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音频功率放大器的分类及对电路的分析

来源 : 电子说 2019-08-20 17:16    阅读量:0   

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音频功率放大器的分类及对电路的分析

音频放大器是多媒体产品的重要组件之一,广泛应用于消费类电子领域。线性音频功放因失真小、音质好,在传统的音频放大器市场上一直占主导地位。近年来,随着MP3、PDA、手机、笔记本电脑等便携式多媒体设备的普及,线性功放的效率和体积已不能满足市场的要求,而D类功放以效率高、体积小等优点越来越受到人们的青睐。因此,高性能的D类功放具有十分重要的应用价值及市场前景。

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。

音频功率放大器种类繁多,但适合于音频应用的只有A类、B类、AB类和D类等四种。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。

图所示是音频功率放大器电路组成方框图。这是一个多级放大器,由最前面的电压放大级、中间的推动级和最后的功放输出级共三级电路组成。

电路分析中,时常需要识别一个电路的前、后相关联电路,这有利于了解信号的"来龙去脉"。与音频功率放大器前、后连接的电路是:负载为扬声器电路,输入信号Ui来自音量电位器RP1动片的输出信号。

音频功率放大器中各单元电路作用

(1)电压放大级。用来对输入信号进行电压放大,使加到推动级的信号电压达到一定的程度。根据机器对音频输出功率要求的不同,电压放大器的级数不等,可以只有一级电压放大器,也可以是采用多级电压放大器。

(2)推动级。用来推动功放输出级,对信号电压和电流进行进一步放大,有的推动级还要完成输出两个大小相等、方向相反的推动信号。推动放大器也是一级电压、电流放大器,它工作在大信号放大状态下。

(3)输出级。用来对信号进行电流放大。电压放大级和推动级对信号电压已进行了足够的电压放大,输出级再进行电流放大,以达到对信号功率放大的目的,这是因为输出信号功率等于输出信号电流与电压之积。

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