D類功率放大器的電源的特點分析-基礎(chǔ)電子

精品文檔-下載后可編輯D類功率放大器的電源的特點分析-基礎(chǔ)電子很多功放廠家在計算功率時并不以聲音內(nèi)容做標準，而延用傳統(tǒng)的正弦波訊號當輸入。如以正弦波訊號而言AB類功率放大器與D類音頻功率放大器的功率效率各約為45%及80%。如果以15W×2來計算D類音頻功率放大器的總供應(yīng)功率約為30W/80%=37.5W，AB類功率放大器的總供應(yīng)功率約為30W/45%=66.7W，所以使用D類音頻功率放大器可節(jié)省將近30W的功率。由于功率放大器的電源由電源器件所提供，因此D類功率放大器的電源器件成本將大大降低。同時電源器件的散熱器及功率放大器散熱器的成本及電路版空間的成本都有很大的降低。

數(shù)字功放由于工作方式與傳統(tǒng)模擬功放完全不同，因此克服了模擬功放固有的一些缺點，并且具備了一些獨有的特點。

1.過載能力與功率儲備

數(shù)字功放電路的過載能力遠遠高于模擬功放。模擬功放電路分為A類、B類或AB類功率放電路，正常工作時功放管工作在線性區(qū)；當過載后，功放管工作在飽和區(qū)，出現(xiàn)諧波失真，失真程度呈指數(shù)級增加，音質(zhì)迅速變壞。而數(shù)字功放在功率放大時一直處于飽和區(qū)和截止區(qū)，只要功放管不損壞，失真度不會迅速增加。

全數(shù)字功放與普通功放過載失真度比較

由于數(shù)字功放采用開關(guān)放大電路，效率極高，可達75%~90%（模擬功放效率僅為30%~50%），在工作時基本不發(fā)熱。因此它沒有模擬功放的靜態(tài)電流消耗，所有能量幾乎都是為音頻輸出而儲備，加之前后無模擬放大、無負反饋的牽制，故具有更好的“動力”特性，瞬態(tài)響應(yīng)好，“爆棚感”極強。

2.交越失真和失配失真

模擬B類功放在過零失真，這是由于晶體管在小電流時的非線性特性而引起的在輸出波形正負交叉處的失真（小信號時晶體管會工作在截止區(qū)，無電流通過，導(dǎo)致輸出嚴重失真）。而數(shù)字功放只工作在開關(guān)狀態(tài)，不會產(chǎn)生交越失真。

模擬功放存在推挽對管特性不一致而造成輸出波形上下不對稱的失配失真，因此在設(shè)計推挽放大電路時，對功放管的要求非常嚴格。而數(shù)字功放對開關(guān)管的配對無特殊要求，基本上不需要嚴格的挑選即可使用。

3.功放和揚聲器的匹配

由于模擬功放中的功放管內(nèi)阻較大，所以在匹配不同阻值的揚聲器時，模擬功放電路的工作狀態(tài)會受到負載（揚聲器）大小的影響。而數(shù)字功放內(nèi)阻不超過0.2Ω（開關(guān)管的內(nèi)阻加濾波器內(nèi)阻），相對于負載（揚聲器）的阻值（4~8Ω）完全可以忽略不計，因此不存在與揚聲器的匹配問題。

4.瞬態(tài)互調(diào)失真

模擬功放幾乎全部采用負反饋電路，以保證其電聲指標，在負反饋電路中，為了抑制寄生振蕩，采用相位補償電路，從而會產(chǎn)生瞬態(tài)互調(diào)失真。數(shù)字功放在功率轉(zhuǎn)換上沒有采用任何模擬放大反饋電路，從而避免了瞬態(tài)互調(diào)失真。

5.聲像定位

對模擬功放來說，輸出信號和輸入信號之間一般都存在著相位差，而且在輸出功率不同時，相位失真亦不同。而數(shù)字功放采用數(shù)字信號放大，使輸出信號與輸入信號相位完全一致，相移為零，因此聲像定位準確。

6.升級換代

數(shù)字功放通過簡單地更換開關(guān)放大模塊即可獲得大功率。大功率開關(guān)放大模塊成本較低，在領(lǐng)域發(fā)展前景廣闊。

7.生產(chǎn)調(diào)試