
欢迎您来到125生活网,我是小二,许多人对这个问题还不是很清楚,以下是我对经典功放电路图之A类B类AB类D类G类H类T类功放电路图详解精心的整理,预计阅读2分钟。
作为一个硬件工程师,尤其是做纯模拟电路,应用于音频功放的,应该对A类、B类、AB类、D类、G类、H类、T类功放特别熟悉。大部分工程师可能只知道其中的一部分,或者大概。为了让更多的工程师掌握更详细的音频功放知识,下面将对上面提到的音频功放进行详细讲解。
功放,顾名思义,就是功率放大的缩写。与电压或电流放大相比,功率放大器需要一定的不失真功率,一般工作在大信号状态。所以功率放大电路一般都含有电压放大或电流放大电路所没有的特殊问题,具体体现在:输出功率尽可能大;通常工作在大信号状态;突出的非线性失真;提高效率是重要的关注点;电力设备的安全问题。对于音频功放电路,也要注意上述问题。
根据放大电路传导方式的不同,音频功率放大电路分为模拟型和数字型。模拟音频功放通常是A类、B类、AB类、G类和H类TD功放,而数字电路功放又分为D类和t类,下面详细介绍和分析功放电路。
01
甲类功率放大器(也称为甲类功率放大器)
如上图所示,甲类功放是在整个信号周期内没有电流截止(即停止输出)的一类放大器。但甲类放大器工作时会产生很高的热量,效率很低。甲类功放虽然有上述缺点,但其先天优势是没有交叉失真,其内部原理有一些先天优势。这是重放音乐的理想选择。可以提供非常流畅的音质,圆润温暖的音色,通透的高频,饱满通透的中频。单端放大器都工作在A类模式,推挽放大器可以是A类、B类或者A类和B类。
02
乙类功率放大器(也称为乙类功率放大器)
乙类功率放大器是指正弦信号的正负半周由推挽输出级的两个晶体管依次放大输出的一种放大器。每个晶体管的导通时间是信号的半个周期,这通常会产生我们所说的交叉失真。通过调整模拟电路,可以尽可能地减少甚至消除失真。乙类放大器的效率明显高于甲类放大器。
03
AB类功率放大器(也称为A类和B类)
AB类功放介于A类和B类之间,推挽放大时每个晶体管的导通时间大于信号的半个周期但小于一个周期。因此,AB类功率放大器有效地解决了B类放大器的交叉失真问题,其效率高于A类放大器,因此得到了广泛的应用。
04
D类功率放大器(也称为D类功率放大器)
D类功率放大器又称数字放大器,利用极高频率的转换开关电路放大音频信号。具体工作原理如下:D类功放采用异步调制,当音频信号周期变化时,高频载波信号保持不变。所以在音频频率比较低的时候,PWM载波的数量还是比较多的,非常有利于抑制高频载波,减少失真。但是载波的变频带是基于音频信号频率的,所以和基波没有相互干扰。很多功率高达1000W的D类功放,也就VHS录像带那么大。这种放大器不适用于宽带放大器,但在有源低音炮中有很多应用。
05
g类功率放大器
G类功率放大器是AB类功率放大器的改进形式,具有多个电源。G类功放充分利用了所有音频都具有极高峰值因子(10-20dB)的优势。大多数时候,音频信号处于低振幅,很少出现较高的峰值。下图是G类功率放大器集成IC的典型功能框图。
G类放大器使用自适应电源轨,并使用内置降压转换器产生耳机放大器的正电源电压。电荷泵将放大器的正电源电压反相并产生放大器的负电源电压。使得耳机放大器输出可以集中在0V。当音频幅度较低时,降压转换器产生一个低放大器负电源电压。这样G类功放在播放低噪高清音频的同时功耗降到最低。与传统的AB类耳机放大器相比,G类放大器具有更高的效率。
这种功放的放大原理和AB类功放一样。一个重要特点是供电部分采用两组或多组电压,低功率运行时采用低电压,大功率自动切换到高电压。
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h类功率放大器
该类功放的放大电路与AB类功放原理相同,但电源部分采用可多级调节输出电压的开关电源,自动检测输出功率来选择电源电压。
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k类功率放大器
K类功率放大器是集成了内部自举升压电路和各种功率放大电路。众所周知,D类功放只是众多高效率功放电路中的一种,而K类功放只是根据需要集成了内部自举升压电路和所需的功放电路。需求高的话加D类功放,音质好的话加AB类功放。
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t类功率放大器
这个D类功放的原理和D类功放一样,只是信号部分采用了DDP技术(核心是小信号自适应算法和预测算法)。工作原理是:音频信号进入扬声器的电流全部经过DDP处理,然后控制大功率高频晶体管的导通或关断,实现音频信号的高保真线性放大。这种功放效率高,失真度低,音质堪比AB功放。
上图显示了TA2020的内部模块结构。从上图可以看出,处理和调制模块主要集中在芯片中,从而实现了高品质音频的特性。
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TD类功率放大器
这款音频功放的放大部分与AB功放原理相同,但电源部分采用了完全独立可调的数字电源,精度高,输出无级。电压递进值为0.1V,自动检测功率调整电压增减。因为这种功放需要一个高精度可调的数字电源,所以需要对电源进行特殊的设计,不能集中在一个芯片上。所以这类功放主要用于高级音响,电路复杂。
对于后面的6、7、9功率放大器,需要特殊的电源,所以功能不能集中在一块IC上。经典的A类、B类、AB类和D类功率放大器都有专用IC。在实际设计中,需要各种不同领域使用的功放电路,只需要相应的电源或处理模块即可。
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原标题:硬件工程师必须知道的音频功放电路大全。
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好了,对于上述问题的回答就结束了,希望能让你有所启发或者能所帮助,小二将再未来的文章更加努力,希望你喜欢!









