功率放大器原理图(功率放大器原理)

功率放大器,简称“功放”,在很多情况下,主机的额定输出功率是无法胜任驱动整个音响系统的。这时候就需要在主机和播放设备之间安装一个功放来补充所需的功率缺口。功放在整个音响系统中起着“组织协调”的枢纽作用,在一定程度上支配着整个系统能否提供良好的音质输出。

功率放大器的定义和用途功率放大器,简称功率放大器,是通过电压和电流对音频信号进行放大,以获得功率放大。功率放大器在系统图中的位置是在扬声器系统的前面,它的输出直接送到扬声器系统,用于驱动扬声器系统。由于功放的输出灵敏度一般在0db左右,所以加到功放的输入信号一般取自混频器或外围设备的0db输出信号。对于麦克风等低电平输出信号,只有经过前置放大器或混频器放大后,才能驱动功放。前置放大器、调音台或者外围设备都是输出电压信号,只能输出很小的电流,不是功率信号,所以不能用来驱动音箱系统。音频信号必须经过功率放大器进一步电压放大,最后经过电流和功率放大,使其有足够的功率输出,足以推动扬声器系统工作并辐射声音,也就是推动扬声器正常工作。

功率放大器的原理是利用三极管的电流控制功能或场效应管的电压控制功能,将电源的功率转换成随输入信号而变化的电流。因为声音是一种不同振幅和频率的波,也就是交流信号电流,所以三极管的集电极电流永远是基极电流的倍,是三极管的交流放大倍数。应用这个,如果在基极注入一个小信号,流过集电极的电流将等于基极电流的倍,然后信号被一个DC隔直电容隔离,就会得到一个电流(或电压)是原来的倍的大信号。这种现象就变成了三极管的放大效应。恒流放大后,功率放大完成。

1.平衡输入和不平衡输入插座

2.平衡-不平衡转换级,其功能是将平衡输入信号转换成不平衡信号。

3.线路输出隔离级,其作用是将输入的信号经过有源隔离后输出到该功放。当一个信号同时驱动多个功率放大器时,简单的并联模式会降低总合成输出阻抗。因此,前级设备的实际输出信号幅度将减小,即每个功率放大器的实际输入信号幅度将减小。如果采用这种模式,没有信号的负载阻抗将等于一个功放的输入阻抗。

4.音量调节阶段,实际上是电位器从总输入信号中取出需要的量加到后期,这样输出的功率就是需要的值。

5.输入级和次级的主要任务是起缓冲作用,同时提供一定的电压放大,并在功放限幅时给出抑波指示,以便操作者适当降低音量。本集经常采用差分放大电路的形式。

6.主电压放大级,提供大的电压放大系数。整个功放的开环电压放大倍数主要由这一级提供。

7.前置升压级,由于主电压放大级只能提供很小的输出信号电流,所以这个级主要是放大主电压并提供小信号电流的初步放大,将信号电流放大几十倍到一百多倍,而信号电压不是放大,而是略有降低。该级采用射极跟随器电路,即共集电极电路。

8.推级,进一步放大已被预推级放大的信号电流。信号电流的放大倍数约为几十到几百倍,从而为功率输出级提供足够的信号驱动电流。与前推级一样,信号电压没有被放大,而是略有降低。这一级也采用射极跟随器电路。

9.在本集中,功率输出级将再次放大信号电流。与预升压阶段和升压阶段一样,信号电压没有被放大,而是略微降低。这一级也采用射极跟随器电路。该级是整个功放通道的最后一级输出级,其输出电压取决于施加在该级上的驱动信号电压,而输出电流主要取决于输出信号电压与负载阻抗的比值。这里指的是输出电流不能随着负载阻抗的无限减小而无限增大。如果超过这个电平的电流放大倍数和加到这个电平上的驱动信号电流的乘积,这个电平就无法提供。最大输出信号电流也受到为此电平提供的DC工作电源的输出电流的限制。其实更重要的是输出功率晶体管的参数限制。所以在使用功放的时候,一定要注意不要让功放过载,否则可能会超过输出功率晶体管的容量,损坏功放。