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功放分类杂谈

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少尉

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发表于 2013-5-17 21:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
根据晶体管的工作状态分的。
甲类(Class-A)放大器的输出晶体管(或电子管)的工作点在其线性部分中点,不论信号电平如何变化,它从电源取出的电流总是恒定不变,它是低效率的,用作声频放大时由于信号幅度不断变化,其实际效率不可能超过25%,可由单管或推挽工作。甲类放大器的优点是无交越失真和开关失真,而且谐波分量中主要是偶次谐波,在听感上低音厚实、中音柔顺温暖、高音清晰利落、层次感好,十分讨人喜欢。但一直因为耗电多,效率低,容易发热和对散热要求高而未能在大功率的放大器中得到广泛应用。由于器件长期工作于大电流高温下,容易引起可靠性和寿命方面的问题,而且整机成本高,所以制造甲类</B>功率放大器出名的厂家,现在已大多停止生产

乙类(Class-B)放大器的偏置使推挽工作的晶体管(或电子管)在无驱动信号时,处于低电流状态,当加上驱动信号时,一对管子中的一只在半周期内电流上升,而另一只管子则趋向截止,到另一个半周时,情况相反,由于两管轮流工作,必须采用推挽电路才能放大完整的信号波形。乙类放大器的优点是效率较高,理论上可达78%,缺点是失真较大。

甲乙类(Class-AB)放大器在低电平驱动时,放大器为甲类工作,当提高驱动电平时,转为乙类工作。甲乙类放大器的长处在于它比甲类提高了小信号输入时的效率,随着输出功率的增大,效率也增高,虽然失真比甲类大,然而至今仍是应用最广泛的晶体管功率放大器程式,趋向是越来越多的采用高偏流的甲乙类,以减少低电平信号的交越失真

放大器基础知识(甲类、乙类、甲乙类、推挽式放大器)

经常会看到XX功放是采用推挽式结构,或者说XX采用甲类放大器,效果出色什么的描述,但各位可否知道这些类型功放工作代表的意义呢?下面就简单介绍一下:


1.甲类放大:
晶体管静态工作点设置在截止区与饱和区的中分点的放大电路,叫做甲类放大电路,适合于小功率高保真放大。
甲类放大又称为A类放大,在信号的整个周期内(正弦波的正负两个半周),放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止(即停止输出)。正弦信号的正负两个半周由单一功率输出原件连续放大输出的一类放大器。当输入信号较小时,在整个信号周期中,晶体管都工作于它的放大区,电流的导通角为180度,且静态工作点在负载线的中点。甲类放大器工作时会产生高热,效率很低,适用于小信号低频功率放大,但固有的优点是不存在交越失真。单端放大器都是甲类工作方式。

2.乙类放大:
晶体管静态工作点设置在截止点的放大电路,叫做乙类放大电路,适合于大功率放大。
乙类放大又称为B类放大,在信号的整个周期内(正弦波的正负两个半周),放大器的输出元件分成两组,轮流交替的出现电流截止(即停止输出)。正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流放大输出的一类放大器,每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。乙类功率放大其集电极电流只能在半个周期内导通,导通角为90度。乙类放大器的优点是效率高,缺点是会产生交越失真。

3.甲乙类放大:管静态工作点设置在截止区与饱和区之间,靠近截止点的放大电路,叫做甲乙类放大电路,适合于大功率高保真音频放大,推挽电路通常就是甲乙类放大电路。
甲乙类放大又称AB类放大,它界于甲类和乙类之间,推挽放大的每一个“臂”导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。甲乙类放大有效解决了乙类放大器的交越失真问题,效率又比甲类放大器高,因此获得了极为广泛的应用。

4.丙类放大:
晶体管静态工作点设置在截止区内的放大电路,叫做丙类放大电路,适合于大功率射频放大。
丙类放大又称为C类放大,丙类放大器工作在开关状态,它只处理正半周信号,也就是脉动直流信号。而音频信号是正负都有的交流信号,使用丙类放大器会产生严重的失真。

5.推挽式:
由两个晶体管,共同完成的,在正半周一个推,另一个挽,在负半周,则两个晶体管互换,原来推的变成挽,原来挽的变成推。这就是推挽电路的简单表述,推挽电路多用于功率放大。
按功放输出级放大元件的数量,可以分为单端放大器和推挽放大器。
单端放大器的输出级由一只放大元件(或多只元件但并联成一组)完成对信号正负两个半周的放大。单端放大机器只能采取甲类工作状态。
推挽放大器的输出级有两个“臂”(两组放大元件),一个“臂”的电流增加时,另一个“臂”的电流则减小,二者的状态轮流转换。对负载而言,好像是一个“臂”在推,一个“臂”在拉,共同完成电流输出任务。尽管甲类放大器可以采用推挽式放大,但更常见的是用推挽放大构成乙类或甲乙类放大器。
当输出高电平时,也就是下级负载门输入高电平时,输出端的电流将是下级门从本级电源经VT3拉出。这样一来,输出高低电平时,VT3 一路和 VT5 一路将交替工作,从而减低了功耗,提高了每个管的承受能力。又由于不论走哪一路,管子导通电阻都很小,使RC常数很小,转变速度很快。因此,推拉式输出级既提高电路的负载能力,又提高开关速度。供你参考。
如果输出级的有两个三极管,始终处于一个导通、一个截止的状态,也就是两个三级管推挽相连,这样的电路结构称为推拉式电路或图腾柱(Totem- pole)输出电路。当输出低电平时,也就是下级负载门输入低电平时,输出端的电流将是下级门灌入VT5
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少尉

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 楼主| 发表于 2013-5-17 21:35 | 显示全部楼层
长期以来,高品质音频放大器的工作类别,只限于A类(甲类)和AB类 (甲乙类)。其原因在于过去只有电子管这样的器件,B类(乙类)电子管放 大器产生的失真使它们甚至在公共广播用时都难于被人们所接受。所有的自称为高保真放大器均工作于推挽式的A类(甲类)。
随着半导体器件的出现和发展,放大器的设计得到了更多的自由。就放大器的类别而言,已不限于A类(甲类)和AB类(甲乙类),而出现了更多类别的放大器。为了使读者对此有所了解,这里仅就笔者所知的各种类别 的放大器简介如下。不过需要指出,就目前来说用于音频功率放大器的工作类别,A类(甲类)、AB类(甲乙类)和B类(乙类)这三类放大器仍覆盖着 半导体放大器的绝大多数。

一、A类(甲类)放大器
A类(甲类)放大器,是指电流连续地流过所有输出器件的一种放大器。 这种放大器,由于避免了器件开关所产生的非线性,只要偏置和动态范围控制得当,仅从失真的角度来看,可认为它是一种良好的线性放大器。 A类放大器在结构上,还有两类不同的工作方式。其中一类是将两个射极跟随器相联工作,其偏置电流要增加到在正常负载下有足够的电流流过,而不使任一器件截止。这一措施的最大优点是它不会突然地耗尽输出电流,如果负载阻抗低于标定值,放大器会短期出现截止现象,在失真上可能略有增加,但不致出现直感上的严重缺陷。另一类可称作为控制电流源型(VCIS),它本质上是一个单独的射极跟随器,并带有一个有源发射极负载,以达到合适的电流泄放。这一类作为输出级时,需要在开始设计之前就把所要驱动的阻抗是多低搞清楚。

二、B类(乙类)放大器
B类(乙类)放大器,是指器件导通时间为50%的一种工作类别。这类放大器可以说是最为流行的一种放大器,也许目前所生产的放大器有99% 是属于这一类。由于大家比较熟悉,这里不作详细介绍。

三、AB类[甲乙类)放大器
AB类(甲乙类)放大器,实际上是A类(甲类)和B类(乙类)的结合,每个器件的导通时间在50—100%之间,依赖于偏置电流的大小和输出电平。该类放大器的偏置按B类(乙类)设计,然后增加偏置电流,使放大器进入AB类(甲乙类)。
AB类(甲乙类)放大器在输出低于某一电平时,两个输出器件皆导通,其状态工作于A类(甲类);当电平增高时,两个器件将完全截止,而另一个器件将供给更多的电流。这样在AB类(甲乙类)状态开始时,失真将会突然上升,其线性劣于A类(甲类)或B类(乙类)。不过笔者认为,它的正当使用在于它对A类(甲类)的补充,且当面向低负载阻抗时可继续较好地工作。

四、C类(丙类)放大器
C类(丙类)放大器,是指器件导通时间小于50%的工作类别。这类放 大器,一般用于射频放大,很难找到用于音频放大的实例。

五、D类(丁类)放大器
这类放大器,其特点是断续地转换器件的开通,其频率超过音频,可控制信号的占空比以使它的平均值能代表音频信号的瞬时电平,这种情况被称为脉宽调制(PWM),其效率在理论上来说是很高的。但是,实际困难还是非常大的,因为200kHz的高功率方波是不是好的出发点尚不清楚;从失真的角度来看,为保证采样频率的有效性,必须将一个陡峭截止频率的低通滤波器插入放大器与扬声 器之间,以消除绝大部分的射频成分,这至少需要4个电感(考虑立体声), 成本自然不会低。此外,表现在频响方面,它只能对某一特定负载阻抗保证平坦的频率响应。

六、E类(戊类)放大器
这类放大器,是一个极端聪明的半导体技术应用,它在几乎所有工作时间内,通过的电压或电流是较小的,亦即功率耗散很低。遗憾的是,它仅用于射频技术,而不用于音频。

七、F类(己类)放大器
这类放大器,就笔者目前所知并不存在,似乎是需要补充的空缺。

八、G类(庚类)放大器
这类放大器,似乎与B类(乙类)或AB(甲乙类)的放大器有些类似。 对于小的输出信号,它的供电电流来自低电压源;而对于‘大信号’,供电将转换到较高的电压源。这样,一定比B类(乙类)的效率更高。但是,这种改进似乎不能超越多路输出器件的成本以及使开关二极管在高频时转换干净利落的技术难点,以致使其使用不适合某些高功率的专业设备。此外,G类(庚类)放大器所产生的失真,大概要比相应的B类(乙类)更大,但也有资料显示,对转换细节进行精心设计,将会使其差别较小。

九、H类[辛类)放大器
这类放大器,也似乎与B类(乙类)相似,其特点在于动态地提升单供 电电压(不用转换到另一个电压源),以提高效率,所采用的电路结构是自举电路。

十、S类放大器
S类放大器,是由桑德曼博士命名的一种放大器。这类放大器,采用一个A类(甲类)放大电路,其电流能力非常有限,加上B类(乙类)放大电路作后备,在连接上使负载呈现为一较高的电阻。Tech-nicsSE-1000所采用的方法与此极为相似。
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发表于 2014-1-2 21:32 | 显示全部楼层
不明觉厉............
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发表于 2016-3-20 17:08 | 显示全部楼层
王玉田
电话: 13370538817
地址:山东济南天桥区制锦市朝阳街7-102
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发表于 2017-3-25 01:13 | 显示全部楼层
我仔细的看了一遍,楼主辛苦了。
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发表于 2017-3-25 08:59 | 显示全部楼层
本帖最后由 SHIUYIPYUEN 于 2017-3-25 09:01 编辑

补充一下;还有滑动甲类放大器 ;其工作原理是;功放级的电源电压恒定不变,在小讯号时,电流设置在比较小的水平,放大器是工
作在甲类的,随着讯号的变化 ; 如变大,功放级的静态电流会增加,使放大器保持在甲类工作水平;即全讯号通过一个放大器件,

数字功放 ; 其实现实电子行业包含两类的放大器 ; 都被统称为数字功放 ;一类是D类放大器;即把低频讯号以开关电路〝调宽〞

模式进行放大.这种模式电源利用率极高,相同功率下比其他类功放声音力度强劲,但只有世界级设计水平的D类机,失真水平才

能与甲类放大机相比.另一类是输入为数码模式的低频讯号,进入功放后用数字模式进行如声音大小/左右声道均衡/高中低音均

衡等处理,放大到一定水平,才转换成音频讯号〔或再放大〕,这种才是真正的数字模式的功放,这种真正的数字功放因用放大元

件极多,设计极复杂,目前只限于集成电路一种模式



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发表于 2017-3-31 23:33 | 显示全部楼层
楼主辛苦了、
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上等兵

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发表于 2017-8-10 12:46 | 显示全部楼层
分的仔细,资料很好,学习一下,,,,,,,,,
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上士

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发表于 2023-6-22 22:52 | 显示全部楼层
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