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线性功放电路

发布时间:2022-04-10 02:25:17

① 功放电路的组成及各部分性能

功放电路就是功率放大电路了,但是一般说功放电路都是指线性放大电路的;
运放电路只属于弱信号电压处理电路,大都是差分输入结构的,其可以是功放电路的前一部分;

② 数字功放电路图

数字功放也称D类功放,与模拟功放的主要差别在于功放管的工作状态。回传统模拟答放大器有甲类、乙类和甲乙类、丙类等。一般的小信号放大都是甲类功放,即A类,放大器件需要偏置,放大输出的幅度不能超出偏置范围,所以,能量转换效率很低,理论效率最高才25% 。乙类放大,也称B类放大不需要偏置,靠信号本身来导通放大管,理想效率高达78.5%。但因为这样的放大,小信号时失真严重,实际电路都要略加一点偏置,形成甲乙类功放,这么一来效率也就随之下降,虽然高频发射电路中还有一种丙类,即C类放大,效率可以更高,但电路复杂、音质差,音频放大中一般都不用,这几种模拟放大电路的共同的特点是晶体管都有工作在线性放大区域中,它按照输入音频信号大小控制输出的大小,就像串在电源与输出间的一只可变电阻,控制输出,但同时自身也在消耗电能。 数字功放的功放管工作在开关状态,理论状态晶体管导通时内阻为零,两端没有电压,当然没有功率消耗;而截止时,内阻无穷大,电流又为零,也不消耗。所以作为控制元件的晶体管本身不消耗功率,电源的利用率就特别高。

③ 线性放大器的线性化

射频功率放大器的非线性失真会使其产生新的频率分量,如对于二阶失真会产生二次谐波和双音拍频,对于三阶失真会产生三次谐波和多音拍频。这些新的频率分量如落在通带内,将会对发射的信号造成直接干扰,如果落在通带外将会干扰其他频道的信号。为此要对射频功率放大器的进行线性化处理,这样可以较好地解决信号的频谱再生问题。射频功放基本线性化技术的原理与方法不外乎是以输入RF信号包络的振幅和相位作为参考,与输出信号比较,进而产生适当的校正。实现射频功放线性化的常用技术有三种:功率回退、预失真、前馈。 这是最常用的方法,即选用功率较大的管子作小功率管使用,实际上是以牺牲直流功耗来提高功放的线性度。
功率回退法就是把功率放大器的输入功率从1dB压缩点(放大器有一个线性动态范围,在这个范围内,放大器的输出功率随输入功率线性增加。随着输入功率的继续增大,放大器渐渐进入饱和区,功率增益开始下降,通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率的1dB压缩点,用P1dB表示。)向后回退6-10个分贝,工作在远小于1dB压缩点的电平上,使功率放大器远离饱和区,进入线性工作区,从而改善功率放大器的三阶交调系数。一般情况,当基波功率降低1dB时,三阶交调失真改善2dB。
功率回退法简单且易实现,不需要增加任何附加设备,是改善放大器线性度行之有效的方法,缺点是效率大为降低。另外,当功率回退到一定程度,当三阶交调制达到-50dBc以下时,继续回退将不再改善放大器的线性度。因此,在线性度要求很高的场合,完全靠功率回退是不够的。 预失真就是在功率放大器前增加一个非线性电路用以补偿功率放大器的非线性失真。
预失真线性化技术,它的优点在于不存在稳定性问题,有更宽的信号频带,能够处理含多载波的信号。预失真技术成本较低,由几个仔细选取的元件封装成单一模块,连在信号源与功放之间,就构成预失真线性功放。手持移动台中的功放已采用了预失真技术,它仅用少量的元件就降低了互调产物几dB,但却是很关键的几dB。
预失真技术分为RF预失真和数字基带预失真两种基本类型。RF预失真一般采用模拟电路来实现,具有电路结构简单、成本低、易于高频、宽带应用等优点,缺点是频谱再生分量改善较少、高阶频谱分量抵消较困难。
数字基带预失真由于工作频率低,可以用数字电路实现,适应性强,而且可以通过增加采样频率和增大量化阶数的办法来抵消高阶互调失真,是一种很有发展前途的方法。这种预失真器由一个矢量增益调节器组成,根据查找表(LUT)的内容来控制输入信号的幅度和相位,预失真的大小由查找表的输入来控制。矢量增益调节器一旦被优化,将提供一个与功放相反的非线性特性。理想情况下,这时输出的互调产物应该与双音信号通过功放的输出幅度相等而相位相反,即自适应调节模块就是要调节查找表的输入,从而使输入信号与功放输出信号的差别最小。注意到输入信号的包络也是查找表的一个输入,反馈路径来取样功放的失真输出,然后经过A/D变换送入自适应调节DSP中,进而来更新查找表。 前馈技术起源于“反馈”,应该说它并不是什么新技术,早在二三十年代就由美国贝尔实验室提出来的。除了校准(反馈)是加于输出之外,概念上完全是“反馈”。
前馈线性放大器通过耦合器、衰减器、合成器、延时线、功分器等组成两个环路。射频信号输入后,经功分器分成两路。一路进入主功率放大器,由于其非线性失真,输出端除了有需要放大的主频信号外,还有三阶交调干扰。从主功放的输出中耦合一部分信号,通过环路1抵消放大器的主载频信号,使其只剩下反相的三阶交调分量。三阶交调分量经辅助放大器放大后,通过环路2抵消主放大器非线性产生的交调分量,从而了改善功放的线性度。
前馈技术既提供了较高校准精度的优点,又没有不稳定和带宽受限的缺点。当然,这些优点是用高成本换来的,由于在输出校准,功率电平较大,校准信号需放大到较高的功率电平,这就需要额外的辅助放大器,而且要求这个辅助放大器本身的失真特性应处在前馈系统的指标之上。
前馈功放的抵消要求是很高的,需获得幅度、相位和时延的匹配,如果出现功率变化、温度变化及器件老化等均会造成抵消失灵。为此,在系统中考虑自适应抵消技术,使抵消能够跟得上内外环境的变化。

④ 脉冲功放和线性功放有什么区别

脉冲功放工作在开关状态,其输入输出的都是脉冲信号,因而它的抗干扰能力更强,要求相对较低;线性功放工作在线性状态,其输入输出的可以是脉冲信号,更多的是模拟信号(比如音频信号),要求电路失真系数小、瞬态特性好、信噪比高,要求比脉冲电路要高得多。

⑤ 甲类功放电路图

楼上那个不要误导人家。
甲类功放就是工作在甲类(A类)工作状态的功率放大器。
【我们用来听音乐的功放按照电路工作状态分:甲类,也叫A类;乙类,也叫B类;甲乙类,也叫AB类,这三种是最常用的,还有D类的,属于数字功放。功率输出级按功放管的工作状态为甲类、乙类、甲乙类三种。它们各有特点:(1).甲类功率输出级主要优点是失真小,主要缺点是效率低。它的输出功率Po,电源功耗PD,集电极最大功耗Pcmax和效率分别为: Po=Ec2/2RL PD=2Ec2/RL Pcmax=2Ec2/RL=4Po η= Po/ PD=1/4=25%(2).乙类功率输出级的主要优点是效率高,主要缺点是存在严重交越失真。它的输出功率Po,电源功耗PD,集电极最大功耗Pcmax和效率分别为: Po=Ec2/2RL PD=2Ec2/πRL Pcmax=2Ec2/π2RL» 0.4Po η= Po/ PD=π/4=78%(3).甲乙类功率输出级吸收了甲类乙类的优点,因而得到广泛应用,但其电路结构比甲类乙类复杂。】
A类功放输出级中两个(或两组)晶体管永远处于导电状态,也就是说不管有无讯号输入它们都保持传导电流,并使这两个电流等于交流电的峰值,这时交流在最大讯号情况下流入负载。当无讯号时,两个晶体管各流通等量的电流,因此在输出中心点上没有不平衡的电流或电压,故无电流输入扬声器。当讯号趋向正极,线路上方的输出晶体管容许流入较多的电流,下方的输出晶体管则相对减少电流,由于电流开始不平衡,于是流入扬声器而且推动扬声器发声。 所以A类功放的工作方式具有最佳的线性,每个输出晶体管均放大讯号全波,完全不存在交越失真(Switching Distortion),即使不施用负反馈,它的开环路失真仍十分低,因此被称为是声音最理想的放大线路设计。
A类功放是重播音乐的理想选择,它能提供非常平滑的音质,音色圆润温暖,高音透明开扬,这些优点足以补偿它的缺点。A类功率功放发热量惊人,为了有效处理散热问题,A类功放必须采用大型散热器。因为它的效率低,供电器一定要能提供充足的电流。一部25W的A类功放供电器的能力至少够100瓦AB类功放使用。所以A类机的体积和重量都比AB类大,这让制造成本增加,售价也较贵。一般而言,A类功放的售价约为同等功率AB类功放机的两倍或更多。

其实把功放的工作状态调为甲类(A类)的也很简单,先调静态电流,稍微加大点,然后调中点电压为零V或接近零V就可以了,这个过程要反复的细调,不断测量,也要等待温度的变化,不能出现温度过高,高到不允许的范围是不行的。

⑥ 实际功放电路是采用什么放大电路

只能说多数采用半导体或电子管组成的甲乙类组合后的线性放大电路。若再深入一步则要根据功率大小及元器材构成适应各种电路了。

⑦ 功率放大电路有几种 功放分为几类

按照电路结构不同,可以分为变压器耦合、无输出变压器OTL、无输出电容OCL、桥式推挽功率放大电路BTL。

功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。它一般直接驱动负载,带载能力要强。
输出功率大
要求输出功率尽可能大为了获得大的功率输出,要求功放管的电压和电流都有足够大的输出幅度,因此管子往往在接近极限运用状态下工作。

效率要高
效率要高由于输出功率大,因此直流电源消耗的功率也大,这就存在一个效率问题。所谓效率就是负载得到的有用信号功率和电源供给的直流功率的比值。这个比值越大,意味着效率越高。

非线性失真要小
非线性失真要求功率放大电路是在大信号下工作,所以不可避免地会产生非线性失真,而且同一功放管输出功率越大,非线性失真往往越严重,这就使输出功率和非线性失真成为一对主要矛盾。但是,在不同场合下,对非线性失真的要求不同,例如,在测量系统和电声设备中,这个问题显得重要,而在工业控制系统等场合中,则以输出功率为主要目的,对非线性失真的要求就降为次要问题了。

散热少
BJT的散热问题在功率放大电路中,有相当大的功率消耗在管子的集电结上,使结温和管壳温度升高。为了充分利用允许的管耗而使管子输出足够大的功率,放大器件的散热就成为一个重要问题。

参数选择
在功率放大电路中,为了输出较大的信号功率,管子承受的电压要高,通过的电流要大,功率管损坏的可能性也就比较大,所以功率管的参数选择与保护问题也不容忽视。

分析任务
功率放大电路的分析任务是:最大输出功率、最高效率及功率三极管的安全工作参数。在分析方法上,由于管子处于大信号下工作,故通常采用图解法。

⑧ 电子管功放5.1双声道超线性推挽功放电路图分析

5.1双声道?5.1是5.1,双声道是双声道不要搞在一起。
超线性输出与三极管输出,主要是针对末级输出为五级管和束射四级管而言,从胆管(电子管)的音色考虑,五级管(代表的如EL34、6550等)的音色是最差的,其次是束射四级管(代表如KT88),音色最好的是三极管(300B),但300B功率输出又刚好相反。所谓的超线性接法就是利用五级管的大功率,但基本没有胆味,也就是其偶次谐波失真被抑制,而奇次谐波失真相对增大,而三极管接法则胆味较浓郁,因此,现在推挽输出的功放就有了两种玩法,听人声时不需要大功率,就采用三极管接法,听动态范围较大的软件,就采用超线性接法。
末级推挽电路工作状态一般是在AB(甲乙类,兼顾了A类功放的低失真和B类的高效率)类,同时要看采用何种管子,由于你没有提供电路,所以不好凭空分析。

⑨ 音响系统中影响音质的最主要设备是哪些

音箱最重要,因为它处在整个系统的末端,还原音乐主要靠它;其次是CD机或DVD机,它是读取碟片中信号的,其质量不好,会造成误码率高,音质下降;再次是功放,它起放大信号的作用,不同质量的功放,放出来的声音区别也很大。

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