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高品质音频放大器工作类别(1)
 
慧聪网   2005年2月21日15时42分   信息来源:teachersong.com    

  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。

   

 
 
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