等厂商的高工,共同为你揭示设计路上你应该掌握的研发难题。

  一、分类

  传统的数字语音回放系统包含两个主要过程:1、数字语音数据到模拟语音信号的变换(利用高精度数模转换器DAC)实现;2利用模拟功率进行模拟信号放大,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。

  细数音频放大器的分类、重要参数以及相关介绍(一)

  图一:A类放大器

  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(VCC,0)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(如图虚线部分所示),所以必须用两管推挽工作。其特点是效率较高(78%),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。

  细数音频放大器的分类、重要参数以及相关介绍(一)

  图二:B类放大器

  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。当信号在-0.6V《+0.6V 之间时,为使Q1,Q2导通,在Q1,Q2的VBE之间增加两个偏置电压,使输入信号在+ - 0.6V之间大小的时候,Q1,Q2也可以线性的放大。这样既可以获得较高的功率效率,又能很好的改善B类推挽式放大器的交越失真。理论上也可达到 78.5%的功率最大值,但实际上功率的最大值在70%左右可能受到输出级拓扑和输出级斜线的影响,在典型的听音条件下(全功率的30%左右),功放的效率为35%左右。

  细数音频放大器的分类、重要参数以及相关介绍(一)

  图三:AB类放大器

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关键词: 音频 放大器
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