放大器的分类
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2010-06-02 08:45:42
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是前置和功率的统称。一般的可分为晶体管(石机)和电子管(胆机)两类。
功率,简称功放,用于增强信号功率以驱动音箱发声的一种电子装置。不带信号源选择、音量控制等附属功能的功率称为后级。
前置 ,功放之前的预放大和控制部分,用于增强信号的电压幅度,提供输入信号选择,音调调整和音量控制等功能。前置也称为前级。
1.功率的分类
功率电路的划分主要是由功放级输出电路形式来决定,常见的音频功率主要有下列几种:
(a).变压器耦合甲类电路主要用于电子管中;
(b).变压器耦合推挽功率电路主要用于一些输出功率较大的电子管中;
(c).OTL功率电路主要用于一些输出功率较小的中;
(d)OCL功率是一种常用的电路,常用于一些输出功率要求较大的功率中;
(e)BTL功率电路主要用于一些要求输出功率更大的场合。
OTL、OCL和BTL功率电路主要用于晶体管中。
2.功率的类型
根据三极管在放大信号时的信号工作状态和三极管静态电流大小划分,电路主要有3种类型:一是甲类电路,二是乙类电路,三是甲乙类电路。
除上述三种电路之外,还有超甲类等许多种电路。音响系统中由于不允许存在信号的非线性失真,所以只用甲类电路和甲乙类电路。
(1).甲类
甲类就是给放大管加入合适的静态偏置电流,这样用一只三极管同时放大信号的正、负半周。在功率电路中,功放输出级中的信号幅度已经很大,如果仍然让信号的正、负半周同时用一只三极管来放大,这种电路称之为甲类。
在功放输出级电路中,甲类的功放管静态工作电流设得比较大,要设在放大区的中间,以便给信号正、负半周有相同的线性范围,这样当信号幅度太大时(超出放大管的线性区域),信号的正半周进入三极管饱和区而被削顶,信号的负半周进入截止区而被削顶,此时对信号正半周与负半周的削顶量是相同的。甲类电路的主要特点如下所述:
(a).在音响系统中,甲类功率的音质{zh0}。由于信号的正、负半周用一只三极管来放大,信号的非线性失真很小,这是甲类功率的主要优点。
(b).信号的正、负半周用同一只三极管放大,使的输出功率受到了限制,即一般情况下甲类的输出功率不可能做得很大。
功率三极管的静态工作电流比较大,在没有输入信号时对直流的消耗比较大。
(2).乙类
所谓乙类就是不给三极管加静态偏置电流,且用两只性能对称的三极管来分别放大信号的正半周和负半周,正、负半周再在的负载上将正、负半周信号合成一个完整的周期信号。
由于这种没有给功放输出管加入静态电流,它会产生交越失真,这种失真是非线性失真的一种,对声音的音质破坏严重。所以,乙类电路是不能用于音频电路中的。
(3).甲乙类
为了克服交越失真,必须使输入信号避开三极管的截止区,可以给三极管加入很小的静态偏置电流,以使输入信号“骑”在很小的静态偏置电流上,这样可以避开了三极管的截止区,使输出信号不失真。甲乙类电路的主要特点如下-所述:
(a).这种同乙类电路一样,也是用两只三极管分别放大输入信号的正、负半周,但给两只三极管加入了很小的静态偏置电流,以使三极管刚刚进入放大区。
(b).由于给三极管所加的静态直流偏置电流很小,所以在没有输入信号时对直流的消耗比较小(比起甲类要小得多),这样具有乙类的省电优点,同时因加入的偏置电流克服了三极管的截止区,对信号不存在失真,又具有甲类无非线性失真的优点。所以,甲乙具有甲类和乙类的优点,同时克服了这两种的缺点。正是由于甲乙类无交越失真,又具有输出功率大和省电的优点,所以被广泛地应用于音频功率电路中。
当这种放大电路中的三极管静态直流偏置电流太小或没有时,就成了乙类,将产生交越失真。
(4).推挽
在功率电路中大量采用推挽电路,这种电路中用两只三极管构成一级电路,两只三极管分别放大输入信号的正半周和负半周,即用一只三极管放大信号的正半周,用另一只三极管放大信号的负半周,两只三极管输出的半周信号在负载上合并后得到一个完整周期的输出信号。
推挽电路中,一只三极管工作在导通、放大状态时,另一只三极管处于截止状态,当输入信号变化到另一个半周后,原先导通、放大的三极管进入截止,而原先截止的三极管进入导通、放大状态,两只三极管在不断地交替导通放大和截止变化,所以称为推挽。
(5).互补推挽
互补是通过采用两种不同极性的三极管,利用不同极性三极管的输入极性不同,用一个信号来激励两只不同极性的三极管,这样可以不需要有两个大小相等、相位相反的激励信号。其互补推挽电路示意图,如图4-9所示。电路中,VT1是NPN型三极管,VT2是PNP型三极管,两只三极管的基极相连,在两管的基极加一个音频输入信号Vi。
从电路中可看出,两管基极和发射极并联,由于两只三极管的极性不同,基极上的输入信号电压对两管而言一个是正向偏置,一个是反向偏置。当输入信号为正半周时,两管基极同时电压升高,此时输入信号电压给VT1管加上正向偏置电压,所以VT1管进入导通和放大状态。由于基极电压升高,对VT2管来讲加上反向偏置电压,所以VT2管处于截止状态。
输入信号变化到负半周后,两管基极同时电压下降,给VT2管正向偏置,使VT2管进入导通和放大状态,而VT1管又进入截止状态。
这种利用NPN型和PNP型三极管的互补特性,用一个信号来同时激励两只三极管的电路,称之为“互补”电路,由互补电路构成的称为互补电路。由于VT1和VT2管工作时,一只三极管导通、放大,另一只三极管截止,工作在推挽状态,所以称为互补推挽。
运算是运用得非常广泛的一种线性集成电路。而且种类繁多,在运用方面不但可对微弱信号进行放大,还可做为反相、电压 跟随器,可对电信号做加减法运算,所以被称为运算。不但其他地方应用广泛,在音响方面也使用得最多。例如前级放大、 缓冲,耳机除了有部分使用分立元件,电子管外,绝大部分使用的还是集成运算。而有时候还会用到稳压电路上,制作高精度的稳压滤波电路。
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