功率放大器結(jié)構(gòu)、工作狀態(tài)及其原理簡(jiǎn)介

功率放大器結(jié)構(gòu)、工作狀態(tài)及其原理簡(jiǎn)介功率放大器簡(jiǎn)稱(chēng)功放，在我們的生活中無(wú)處不在，人們?yōu)榱藦囊粋€(gè)很小的功率得到一個(gè)僅僅是振幅變的很大的電流，因此功率放大器在世人眼中出現(xiàn)了。比如：我們?nèi)粘Ｓ玫囊繇懢秃檬且粋€(gè)典型的例子,還有我們的手機(jī)內(nèi)部功率放大器功勞是居功居偉的，磁軸承、電力系統(tǒng)混合仿真等方面都有功率放大器的位子。功率放大器工作的原理功率放大器的工作原理其實(shí)很簡(jiǎn)單，直觀(guān)來(lái)說(shuō)就是將音源播放的各種聲音信號(hào)進(jìn)行放大以推動(dòng)音箱發(fā)出聲音。從技術(shù)角度看，功率放大器好比一臺(tái)電流的調(diào)制器，它將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，然后受音源播放的聲音信?hào)控制，將不同大小的電流，按照不同的頻率傳輸給音箱，這樣音箱就發(fā)出相應(yīng)大小、相應(yīng)頻率的聲音了。功率放大器的三類(lèi)工作狀態(tài)功率放大器的工作頻率很高，但相對(duì)頻帶較窄，射頻功率放大器一般都采用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載回路。射頻功率放大器可以按照電流導(dǎo)通角的不同，分為甲(A)、乙(B)、丙(C)三類(lèi)工作狀態(tài)。甲類(lèi)放大器電流的導(dǎo)通角為360°，適用于小信號(hào)低功率放大，乙類(lèi)放大器電流的導(dǎo)通角等于180°，丙類(lèi)放大器電流的導(dǎo)通角則小于180°。乙類(lèi)和丙類(lèi)都適用于大功率工作狀態(tài)，丙類(lèi)工作狀態(tài)的輸出功率和效率是三種工作狀態(tài)中最高的。射頻功率放大器大多工作于丙類(lèi)，但丙類(lèi)放大器的電流波形失真太大，只能用于采用調(diào)諧回路作為負(fù)載諧振功率放大。由于調(diào)諧回路具有濾波能力，回路電流與電壓仍然接近于正弦波形，失真很小。除了以上幾種按照電流導(dǎo)通角分類(lèi)的工作狀態(tài)外，還有使電子器件工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)的丁(D)類(lèi)放大器和戊(E)類(lèi)放大器，丁類(lèi)放大器的效率高于丙類(lèi)放大器。在音響領(lǐng)域里人們一直堅(jiān)守著A類(lèi)功率放大器的陣地。認(rèn)為A類(lèi)功率放大器聲音最為清新透明，具有很高的保真度。但是，A類(lèi)功率放大器的低效率和高損耗卻是它無(wú)法克服的先天頑疾。B類(lèi)功率放大器雖然效率提高很多，但實(shí)際效率僅為50%左右，在小型便攜式音響設(shè)備如汽車(chē)功放、筆記本電腦音頻系統(tǒng)和專(zhuān)業(yè)超大功率功放場(chǎng)合，仍感效率偏低不能令人滿(mǎn)意。所以，效率極高的D類(lèi)功率放大器，因其符合綠色革命的潮流正受著各方面的重視。功率放大器的基本結(jié)構(gòu)，可分為三個(gè)部分：第一部分為調(diào)制器第二部分就是D類(lèi)功放第三部分需把大功率PWM波形中的聲音信息還原出來(lái)。功率放大器采用了集成電路的后級(jí),主流的高保真(不失真)音頻功率放大器都采用互補(bǔ)全對(duì)稱(chēng)晶體管電路，通過(guò)精心配對(duì)元件，獲得電路的對(duì)稱(chēng)性，所有的NPN管和PNP管都是配對(duì)的。這相當(dāng)于是用分立元件搭出一個(gè)運(yùn)算放大器來(lái)。而且，這種分立元件放大器具有集成運(yùn)放不具有的優(yōu)勢(shì)，分立元件的工藝可以造出集成工藝所無(wú)法制成的高頻大功率晶體管來(lái)。尤其是大功率PNP型管，集成工藝目前還達(dá)不到分立元件的水平。所以集成功放芯片一般使用準(zhǔn)互補(bǔ)輸出，也就是以一個(gè)中功率PNP管推動(dòng)一個(gè)大功率NPN管，來(lái)替代大功率PNP管。這樣導(dǎo)致電路不是完全對(duì)稱(chēng)，所以會(huì)有一些非線(xiàn)性失真。但是，集成功放的增益可以很大，用深度負(fù)反饋能夠補(bǔ)償這種失真。各類(lèi)音響器材中功率放大器是最大的一個(gè)家族，其作用主要是將音源器材輸入的較微弱信號(hào)進(jìn)行放大后，產(chǎn)生足夠大的電流去推動(dòng)揚(yáng)聲器進(jìn)行聲音的重放。隨著社會(huì)的發(fā)展，現(xiàn)代節(jié)目信號(hào)中常常出現(xiàn)一些炮彈爆炸，鑼鼓敲擊的聲音，為了忠實(shí)地表現(xiàn)出音樂(lè)的場(chǎng)面、細(xì)節(jié)和演奏、錄制技巧