硬件工程師必須掌握的音頻功放電路大全
發(fā)布時間：2021-04-09 13:54:15
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特別是做樸實模仿電路、應用于音頻功放的工程師，關于A類，B類，AB類，D類，G類，H類，T類功放應該特別熟悉。大多數(shù)工程師或許只知道其間的一部分、或許知道大概，為了讓更多的工程師把握更加詳盡的音頻功放知識，下文對以上說的音頻功放做具體的說明。
功放，顧名思義，便是功率擴大的縮寫。與電壓或許電流擴大來說，功放要求獲得一定的、不失真的功率，一般在大信號狀態(tài)下作業(yè)，因而，功放電路一般包含電壓擴大或許電流擴大電路沒有的特別問題，具體體現(xiàn)在：①輸出功率盡可能大；②一般在大信號狀態(tài)下作業(yè)；③非線性失真杰出；④進步功率是重要的關注點；⑤功率器材的安全問題。而關于音頻功放電路，也需求留意以上的問題。
依據(jù)擴大電路的導電方式不同，音頻功放電路按照模仿和數(shù)字兩種類型進行分類，模仿音頻功放一般有A類，B類，AB類， G類，H類 TD功放，數(shù)字電路功放分為D類，T類。下文對以上的功放電路做具體的介紹和分析。
A類功放(又稱甲類功放)
A類功放如上圖所示，在信號的整個周期內都不會出現(xiàn)電流截止(即中止輸出)的一類擴大器?？墒?/font>A類擴大器作業(yè)時會發(fā)生高熱，功率很低。雖然A類功放有以上的弊端，但固有的長處是不存在交越失真，而且內部原理存在著一些先天優(yōu)勢，是重播音樂的抱負挑選，它能提供十分平滑的音質，音色圓潤溫暖，高頻通明開揚，中頻飽滿通透的長處。單端擴大器都是甲類作業(yè)方式，推挽擴大器可所以甲類，也可所以乙類或甲乙類。
B類功放(又稱乙類功放)
B類功放是指正弦信號的正負兩個半周分別由推挽輸出級的兩個晶體管輪流擴大輸出的一類擴大器，每一晶體管的導電時間為信號的半個周期，一般會發(fā)生我們所說的交越失真。經(jīng)過模仿電路的調整能夠將該失真盡量的減小甚至消失。B類擴大器的功率明顯高于A類功放。
AB類功放(又稱甲乙類)
AB類功放界于甲類和乙類之間，推挽擴大的每一個晶體管導通時間大于信號的半個周期而小于一個周期。因而AB類功放有用處理了乙類擴大器的交越失真問題，功率又比甲類擴大器高，因而獲得了極為廣泛的應用。
D類功放(又稱丁類功放)
D類功放也稱數(shù)字式擴大器，運用極高頻率的轉化開關電路來擴大音頻信號，具體作業(yè)原理如下：D類功放選用異步調制的方式，在音頻信號周期發(fā)生變化時，高頻載波信號依然保持不變，因而，在音頻頻率比較低的時分，PWM的載波個數(shù)依然較高，因而對抑制高頻載波和削減失真十分有利，而載波的變頻帶原理音頻信號頻率，因而也不存在與基波之間的彼此攪擾問題。許多功率高達1000W的丁類擴大器，體積只不過像VHS錄像帶那么大。這類擴大器不適適宜用作寬頻帶的擴大器，但在有源超低音音箱中有較多的應用
G類功放
G類功放為一種多電源的AB類功放的改進方式。G類功放充分運用了音頻都具有極高峰值因數(shù) (10-20dB) 的這一有利條件。大多數(shù)時分，音頻信號都處在較低的幅值，極少時間會體現(xiàn)出更高的峰值。下圖是G類功放集成IC的一個典型功用框圖。
G類擴大器運用自習慣電源軌，并運用一個內置降壓轉化器來發(fā)生耳機擴大器正電源電壓。充電泵對擴大器正電源電壓進行反相，并發(fā)生擴大器負電源電壓。這樣便讓耳機擴大器輸出能夠會集于0V。音頻信號幅值較低時，降壓轉化器發(fā)生一個低擴大器負電源電壓。這樣便在播映低噪聲、高保真音頻的同時最小化了G類擴大器的功耗，比較傳統(tǒng)的AB類耳機擴大器，G類擴大器擁有更高的功率。
該類功放的擴大原理與AB類功放擴大相同，一個重要特點是供電部分選用兩組或許多組電壓，低功率運轉運用低電壓，高功率自動切換到高電壓。
H類功放
該類功放的擴大電路部分與AB類功放的原理相同，可是供電部分選用可調理多級輸出電壓的開關電源，自動檢測輸出功率進行供電電壓的挑選。
K類功放
K類功放是集成了內部自舉升壓電路和各種功放電路，大家都知道D類功放僅僅很多功放電路中其間一種功率比較高的數(shù)字功放，而K類功放僅僅依據(jù)需求將內部集成的自舉升壓電路和所需求的功放電路，假如需求功率高就加D類功放，要音質好就加AB類功放。
T類功放
該類功放的原理與D類功放的原理相同，可是信號部分選用DDP技能(核心是小信號的習慣算法和預測算法)。作業(yè)原理如下：音頻信號進入揚聲器的電流悉數(shù)經(jīng)過DDP進行運算處理后控制大功率高頻晶體管的導通或許關閉，然后到達音頻信號的高保真線性擴大。該類功放具有功率高、失真小，音質能夠與AB類功放媲美的一類功放。
上圖是TA2020的內部模塊結構，從上圖上能夠看出，該芯片內部主要會集了處理和調制模塊，然后完成高品質音頻的特性。
TD類功放
該類音頻功放的擴大部分與AB類功放原理相同，可是供電部分選用徹底獨立的高精度可調理無級輸出的可調理數(shù)字電源，電壓遞進值為0.1V，自動檢測功率來調理電壓的升高或許下降。該類功放因為需求高精度可調理的數(shù)字電源，需求對電源有專門的規(guī)劃，而不能會集在一個芯片上，因而，該類功放主要運用在高檔音響上，而電路也比較復雜。
關于后邊6、7、9類功放需求特別的電源，因而不能將功用會集在一片IC上。而關于經(jīng)典的A類，B類，AB類和D類功放有專門的IC。再實踐的規(guī)劃中，需求各種類型的，應用在不同范疇的功放電路，只需求以此為基礎，外加相應的電源或許處理模塊。
譬如，對濾波電容的一致性提出了較高的要求，電容串聯(lián)運用，其容量也將削減，濾波效果不抱負，其耐用性和穩(wěn)定性的下降也隨同而來。還有因為選用多級切換供電，也帶來其特有的失真——開關失真。反映在音質的體現(xiàn)上便是高頻段現(xiàn)出松懈、噪、炸耳等的不好的感覺。低頻也顯得較硬，瘦。因為其電源結構的特點，這限制功率管功耗上沒有很好的保護措施，也會令到燒管等現(xiàn)象不時發(fā)生。
