功率放大器技术指标和原理的详细说明

汽车起重机 3年前 ( 2020-12-17 23:05:02 ) 0条评论
摘要: 为了提高人们对功率放大器的认识,本文将从两点来介绍功率放大器:1 .功放的技术指标有哪些?2.功放的原理是什么?如果你正在学习功率放大器,或者对本文将要介绍的功率放大器的相关内...

为了提高人们对功率放大器的认识,本文将从两点来介绍功率放大器:1 .功放的技术指标有哪些?2.功放的原理是什么?如果你正在学习功率放大器,或者对本文将要介绍的功率放大器的相关内容感兴趣,你可以和边肖一起探讨。

一、功率放大器技术指标

1.额定功率

指的是连续的正弦波功率。在1kHz正弦波输入和一定负载下,谐波失真小于1%的输出功率表示为W/CH(瓦特/通道)。一般来说,额定功率越高,成本越高。

2.总谐波失真

指基波中高次谐波的百分比。总谐波失真越小越好。一个好的功率放大器的总谐波失真可以达到0.02%

3.汇率

单位时间内上升的电压幅度,单位为伏特/微秒,反映了功率放大器对瞬态声信号的跟踪能力,是瞬态特性指标。

4.阻尼系数

定义为功率放大器的负载阻抗(大功率管内阻加音箱接线电阻),例如8: 0.04=200: 1。一般要求比例比较大,但不能太大。太大的话,音箱会声音细;如果太小,会使声音变得模糊,声音水平差,声像分布差。

5.输出阻抗

一般有8 、4 、2 值。该值越小,功率放大器的负载能力越强。就一个声道而言,额定负载为2的功率放大器可以驱动4个阻抗为8的扬声器发出失真很小的声音。

二、功率放大器的原理

利用三极管的电流控制功能或场效应管的电压控制功能,将电源的功率转换成根据输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和频率的波,即交流信号电流,三极管的集电极电流总是基极电流的倍,是三极管的交流放大倍数。应用这一点,如果一个小信号注入基极,流过集电极的电流将等于基极电流的倍,然后这个信号将被一个DC阻断电容隔离,从而获得一个电流(或电压)是原来的倍的大信号,成为三极管的放大效应。恒流放大后,功率放大完成。

1.平衡输入和不平衡输入插座

2.平衡-不平衡转换级,其功能是将平衡输入信号转换为不平衡信号。

3.线路输出隔离级,其功能是将信号输入输出到有源隔离后的该功率放大器。当单个信号需要同时驱动多个功率放大器时,采用简单的并联方式会降低总的合成输出阻抗,导致前一个设备的实际输出信号幅度,即一个功率放大器获得的实际输入信号幅度降低。如果采用这种模式,无信号的负载阻抗相当于功率放大器的输入阻抗。

4.音量调节级,实际上是通过电位器从总输入信号中取所需量加到后续级,这样输出功率就是所需值。

5.输入级即次级的主要任务是起缓冲作用,同时提供一定量的电压放大,如果功放出现削波现象,给出抑波指示,以便操作者适当减小音量。这套往往采用差分放大电路的形式。

6.主电压放大级,提供大的电压放大倍数,整个功率放大器的开环电压放大倍数主要由该级提供。

7.预驱动级,因为主电压放大级只能提供非常小的输出信号电流,所以这一级主要是放大主电压,提供微小信号电流的初步放大,将信号电流放大数倍到一百倍以上,而不是放大信号电压,而是略微降低。该级采用射极跟随器电路,即共集电极电路。

8.驱动级进一步放大已经由预驱动级放大数倍至一百倍以上的信号电流,以便为功率输出级提供足够的信号驱动电流。和预驱动阶段一样,信号电压不是放大,而是略微降低。该级还采用射极跟随器电路。

9.在这一集,功率输出级将再次放大信号电流。像预推级和推级一样,信号电压不放大,而是略有降低。该级还采用射极跟随器电路。该级是整个功率放大器的最后一个输出级,其输出电压取决于施加到该级的驱动信号电压,而输出电流主要取决于输出信号电压与负载阻抗的比值。意味着输出电流不能随着负载阻抗的无限减小而无限增大。如果它超过该级的电流放大系数和施加到该级的驱动信号电流的乘积,则该级将不能提供它。最大输出信号电流也受到为该级提供的DC工作电源的输出电流的限制。其实限制输出功率晶体管的参数更重要。因此,在使用功率放大器时,必须注意不要使功率放大器过载,否则可能会超过输出功率晶体管的容量,损坏功率放大器。