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三款分立元件設計的D類功放的制作比較

發布時間:2013/11/20 19:50:31 訪問次數:5292

   功率放大電路中,我們根據功率管(雙極性三極管、MOS場效應管或者電子管)的導通角將功放分為A類、AB類、B類、C類、D類(又叫甲類、甲乙類、乙類、丙類、丁類)等工作狀態,EL4543IUZ-T7其中C類為諧振式的窄帶放大器,一般用于高頻功放,不適合頻率跨度很大的音頻功放。
    A類功放給了功率管一個比較大的直流偏置,對于一個正弦信號,A類功放的功率管在整個周期內都處于放大狀態,理論上來說,理想的A類功放是沒有失真的。但是不管是否有信號輸入,A類功放都要消耗較大的直流功率。因此,A類功放的效率極低,一般的實際效率在10%~20%。

          
    B類功放通常采用推挽輸出的形式,上、下兩個功率管輪流導通。理論上說這神方式在沒有信號輸入時是不消耗能量的,最高效率可以達到78.5%。但是,由于PN結固有的死區電壓,純B類功放存在交越失真的問題,因此實際的音頻功放中,需要給B類功放加上一定的直流偏置,使得輸入信號小于死區電壓時,上、下兩管同時導通,用來消除失真,這就是我們最常見的AB類功放。AB類功放較純A類功放效率有所提高,一般實際效率在40%~50%。
   在技術指標上,A類和AB類功放作為音頻功放已經做得近乎完美了,但是從能耗的角度來說,這種低效率的模式在一些特定場合是難以勝任的,例如電池供電的便攜式設備,為了延長工作時間,對效率提出了苛刻的要求。又如一些超大功率的擴音設備,龐大笨重的散熱器和電源變難以接受。實際的需求,促使了D類功放的誕生。
   傳統D類功放最基本的思路是要首先得到一個受正弦波調制的PWM波,對這個PWM波進行放大后,再經過低通濾波器還原成正弦波。那么,這里需要放大的信號已經不再是正弦信號,而是PWM信號,功率管所需要做的僅僅相當于個開關。功率管關斷狀態,功耗可以忽略,而開啟狀態,即使流過了較大的電流,但是管上的壓降很低,因此功耗很小,這就是D類功放高效的原因。當然這里僅僅考慮了功率管的導通損耗,實際上功率管作為開關時,還有其他形式的損耗。

   功率放大電路中,我們根據功率管(雙極性三極管、MOS場效應管或者電子管)的導通角將功放分為A類、AB類、B類、C類、D類(又叫甲類、甲乙類、乙類、丙類、丁類)等工作狀態,EL4543IUZ-T7其中C類為諧振式的窄帶放大器,一般用于高頻功放,不適合頻率跨度很大的音頻功放。
    A類功放給了功率管一個比較大的直流偏置,對于一個正弦信號,A類功放的功率管在整個周期內都處于放大狀態,理論上來說,理想的A類功放是沒有失真的。但是不管是否有信號輸入,A類功放都要消耗較大的直流功率。因此,A類功放的效率極低,一般的實際效率在10%~20%。

          
    B類功放通常采用推挽輸出的形式,上、下兩個功率管輪流導通。理論上說這神方式在沒有信號輸入時是不消耗能量的,最高效率可以達到78.5%。但是,由于PN結固有的死區電壓,純B類功放存在交越失真的問題,因此實際的音頻功放中,需要給B類功放加上一定的直流偏置,使得輸入信號小于死區電壓時,上、下兩管同時導通,用來消除失真,這就是我們最常見的AB類功放。AB類功放較純A類功放效率有所提高,一般實際效率在40%~50%。
   在技術指標上,A類和AB類功放作為音頻功放已經做得近乎完美了,但是從能耗的角度來說,這種低效率的模式在一些特定場合是難以勝任的,例如電池供電的便攜式設備,為了延長工作時間,對效率提出了苛刻的要求。又如一些超大功率的擴音設備,龐大笨重的散熱器和電源變難以接受。實際的需求,促使了D類功放的誕生。
   傳統D類功放最基本的思路是要首先得到一個受正弦波調制的PWM波,對這個PWM波進行放大后,再經過低通濾波器還原成正弦波。那么,這里需要放大的信號已經不再是正弦信號,而是PWM信號,功率管所需要做的僅僅相當于個開關。功率管關斷狀態,功耗可以忽略,而開啟狀態,即使流過了較大的電流,但是管上的壓降很低,因此功耗很小,這就是D類功放高效的原因。當然這里僅僅考慮了功率管的導通損耗,實際上功率管作為開關時,還有其他形式的損耗。

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