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科普:正確解鎖關于功放的類別問題
發布日期:2020-5-7   點擊次數:

  我們常見到的音頻功放類別有A類,AB類,D類,H類,還有什么G類和T類,還聽說有S類。這些都是為某一種獨特的技術命名的。在專業舞臺功放領域,采用什么技術的目的都是為了達到高效率,這樣才可以得到相對更好的穩定性和指標,但也相應要更復雜的線路來完成。


知識科普:正確解鎖關于功放的類別問題

 

  功放就是功率放大的縮寫。與電壓或電流放大來說,功放要求獲得一定的,不失真的功率,一般在大信號狀態下工作,因此,功放電路一般包含電壓放大或電流放大電路沒有的特殊問題,具體表現在:①輸出功率達到大;②通常在大信號狀態下工作;③非線性失真突出;④提高效率是重要的關注點;⑤功率器件的安全問題。而對于音頻功放電路,也需要注意以上的問題。

  根據放大電路的導電方式不同,音頻功放電路按照模擬和數字兩種類型進行分類,模擬音頻功放通常有A類,B類,AB類,G類,H類TD功放,數字電路功放分為D類,T類。先前對以上的功放電路做詳細的介紹和分析。

  1.又稱甲類功放

  A類功放如上圖所示,在信號的整個周期內都不會出現電流終止(即停止輸出)的一類放大器。但是A類功放工作時會產生高熱,效率很低。的缺點端,但固有的優點是不存在交越失真,和內部原理存在著一些先天優勢,是重播音樂的理想選擇,它能提供非常平滑的音質,音色圓潤溫暖,高頻透明開揚,中頻飽滿通端的優點。單端放大器都是甲類工作方式,推挽放大器可以是甲類,也可以是乙類或甲乙類。

  2.B類功放(又稱乙類功放)

  B類功放是指正弦信號的正負兩個半周分別由推挽輸出級的兩個晶體管輪流放大輸出的一類放大器,每個晶體管的導電時間為信號的半個周期,通常會產生我們所說的B類放大器的效率明顯高于A類功放。

  3.又稱甲乙類

  AB類功放界于甲類和乙類之間,推挽放大的每一個晶體管導通時間大于信號的半個周期而小于一個周期。因此AB類功放有效解決了乙類放大器的交越失真問題,效率又比甲類放大器高,因此獲得了極為廣泛的應用。

  4.D類功放(又稱丁類功放)

  D類功放也稱數字式放大器,利用極高頻率的轉換開關電路來放大音頻信號,具體工作原理如下:D類功放采用轉換調制的方式,在音頻信號周期發生變化時,高頻載波信號仍然保持不變,因此,在音頻頻率比較低的時候,PWM的串行個數仍然更高,因此對抑制諧振并減少失真非常有利,而諧振的變幅原理音頻信號頻率,因此也不存在與基波之間的相互干擾問題。許多功率高達1000W的丁類放大器,體積只不過像VHS錄音帶那么大。此類放大器不適合于使用寬幅的放大器,但在有源超低音揚聲器中有增益的應用。

  5,G類功放

  G類功放充分利用了音頻都具有極高指向因數(10-20dB)的這一有利條件。大多數時候,音頻信號都處在較早低的幅值,極少時間會表現出更高的基線。下圖是G類功放集成IC的一個典型功能標記。

  G類放大器使用自適應電源軌,并利用一個內置降壓轉換器來產生耳機放大器正電源電壓。充電泵對放大器正電源電壓進行轉換,并產生放大器負電源電壓。集中于0V。音頻信號幅值分量時,降壓轉換器產生一個低放大器負電源電壓。這樣便在播放低噪聲,高保真音頻的同時最小化了G類放大器的補償,按傳統的AB類耳機放大器,G類放大器擁有更高的效率。

  該類功放的放大原理與AB類功放的放大相同,一個重要特點是供電部分采用互換或多組電壓,低功率運行使用低電壓,高功率自動切換到高電壓。

  6,H類功放

  該類功放的放大電路部分與AB類功放的原理相同,但電源部分采用可調節多級輸出電壓的開關電源,自動檢測輸出功率進行供電的電壓選擇。

  7,K類功放

  K類功放是集成了內部自舉升壓電路和各種功放電路,大家都知道D類功放只是多個功放電路中其中一種效率比較高的數字功放,而K類功放只是根據需要將內部集成的自舉升壓電路和所需求的功放電路,如果需求效率高就加D類功放,要音質好就加AB類功放。

  8,T類功放

  該類功放的原理與D類功放的原理相同,但信號部分采用DDP技術(核心是小信號的適應算法和預測算法)。工作原理如下:音頻信號進入揚聲器的電流全部經過DDP進行運算處理后控制大功率高頻晶體管的導通或者關閉,從而達到音頻信號的高保真線性放大。該類功放具有效率高,失真小,音質可以與AB類功放媲美的一類功放。

  9,TD類功放

  該類音頻功放的放大部分與AB類功放原理相同,但將其部分采用完全獨立的高精度可調節無級輸出的可調節數字電源,電壓遞進變為0.1V,自動檢測功率來調節電壓的升高或降低。該類功放由于需要高級可調節的數字電源,需要對電源有專門的設計,而不能集中在一個芯片上,因此,該類功放主要使用在高級音響上,而電路也比較復雜。

  對于后面6、7、9類功放需要特殊的電源,因此不能將功能集中在一片IC上。而對于經典的A類,B類,AB類和D類功放有專門的IC。再實際的設計中,需要各種類型的,應用在不同領域的功放電路,只需要逐步為基礎,外加相應的電源或處理模塊。

  超大功率產品普遍的采用根據音頻信號特性,進行采樣比較,并分級控制電源電壓的一種技術,也有采用獨立電源來完成的,相當于AB類能提高最高25%的整機效率,但因為供電被分割切換,由此帶來不避免的缺點。

  要么如,對濾波電容的一致性提出了更高的要求,電容串聯使用,其容量也將減少,濾波效果不理想,其耐用性和穩定性的下降也伴隨而來。還有因為采用多級切換功率,也帶來其特有的失真-開關失真。反映在音質的表現上就是高透射現出松散,噪聲,炸耳等的不好的感覺。的特點,這限定功率管可以上沒有很好的保護措施,也會令到燒管等現象不時發生。

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