自己整理的功率放大器类型

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乙类:导通角等于180°
甲乙类:导通角大于180°
丙类:导通角小于180°
AA类放大器:AA类放大器的特点是以电压控制放大器和电流驱动功率放大器构成电桥,使电压控制放大器工作在等效于无负载的状态(即输出电流为零),即使接以很重的负载,
数字(d)放大器与传统的模拟功放是两种不同的工作原理,它属于开关型的音频功放,d类使用的是pwm技术,是一种开关频率随着时钟脉冲周期而变化的放大器。

在大功率应用场合,数字功放同时具有频率响应宽,大动态范围和良好的瞬态响应。

他的优点是失真小、抗干扰能力强、散热器面积小、体积小重量轻、电源功耗小、转换效率高、具有甲乙类的音质。

目前主要是成本较贵,虽着现在软硬件技术的发展成本降低,数字功放的应用会越来越多。

S类功率放大器电路图
S类放大器读者可能陌生,但对AA类前置放大器却较为熟悉。

S灯放大器由设计师父AUBREYSANDMAN 在英国《EW+WW》上发表,稍后松下的音响子公司TECHNICS对其进行了一些修改,取得了称为AA 类功放电路的日本专利。

外壳的绝缘,并且铁条一定不要压在管子的散热片上。

如所配音箱阻抗为8欧,变压器功率应大于40W,如为4欧则大于60W。

滤波电容不小于4700UF*2.R51、R52、C9、C10、在印制板上不留安装孔位,直接焊在压线柱上效果更好。

元器件选择
什么是T类
T类是Tripath生产的具有D类功放效率、同时音质媲美AB类功放的新功放类型(详细工作原理请参考Tripath 官方网站,这边就不作翻译了)。

所谓T,就是取Tripath首字母。

目前最多被DIYer热捧的有TA2024和TA2022两种型号;在成品机中,Sonic Impact Technologies早在2003年就有T-AMP推出。

美国国家半导体公司(National Semiconductor;NS)的高用电效益D类放大器:LM4670、LM4671,
5.2 乙类双电源互补对称功率放大电路
互补对称:电路中采用两支晶体管,NPN、PNP各一支;两管特性一致。

类型:
OTL: Output TransformerLess
OCL: Output CapacitorLess
S类功率放大器电路图
S类放大器读者可能陌生,但对AA类前置放大器却较为熟悉。

S灯放大器由设计师父AUBREYSANDMAN 在英国《EW+WW》上发表,稍后松下的音响子公司TECHNICS对其进行了一些修改,取得了称为AA 类功放电路的日本专利。

外壳的绝缘,并且铁条一定不要压在管子的散热片上。

如所配音箱阻抗为8欧,变压器功率应大于40W,如为4欧则大于60W。

滤波电容不小于4700UF*2.R51、R52、C9、C10、在印制板上不留安装孔位,直接焊在压线柱上效果更好。

元器件选择
S类放大器读者可能陌生,但对AA类前置放大器却较为熟悉。

S灯放大器由设计师父AUBREY SANDMAN 在英国《EW+WW》上发表,稍后松下的音响子公司TECHNICS对其进行了一些修改,取得了称为AA 类功放电路的日本专利。

外壳的绝缘,并且铁条一定不要压在管子的散热片上。

如所配音箱阻抗为8欧,变压器功率应大于40W,如为4欧则大于60W。

滤波电容不小于4700UF*2.R51、R52、C9、C10、在印制板上不留安装孔位,直接焊在压线柱上效果更好。

元器件选择与安装:
简析S类和AA类
大家都对S类和AA类都不会太陌生,90年代初发烧盛行,杂志《实用电子文摘》现改为《实用影音技术》翻译了2篇关于S类的文章,和力荐AA类的《无线电与电视》都大量刊登AA类制作,不过只限于前级。

尽管制作的文章很多,但是深入分析的,一点都没有,就在电桥那里做点渲染的文章。

近来又有不少朋友翻出相关制作并提出了一些问题,于是再次用大学运放电路分析思路做个完全到位的简析。

发烧友的热情都很高,但是能冷静地用电路分析的很少,这股风气实在害死人,近20年还没人能正确的分析,都是流行抄袭和所谓的拿来主义。

1,负反馈,是减小内阻;正反馈,是增大内阻。

如果正负反馈都加,就看哪个反馈量大。

S类和AA类都外接一个电桥。

如果去掉电桥中接正相输入端那边的下面那个电阻,是运放的一种典型应用--NIC Negtive Impedance Convertor负阻抗变换。

估计很多人会很奇怪负阻是怎么产生的。

在电路分析里,有规定电压和电流的方向。

比如有2个电池,一个电池电压高,一个电池电压低,在平时单个电池应用中,电池都是往外流出电流,如果2
个不同电压的电池串联或并联,那么多电压低的电池在电路中就是电流向内流进。

所以,把握好电流和电压的方向,就很容易理解负阻的概念。

2,电阻的并联,想必没人不知,但是估计大家不会想到-R和R的并联。

既然前面有-R,自然有R和-R的并联。

根据并联公式,分母为0,所以阻抗就是无穷大,即恒流源。

到了这步,理解S类和AA类提到的电桥平衡对前面推动运放的无穷大负载----实质就是前面的运放不需要对后面电桥负载提供任何电流,都是有后面的运放提供电流,自然相当于无穷大的内阻。

因为R=U/I,I都为0,自然R就无穷大。

3,电桥的平衡很重要,是无穷大阻抗的必要条件,当然理想运放的条件也是要的。

如果电桥不平衡会怎么样?理论推导下,很简单。

我们不妨用1个无穷大的阻抗和一个正阻抗或负阻抗的并联,这样就继续沿用刚才的无穷大阻抗概念,无穷大自然可以省略,就剩下那个净阻抗----如果是正的,就是前面推动级需要付出驱动电流;如果是负的,那就是后面的运放继续贡献更多的电流。

至于阻抗绝对值多大,就是要看电桥的失衡程度了,也就是说,电桥电阻的误差精度。

4,S类和AA类的区别:S类无大环路负反馈,取样电压点是推动级运放A1的输出端,因此不管后面功率放大级A2部分;AA类是大环路负反馈,取样点接在负载端。

个人认为AA类更适合音频应用。

93年《电子报》的那个“虚怀若谷S类放大器”就是狗屁不通,末级居然是无偏置的纯乙类,声音自然糟糕透顶。

至于有些人用功率运放TDA2030、LM1875和LM3886来做功率放大级A2,也是有一些IC应用的限制,比如输出中点电压。

5,总体来讲,负阻和电桥平衡是关键。

电桥失衡是一定的,不过不要担心,其内阻都是很大的,可以理解为恒流放大器。

但是通过组合放大,其失真是比2个运放串联放大小得多,电路优化好的话,还可以拓展小信号带宽。

常用D类功放IC
常用D类功放IC常用数字放大器用集成电路2007-07-27 10:28数字放大器(又称丁类放大器)是一种利用开关技术放大音频信号的音频功率放大器.这种放大器在二十世纪七十年代就已问世,但由于音质方面的原因,在当时并未形成气候.时隔二十多年后,随着电子技术和元器件制造工艺的进步,人们对环境保护意识的增强,数字放大器重新崛起.由于数字放大器的功率放大级工作于开关状态,放大器具有小型、轻量、能源利用效率高、输出功率大、发热量小等诸多优点,已成为音频功率放大器的主要发展趋势.为了迎合这一发展趋势世界上很多半导体生产厂家都开发出了专门用于数字放大器的不同用途的专用集成电路.其中包括只含丁类输出级的集成电路、模拟信号输入的PWM处理器(驱动集成电路)、数字信号输入的PWM处理器(驱动集成电路)以及将驱动电路和输出级全部集成于一块芯片的单片全集成电路,以满足构成各种不同用途的数字放大器时的需要.应用时应根据其用途选择不同的集成电路.
(1)制作耳机放大器
考虑到耳机所需的功率不大,所以电源电压不必用得过高,只需小于5V就可以了.为了减小放大器的体积,应选择全部电路都集成于一块芯片的单片全集成电路.例如选用新日本无线公司生产的NJU8721、NJU8725,TI公司的TPA2000D4等.
(2)制作驱动小型扬声器的功率放大器
这种场合可选用输出功率在1W~10W的单片全集成电路.这类集成电路有雅玛哈公司的YDA131-E,Tripath公司的TA2021、TI公司的TPA2000D2,ST微电子公司的TDA7480等.在这些放大器集成电路中,有的集成电路即使用4节5号电池给放大器供电,也能让扬声器在24小时内输出足够的音量.
(3)制作数字信号输入型的数字放大器
在此场合可将数字输入的PWM处理器和丁类输出级集成电路组合起来.也可以采用数字输入PWM处理器与栅极驱动器组合再加上大功率MOS-FET的组合方案.但是对后一种方案来说,必需使用理想的稳压电源.
由于PWM信号的咏冲宽度的分辨力是有一定限度的,会随之发生量化噪声,所以必须使用三阶以上的高阶型噪声整形等降低音频带域声的技术.
(4)制作模拟信号输入型的数字放大器
此时应选用模拟输入PWM处理器,先将模拟信号变换成PWM的数字信号.然后再经丁类输出级或者栅极驱动器加上MOS-FET放大后输出.
由于通常都接有负反馈,对电源的要求不必太高.采用电源变压器的电容输入型整流电路的电源就足够了.
(5)输出功率大于100W
在此场合,丁类输出级集成电路已无法满足大功率输出的要求,得使用栅极驱动集成电路和MOS-FET的组合方式.此时选择MOS-FET非常关键.应尽量选用该栅极驱动集成电路数据表中所推荐使用的MOS-FET.最近,日本三洋电机开发出了专门用于功率级的混合集成电路STK210-030.
单片全集成电路
型号输出[W] 电源电压 THD+N@1kHz [%] 厂名
NJU8721 2×0.05@16 3.3 —新日本无线
NJU8725 2×0.08@8 5 —
YDA131-E 2×1@4 5 0.018 雅玛哈
TA2021 2×10@4 13.5 0.1
TA2041 4×70@4 20 0.04 Tripath
TA2022 2×90@4 31 0.1
TPA2000D2 2×2@4 5.5 0.5 TI
TPA2000D4 2×2@4 5.5 0.4
MP7720 1×20@4 25 0.07 Monolithic Power Systems(美国)
TDA7480 1×7@4 ±10.5 1
TDA7481 1×13@4 ±15 1 微电子
TDA7482 1×18@4 ±21 1
TDA8920 2×65@4 ±27 0.5 菲利浦
数字输入PWM处理器(驱动器集成电路)
型号取样频率[kHz] 输出声道数 THD+N@1kHz [%] 厂名
TAS5001 32~96 2 0.08
TAS5012 32~192 2 0.06 TI
TAS5036A 32~192 6 0.06
STA304A 32~96 5 —微电子
STA308 32~192 8 —
M65817AFP 32~192 2 — Renesas Technology
DDX2000 32~48 2 — Apogee Technology
模拟输入PWM处理器(驱动器集成电路)
型号丁类输出段形式输出声道数厂名
TC2000 全桥 2 45 Tripath
YDA135-VZ 全桥 2 20 雅玛哈
TDA8929T 半桥 2 50 菲利浦
栅极驱动器集成电路
型号丁类输出段形式输出声道数工作电压[V] 厂名
HIP2100 半桥 2 100 Intersil
TK2150 半桥 2 ±60 Tripath
IR2010(S) 半桥 1 200 IR
M61556FP 全桥 2 88 Renesas Technology TAS5182 全桥 2 ~ TI
丁类输出级成电路
型号丁类输出段形式输出声道数输出功率[W] 厂名
STA505 全桥 2 50 & 8 ST 微电子
DDX-2100 全桥 2 50 & 8 Apogee Technology TP2050 全桥 2 50 & 8 Tripath
TAS5100 全桥 1 30 & 6
TAS5110 全桥 1 50 & 4 TI
TAS5101 半桥 2 15 & 4
STK210-030 半桥 2 100 & 8 三洋电机
TDA8926TH 半桥 2 40 & 4 菲利浦
TDA8927 半桥 2 65 & 4
TDA8920BTH 2 100w
TDA8920BTH 2 50W
TDA8932T 2 30W
TDF8591 2 160W 负载2欧专业做汽车音响TDA8950BJ 2 170W
TDA8950BTH 2 170W
TFA9810TH 2 10W
TFA9815TH 2 15W
D类功放IC 型号大全
GS4923 SOP8 2.5V-5.5V供电 2.5W单声道适用数码便携产品
GS4933 SOP16 2.5V-5.5V供电3W立体声适用数码便携产品
GS4943 SOP16 2.5V-5.5V供电3W双声道适用数码便携产品
INA103 16PDIP, 16SOIC 低噪声、低失真仪表放大器
INA163 14SOIC 低噪音低失真仪表放大器
INA166 14SOIC 低噪音低失真G=2000 仪表放大器
INA217 16SOIC, 8PDIP 用于替换SSM2017 的低噪声低失真仪表放大器
TPA731 8MSOP-PowerPAD, 8SOIC 具有工作态高电平关断状态的单声道、差动输入、AB 类音频放大器
TPA741 8MSOP-PowerPAD, 8SOIC 具有工作态高电平关断状态和Depop 功能的单声道、差动输入、AB 类音频放大器TPA751 24BGA, 8MSOP-PowerPAD, 8SOIC 单声道差动输入、AB 类音频放大器,具有低电平有效关断
TAS5102 32HTSSOP 20W 立体声PWM 输入功率级
TAS5103 32HTSSOP 15W 立体声PWM 输入功率级
TAS5111A 32HTSSOP 70W 单声道数字放大器功率级
TAS5112A 56HTSSOP 50W 立体声数字放大器功率级
TAS5121 36SSOP 100W 单声道数字放大器功率级
TAS5121I 36SSOP 100W 单声道数字放大器功率级
TAS5122 56HTSSOP 50W 立体声数字放大器功率级
TAS5132 44HTSSOP 20W 立体声数字放大器功率级
TAS5142 36SSOP, 44HTSSOP 100W 立体声数字放大器功率级
TAS5152 36SSOP 125W 立体声数字放大器功率级
TAS5162 36SSOP, 44HTSSOP 210W 立体声数字放大器功率级
TAS5176 44HTSSOP 6-Channel, 210-W, Digital-Amplifier Power Stage
TAS5182 56HTSSOP 100W 立体声数字放大器功率级控制器
TAS5186A 44HTSSOP 6 通道210W 数字放大器功率级
TAS5261 36SSOP 315-W Mono BTL Digital Power Stage
TAS5342 44HTSSOP 100W D 类立体声功率级
TAS5342L 44HTSSOP 100W D 类立体声功率级
TAS5352 44HTSSOP 125W D 类立体声功率级
TAS5601 56HTSSOP 具有反馈的20W 立体声数字放大器功率级
TAS5602 56HTSSOP 具有反馈的20W 立体声数字放大器功率级
OPA1632 8MSOP-PowerPAD, 8SOIC 全差动I/O 音频放大器
TAS5701 64HTQFP 20W 立体声数字音频功率放大器(硬件控制)
TAS5704 64HTQFP 具有EQ 和DRC、闭环的20W 立体声数字音频功率放大器
TAS5705 64HTQFP 具有EQ 和DRC(s/w 控制)的20W 立体声数字音频功率放大器
TAS5706 64HTQFP 具有EQ、DRC 和反馈(s/w 控制)的20W 立体声数字音频功率放大器
TAS5001 48TQFP 数字音频PWM 处理器
TAS5010 48TQFP 数字音频PWM 处理器
TAS5012 48TQFP 数字音频PWM 处理器
TAS5028 64TQFP 8 通道数字音频PWM 处理器
TAS5028A 64TQFP 8 通道数字音频PWM 处理器
TAS5086 38TSSOP 6 通道数字音频PWM 处理器
TAS5504 64TQFP 4 通道数字音频PWM 处理器
TAS5504A 64TQFP 4 通道数字音频PWM 处理器
TAS5508B 64TQFP 8 通道数字音频PWM 处理器
TAS5518 64TQFP 8 通道数字音频PWM 处理器
DRV134 16SOIC, 8PDIP 音频平衡线路驱动器
DRV135 8SOIC 音频平衡线路驱动器
DRV600 20QFN 具有固定输入增益的2 Vrm 无铅立体声音频线路驱动器
DRV601 20QFN 具有可变输入增益的2 Vrm 无铅立体声音频线路驱动器
INA134 8PDIP, 8SOIC 音频差动线路接收器,0dB (G=1)
INA137 8PDIP, 8SOIC 音频差动线路接收器、+-6dB(G=1/2 或2)
INA2134 14PDIP, 14SOIC 音频差动线路接收器,0dB (G=1)
INA2137 14PDIP, 14SOIC 音频差动线路接收器、+-6dB(G=1/2 或2)
TPA2050D4 25DSBGA 1.4 W/CH Stereo Class-D Audio Subsystem With DirectPath? Headphone Amplifier And 2:1 Input Mux TAS5414A 36SSOP, 64HTQFP 4 通道汽车数字放大器
TAS5424A 44SSOP, 64HTQFP 4 通道汽车数字放大器
TPA032D01 48HTSSOP D 类音频功率放大器
TPA032D02 48HTSSOP 立体声中级功耗D 类音频放大器
TPA032D03 48HTSSOP 具有立体声耳机驱动器的单声道中等功耗D 类音频放大器
TPA032D04 48HTSSOP 具有立体声耳机驱动器的立体声中等功耗D 类音频放大器
TPA2000D1 16TSSOP, 48BGA MICROSTAR JUNIOR 单声道免滤波D 类音频放大器
TPA2000D1-Q1 16TSSOP 汽车类单声道免滤波D 类音频放大器
TPA2000D2 24HTSSOP, 24TSSOP 立体声免滤波D 类音频放大器
TPA2000D4 32HTSSOP 具有立体声AB 类耳机驱动的立体声免滤波D 类音频放大器
TPA2001D1 16TSSOP 单声道免过滤D 类放大器
TPA2001D2 24HTSSOP 立体声免滤波D 类音频放大器
TPA2005D1 15BGA , 8MSOP-PowerPAD, 8SON 单声道全差动免过滤D 类放大器
TPA2005D1-Q1 8SON 汽车类1.4W 单声道无滤波D 类音频功率放大器
TPA2006D1 8SON 2.5W 单声道免滤波D 类音频功率放大器
TPA2008D2 24HTSSOP 具有音量控制功能的立体声高功耗5V 免滤波D 类音频放大器
TPA2010D1 9DSBGA 采用WCSP 封装的单声道全差动免滤波D 类音频放大器
TPA2012D2 16DSBGA, 20QFN 2.1W 立体声D 类音频功率放大器
TPA2013D1 16DSBGA, 20QFN 1.8W 升压D 类音频功率放大器
TPA2014D1 16DSBGA, 20QFN 具有集成升压转换器的1.5W 恒定输出功率D 类音频放大器
TPA2016D2 16DSBGA 具有动态范围压缩和AGC 的1.7W/通道立体声D 类音频放大器
TPA2031D1 9DSBGA 具有低速启动的2.5W 单声道D 类音频功率放大器
TPA2032D1 9DSBGA 采用WCSP 封装的、单声道、全差动、无滤波器的固定增益D 类音频放大器
TPA2033D1 9DSBGA 2.75W 单声道全差动3V/V 固定增益免过滤D 类音频放大器
TPA2034D1 9DSBGA 2.75W 单声道全差动4V/V 固定增益免过滤D 类音频放大器
TPA2035D1 9DSBGA 2.75W 固定增益单声道无滤波器D 类音频功率放大器
TPA3001D1 24HTSSOP 单声道高功率免滤波D 类音频放大器
TPA3002D2 48HTQFP 具有音量控制的立体声中等功耗免滤波的D 类音频放大器
TPA3003D2 48TQFP 立体声、低功耗、宽电源电压、免滤波的D 类音频放大器
TPA3004D2 48HTQFP 具有音量控制的立体声高功率免滤波的D 类音频放大器
TPA3005D2 48HTQFP 立体声中等功率免滤波D 类音频放大器
TPA3007D1 24TSSOP 单声道中等功率免滤波D 类音频放大器
TPA3008D2 48HTQFP 10W 立体声D 类音频功率放大器
TPA3100D2 48HTQFP, 48QFN 20W D 类立体声音频放大器
TPA3101D2 48HTQFP, 48QFN 10W 立体声D 类音频功率放大器
TPA3106D1 32HLQFP 40-W Mono Class-D Audio Power Amplifier
TPA3107D2 64HTQFP 15-W Stereo Class-D Audio Power Amplifier
TPA3120D2 24HTSSOP 20-W Stereo Class-D Audio Power Amplifer
TPA3121D2 24HTSSOP 15W 立体声D 类音频功率放大器
TPA3122D2 20PDIP 15W 立体声D 类音频功率放大器
TPA3123D2 24HTSSOP 25W 立体声D 类音频功率放大器
TPA3124D2 24HTSSOP 具有快速静音功能的15W 立体声D 类功率放大器
TPA3200D1 44HTSSOP 单声道高功率数字输入D 类音频放大器
TPA152 8SOIC Hi-Fi 立体声耳机音频放大器
TPA4411 16DSBGA, 20QFN 80mW 无电容立体声耳机驱动器
TPA6100A2 8MSOP, 8SOIC 超低电压立体声耳机音频放大器
TPA6101A2 15BGA , 8MSOP, 8SOIC 具有固定增益(2dB) 的超低电压立体声耳机音频放大器
TPA6102A2 8MSOP, 8SOIC 具有固定增益(14dB) 的超低电压、立体声耳机音频放大器
TPA6110A2 8MSOP-PowerPAD 立体声耳机音频放大器、引脚兼容LM4881
TPA6111A2 8MSOP-PowerPAD, 8SOIC 立体声耳机音频放大器,与LM4880 和LM4881 引脚兼容TPA6112A2 10MSOP-PowerPAD 立体声、差动输入、立体声耳机音频放大器
TPA6120A2 20SO PowerPAD 高保真立体声耳机驱动器
TPA6130A2 16DSBGA, 20QFN 具有I2C 音量控制的138mW DirectPath? 立体声耳机放大器
TLV1012 4DSBGA 用于高增益双线麦克风的放大器
PGA2310 16PDIP, 16SOIC +/-15V 立体声音频音量控制
PGA2311 16PDIP, 16SOIC +/-5V 立体声音频音量控制
PGA2320 16SOIC +/-15V 立体声音频音量控制
PGA4311 28SOIC 4 通道+/-5V 音频音量控制。

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