功放指的就是功率放大電路,存在多級(jí)放大電路中,通常把最后一級(jí)稱為功率放大電路。將前級(jí)電壓放大電路信號(hào)進(jìn)行功率放大去驅(qū)動(dòng)負(fù)載,例如揚(yáng)聲器。功率放大電路是在大信號(hào)條件下工作,目的是輸出最大功率和提高電路效率。放大電路的三種工作狀態(tài),以靜態(tài)工作點(diǎn)位置劃分,放大電路的工作狀態(tài)可分為甲類(A類)、乙類(B類)、丙類(AB)。最后一種也叫丁類(D類),D類功放也稱作數(shù)字功放。D類功放五十年代就開(kāi)始喊出口號(hào),直到現(xiàn)在才開(kāi)始有起色,也得益于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。
A類功放的放大電路工作狀態(tài)圖
它的靜態(tài)工作點(diǎn)大致在交流負(fù)載線的中點(diǎn)。甲類放大電路的靜態(tài)電流較大,在輸入信號(hào)整個(gè)周期中放大管都有電流通過(guò),射極跟隨器就是甲類放大。甲類放大工作狀態(tài)無(wú)論有無(wú)信號(hào),電源供給的功率是恒定的。有信號(hào)也只是一部分功率轉(zhuǎn)換為輸出功率。信號(hào)越大,輸出功率越大,就是效率低。優(yōu)點(diǎn),非線性失真小、適用于保真度高的場(chǎng)合。
B類功放的放大電路工作狀態(tài)圖
由前面A類陳述,A類功放就是效率低。B類為了提高功率放大電路的效率,讓電源供給功率隨著輸出功率大小而自動(dòng)調(diào)整。實(shí)現(xiàn)目的就是把靜態(tài)工作點(diǎn)選在截止點(diǎn)處,再把靜態(tài)工作電流調(diào)至零,就是上面看到的B類功放的放大電路工作狀態(tài)圖。特點(diǎn),它的功率放大管只在信號(hào)半個(gè)周期中有電流流過(guò)。缺點(diǎn),這種電路工作方式會(huì)讓電路產(chǎn)生較大失真。解決失真問(wèn)題,就是在功率放大電路中采用兩個(gè)功率管,一個(gè)工作在信號(hào)放大的正半周期,一個(gè)工作在信號(hào)放大的負(fù)半周期。結(jié)合起來(lái)就是一個(gè)完整的輸出波形,這樣的話即解決電路失真問(wèn)題,又提高功率放大電路的效率。
AB類功放的放大電路工作狀態(tài)圖
可以說(shuō)AB類放大電路是在B類放大電路的進(jìn)一步優(yōu)化。雖然B類放大電路解決電路失真問(wèn)題,同時(shí)提高功率放大電路的效率,但是存在的問(wèn)題就是因?yàn)槿龢O管輸入特性存在死區(qū)。B類放大電路中的功率管在正負(fù)半周期交叉的短暫時(shí)間中它們兩都工作在死區(qū),那么輸出波形在交流過(guò)零時(shí)會(huì)嚴(yán)重失真,也叫交越失真。解決它的交越失真,把靜態(tài)工作點(diǎn)不再選截止點(diǎn)處,而是將靜態(tài)工作點(diǎn)上移,圖中的IC就大于零。此時(shí),只要放大電路的功率管在工作時(shí)稍微加靜態(tài)工作電流,那么功率管就脫離死區(qū),因此放大電路中的交越失真得到解決。
D類功放也叫數(shù)字功放,是以控制開(kāi)關(guān)單元來(lái)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器等負(fù)載的放大器,也是一種處于開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)的放大模式。此類功放提出時(shí)間不短,大約在五十年代就喊出口號(hào)了,只是在近些年稍微有起色。與AB類功放相比它的體積小,且效率更高,但它的設(shè)計(jì)考慮角度跟AB類功放是完全不同的。基本構(gòu)成:調(diào)制器、D類功放、大功率PWM組成。由于近些年的科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步,D類功放已經(jīng)有集成電路芯片,用戶只要按照要求設(shè)計(jì)低通濾波器就可以了。
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