音频功率放大器失真的要点及设计改善方法

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音频放大器的设计和优化

音频放大器的设计和优化

音频放大器的设计和优化音频放大器的设计与优化随着电子技术的不断发展,音频放大器已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

无论是家庭影音系统,还是音乐播放器,都需要音频放大器的支持。

音频放大器的作用是将音频信号转换为电信号并放大到足够的电压和电流,从而驱动扬声器播放出声音。

因此,优化和改进放大器的性能是重要的。

设计方案音频放大器的设计需要考虑多个因素,包括放大器的性能参数、拓扑、噪声和失真等。

在选择拓扑结构时,常见的有AB、A、B、C、D五个类别,其中AB和A类为较常用的两种。

在实际应用中,根据不同情况可采用不同的拓扑结构。

为了提高放大器的效率,降低功率损耗,还可以使用类D放大器。

除拓扑结构外,还要考虑放大器的工作电源。

正常工作的音频放大器需要直流电压和直流电流,这些电源需从交流电源中转换而来。

针对放大器的不同工作状态,需要选择适当的电容、电感和三极管等元器件。

在放大器的性能参数中,最重要的是增益、带宽、输出功率和失真度。

增益代表放大器的放大倍数;带宽表示放大器对信号频率的响应;输出功率决定了放大器能够驱动的扬声器的大小;失真度描述了放大器是否存在畸变。

失真度包括谐波失真和交叉失真。

谐波失真是由于放大器非线性引起的,会产生一定的谐波成分;而交叉失真则由两个以上频率信号重叠而引起,难以直接测量。

优化方案要优化音频放大器的性能,就需要针对以上问题进行优化。

首先,选择合适的拓扑结构和工作电源,如采用AB或A类拓扑结构、高质量大容量的电容和电感以及高质量的三极管等元器件。

同时,通过合理布局布线、优化选择元器件、加强集成电路的设计等可优化放大器的噪声和失真度、增强放大器稳定性。

其次,可通过反馈电路、增加滤波电路等方式,优化放大器的带宽,保证放大器对信号的响应频带宽度。

此外,通过Class-D技术的应用,可使放大器的效率大大提高,功率损耗降低,并减少热量散失。

总结音频放大器的设计和优化是电子工程师不可忽视的重点。

必须在考虑整机成本的同时,确保放大器的性能如增益、带宽和失真度等符合实际应用的需求。

晶体管音频功放音质不好的原因及改进方法

晶体管音频功放音质不好的原因及改进方法

晶体管音频功放音质不好的原因及改进方法(转贴)晶体管功放都有非常优秀的特性测试指标,但实际音质音色都很不满意,即主观测试和客观音质有很大差异,其原因如下:一、晶体管功放的开环特性不能令人满意,为了获得好的频响特性,都施加了深度达40db-50db的大环路负反馈,虽然得到非常高的闭环特性,但客观音质评价并不好,声音不柔和、不动听,这正是负反馈过度的通病。

二、晶体管功放的输出内阻Ri本来就非常低、在深度反馈下Ri又大幅度减小,电路阻尼系数Fd往往增大到100以上,Fd要比电子管功放大1-2个数量级(电子管功放Fd一般约在10以下)。

这样高的Fd对扬声器的机电阻尼过重、扬声器振动系数处于过阻尼状态,振膜的运动则很迟钝,动态会变得很小、音质就显得生硬不圆润、缺层次、丰富的谐波被封杀、被过滤,微妙的谐波信息分量大量丢失,振膜细节刻画能力差,声音干瘪、缺乏色彩、不丰满、久听使人生厌,人声表现远不及电子管功放。

三、电路稳定性差、易自激也是深度负反馈功放的一个通病,一般都是在电路中接入减小高频增益的相移补偿电容来破坏形成自激的条件。

此举虽有效地抑制了自激振荡,却常常引起瞬态互调失真增大、高频响应变劣,声音则变得毛糙、尖锐、不悦耳、不耐听。

四、大功率晶体管功放大都是甲乙类功放,有很明显的交越失真故保真度也差,往往又多管并联来增大功率,这样管子的结电客Cs会变大,高频响应不可能很好,同时也会使输出阻尼过重。

五、甲乙类功放的Ic变化特别大,但供电都是一些低压,负载输出特性差的简单电容式滤波电源。

由于大电容滤波充放电速度迟缓,持续大信号时的滤波响应或电源能量输出往往跟不上Ic的动态变化,电源电压经常在峰谷之间作大幅度涨落,当电源容量不足或Ri较大时,峰值信号声音出现阻塞或喘息和拖尾现象,瞬态、动态响应也很不理想。

除上述众所周知的五条原因外,我认为开关失真是晶体管功放音质不好、声音不润、莫名其妙烧高音喇叭的根本原因。

我们知道所有放大器件都是非线性器件,都会产生非线性失真,两个不同频率的信号通过非线性器件时就会产生新的频率成分。

家庭影院功放机的音频信号失真纠正方法

家庭影院功放机的音频信号失真纠正方法

家庭影院功放机的音频信号失真纠正方法家庭影院功放机作为家庭娱乐系统的重要组成部分,承担着将电影、音乐等媒体信号转化为高质量音频输出的重要角色。

然而,由于多种原因,音频信号失真是使用家庭影院功放机时常见的问题之一。

本文将介绍一些常见的音频信号失真原因以及相应的纠正方法,以帮助您更好地享受家庭影院的音频效果。

首先,让我们了解一下音频失真的形式。

音频失真是指音频信号在传输、放大或处理过程中出现的形变或失真。

常见的音频失真包括失真、噪音、失真等。

其中,失真是最常见和最令人烦恼的问题之一。

失真可能导致音频信号的清晰度下降、音色变化、混乱的频率响应等问题。

接下来,我们将讨论一些常见的音频失真原因及其解决方法。

第一个原因是功放机的电源问题。

功放机的电源稳定性是保证音频信号质量的重要因素之一。

如果功放机的电源电压不稳定或过高,可能会导致音频信号失真。

解决这个问题的方法之一是使用稳定的电源供应。

您可以通过连接功放机到稳定的电源插座,或使用电源稳压器来解决电源问题。

第二个原因是音源质量。

音源的质量决定了音频信号的准确传递。

低质量的音源(如压缩文件、低码率音乐)可能会导致音频信号失真。

因此,建议您使用高质量的音源,例如CD、无损音频文件或高码率音乐流媒体服务。

第三个原因是功放机的设置问题。

功放机的设置可能会影响音频信号的质量。

首先,确保功放机的音量设置适当。

如果音量设置过高,功放机可能会过载,导致音频信号失真。

此外,检查功放机的均衡器设置是否合理。

均衡器的不正确设置可能会导致频率响应不均匀,从而引起音频失真。

根据音频内容的不同,您可以调整均衡器以获得更好的音频效果。

第四个原因是音箱的放置和连接问题。

音箱的放置和连接方式可能会影响音频信号的质量。

当音箱放置不当时可能会发生共振,引起音频失真。

解决这个问题的方法之一是将音箱放置在合适的位置,远离可能引起共振的物体。

此外,确保音箱的连接正常,例如插头连接紧固,音箱线杜绝松动,以防止信号传输中的干扰。

音频功放失真及常见改善方法

音频功放失真及常见改善方法

音频功放失真及常见改善方法无论是电失真还是声失真,按失真的性质来分,主要有频率失真和非线性失真两种。

引起信号各频率分量间幅度和相位的关系变化,仅出现波形失真,不增加新的频率成分,属于线性失真。

谐波失真(THD)、互调失真(IMD)等可产生新的频率成分,或各频率分量的调制产物,这些多余产物与原信号极不和谐,引起声音畸变,粗糙刺耳,这些失真属于非线性失真。

1.谐波失真谐波失真是由功放中的非线性元器件引起的一种失真。

这种失真使音频信号产生许多新的谐波成分,叠加在原信号上,形成了波形失真的信号。

将各谐波引起的失真叠加起来,就是总谐波失真度,其值常用输出信号中的所有谐波均方根值与基波电压有效值之比的百分数来表示。

在这里,基波信号就是输入信号,所有谐波信号为由非线性失真引入的各次谐波信号。

显然,该百分数越小,谐波失真越小,电路性能越好。

目前,Hi-Fi功放的谐波失真一般控制在0.05%以下,许多优质功放的谐波失真已小于0.01%,而专业级音频功放的谐波失真度一般控制在0.03%以下。

事实上,当总谐波失真度小于0.1%时,人耳就很难分辨了。

另需说明的是,对于一台指定的音频功放而言,例如,某音频功放的总谐波失真指标表示为THD<0.009%(1W)。

初看起来,似乎总谐波失真很小,但它只是在输出功率为1W时的总谐波失真,这与在有关标准要求的测量条件下所得的总谐波失真值是不同的。

所以,在标明音频功放的总谐波失真指标时,一般都会注明测量条件。

众所周知,人的听觉系统是极其复杂的,有时谐波失真小的功放不如谐波失真大的耐听,这种现象的原因是多方面的。

其中,与各次谐波成分对音质的影响程度不同有直接关系。

尽管石机与胆机的稳态测试数据相同,但人们总觉得胆机的低音醇厚激荡、中音明亮圆润、高音纤细清澈,极为耐听;石机则低频强劲有力,中高频通透明亮,但高频发毛,声音生硬,音色偏冷。

经频谱分析发现,石机含有大量的奇次谐波,奇次谐波给人耳造成刺耳难听的感觉;胆机则含有丰富的偶次谐波,而人耳对偶次谐波不敏感。

音频信号的失真原因及其解决方案

音频信号的失真原因及其解决方案

音频信号的失真原因及其解决方案音频信号是我们生活中不可或缺的一部分。

随着科技的进步,音乐、电影、游戏等娱乐形式越来越注重音频效果。

因此,高质量的音频播放变得越来越重要。

然而,常常出现音频信号的失真现象,那么,音频信号的失真原因是什么?如何解决这些问题?本文将对此进行探讨。

一、声波介质的传输场所声音是需要介质进行传播的,它需要通过空气、空间、电线等途径传输到我们的耳朵中。

音频设备在传输声音时,会遇到许多限制因素。

比如在恶劣的环境下,如嘈杂的街道上,外界噪音会对音频信号产生干扰,使得信号失去清晰度和真实感。

此外,如果设备之间的距离太远,或者线路的材质受损,也会导致信号的丢失、降低或者产生数码噪音等问题。

二、信号噪声信号噪声是指在信号的传输过程中,存在一些不符合预期的声音干扰。

信号噪声通常来自两个方面:设备本身和外界环境。

对于音频设备,噪声产生的原因可能是内部组件的故障或者最小的电磁干扰。

而在扩音系统被放置在酒店或重新装修的房间中,安装仪器时的设计不当会产生反射,噪声会从放大器中强制了信号进入设备。

在机房的设备中,例如电视、音响等,这些设备都会噪声散发,采用好的屏蔽线来解决这个问题是很好的方法。

三、累计失真累计失真通常指因多重参量对信号进行影响而导致的信号失真。

具体而言,累计失真可能是设备中的组件之间相互的影响,或给定设备中其他参数的变化。

在各种音频设备中,分时复用、开放式设计和空间复用技术是累计失真的主要原因。

要避免这种情况,设备必须在安装和使用前,根据制造厂家的指导书对其进行校正和测试。

四、谐波失真谐波失真通常是指在信号传输的过程中,出现了谐波的频率,它不属于原始信号的一部分。

对于音频信号,谐波失真可能会导致其音质不佳。

此外,谐波失真还可能会导致各种涌流现象的出现,从而使得设备的工作效率降低。

谐波失真产生的原因包括:可能是由于设备内部的电力干扰,过度的调制、过度控制增益等造成的。

在解决音频信号失真的问题时,应该根据信号失真的具体原因,采取相应的解决方案。

放大电路失真现象及改善失真的研究报告

放大电路失真现象及改善失真的研究报告
图2.6截止失真的输出特性曲线
b)
c)双向失真
双向失真那么是由于输入信号过大,在信号正半周造成饱和失真,负半周造成截止失真,因此称为双向失真。
d)交越失真
这是一种比拟特殊的失真,它是由于输入电压较低时,因三极管截止而产生的失真。这种失真通常出现在通过零值处,如图2.7。交越失真出现在乙类放大电路中,如图2.8,这个电路由两个相互对称的PNP和NPN管组成,先分析这个电路的工作原理,当处于正半周期工作时,T1导通,T2截止,其工作等效电路如图2.8〔a〕,当处于负半周期工作时,T1截止,T2导通,其工作等效电路如图2.8〔b〕,但是由于没有直流偏置,管子的 必须在| |大于某一个数值〔即门坎电压,硅管约为0.7V,锗管约为0.2V〕时才有显著变化。当输入信号 低于这个数值时,T1和T2都截止, 和 根本为零,负载 上无电流通过,出现一段死区,输出波形对输入波形来说存在失真,也就是在过零值处出现的交越失真。
模拟电子技术研讨论文
放大电路失真现象及改善失真的研究
学院:电子信息工程学院
专业:通信工程
组长:南海蛟
组员:达川宇涵
指导教师:颖
一、引言3
二、放大电路失真类型3
2.1线性失真3
2.1.1幅度失真4
2.1.2相位失真4
2.1.3改善线性失真的方法4
2.2非线性失真6
2.2.1饱和失真6
2.2.2截止失真6
2.Байду номын сангаас.3双向失真7
2.2.4交越失真7
2.2.5谐波失真8
2.2.6互调失真8
2.2.7不对称失真8
2.2.8瞬态互调失真9
2.2.9改善非线性失真的方法9
2.3负反响对失真现象的影响11

技术分享:音频功放失真及常见改善方法

技术分享:音频功放失真及常见改善方法

音频功放失真是指重放音频信号波形畸变的现象,通常分为电失真和声失真两大类。

电失真就是信号电流在放大过程中产生了失真,而声失真是信号电流通过扬声器,扬声器未能如实地重现声音。

无论是电失真还是声失真,按失真的性质来分,主要有频率失真和非线性失真两种。

其中,引起信号各频率分量间幅度和相位的关系变化,仅出现波形失真,不增加新的频率成分,属于线性失真。

而谐波失真(THD)、互调失真(IMD)等可产生新的频率成分,或各频率分量的调制产物,这些多余产物与原信号极不和谐,引起声音畸变,粗糙刺耳,这些失真属于非线性失真。

在这里,我们分别对谐波失真、互调失真、瞬态互调失真(TIM)、交流接口失真(IHM)等加以讨论。

技术分享:音频功放失真及常见改善方法点击此处查看全部新闻图片1.谐波失真谐波失真是由功放中的非线性元器件引起的一种失真。

这种失真使音频信号产生许多新的谐波成分,叠加在原信号上,形成了波形失真的信号。

将各谐波引起的失真叠加起来,就是总谐波失真度,其值常用输出信号中的所有谐波均方根值与基波电压有效值之比的百分数来表示。

在这里,基波信号就是输入信号,所有谐波信号为由非线性失真引入的各次谐波信号。

显然,该百分数越小,谐波失真越小,电路性能越好。

目前,Hi-Fi功放的谐波失真一般控制在0.05%以下,许多优质功放的谐波失真已小于0.01%,而专业级音频功放的谐波失真度一般控制在0.03%以下。

事实上,当总谐波失真度小于0.1%时,人耳就很难分辨了。

另需说明的是,对于一台指定的音频功放而言,例如,某音频功放的总谐波失真指标表示为THD<0.009%(1W)。

初看起来,似乎总谐波失真很小,但它只是在输出功率为1W时的总谐波失真,这与在有关标准要求的测量条件下所得的总谐波失真值是不同的。

所以,在标明音频功放的总谐波失真指标时,一般都会注明测量条件。

众所周知,人的听觉系统是极其复杂的,有时谐波失真小的功放不如谐波失真大的耐听,这种现象的原因是多方面的。

家庭影院功放机的失真率控制与音质提升方法

家庭影院功放机的失真率控制与音质提升方法

家庭影院功放机的失真率控制与音质提升方法随着家庭娱乐设备的不断进步和普及,越来越多的人开始在家中搭建自己的家庭影院系统。

在家庭影院系统中,功放机是一个关键的组成部分,能够为音频信号提供放大功率,影响音质的好坏。

然而,功放机在放大音频信号的过程中会产生失真,对于音质的提升有所影响。

因此,控制功放机的失真率,同时提升音质成为了众多影音发烧友的追求。

首先,需要了解失真率是如何影响音质的。

失真率是衡量功放机音频信号失真程度的指标,它衡量了输出信号与输入信号之间的差异程度。

失真率越低,表示功放机在放大音频信号时产生的音质损失越小,音质表现越好。

因此,我们需要采取一些措施来降低功放机的失真率,同时提升音质。

一种常见的方法是使用高质量的功放机。

高质量的功放机通常采用优质的内部元件和设计工艺,能够有效地降低失真率。

相比之下,低质量的功放机容易产生高失真率,导致音质下降。

因此,在选择功放机时,应尽量选择知名品牌或经过认证的产品,以确保音质的提升。

除了选择高质量的功放机外,合理的音箱匹配也是提升音质的关键。

功放机和音箱之间的匹配可以使音频信号传输更加顺畅,减少功放机的失真率。

根据音箱的特性和功放机的出力功率,选择合适的音箱可以更好地匹配功放机的输出。

此外,音箱的位置布局和房间的声学环境也会对音质产生影响,合理的布局可以提升音质。

进一步提升音质,我们还可以采用一些音频处理技术来控制功放机的失真率。

例如,使用均衡器可以调整音频频率的响应,弥补音频信号在传输过程中可能产生的失真。

通过调整均衡器的参数,我们可以改善音频信号的平衡性,提升音质。

此外,使用动态压缩技术也可以减少功放机的失真率。

动态压缩技术通过对音频信号的动态范围进行调整,使高音和低音更加平衡,音质更加出色。

此外,合理的功放机设置也有助于控制失真率和提升音质。

功放机通常具有各种设置参数,如增益、阻尼系数、音量等。

根据音频源的特性和个人喜好,合理地设置这些参数可以使功放机的输出更加符合期望,减少失真,提升音质。

音频功放失真及常见改善方法

音频功放失真及常见改善方法

音频功放失真及常见改善方法音频功放失真是指重放音频信号波形畸变的现象。

在这里,我们分别对谐波失真,互调失真,瞬态互调失真,交流接口失真等加以讨论。

音频功放失真是指重放音频信号波形畸变的现象,通常分为电失真和声失真两大类。

电失真就是信号电流在放大过程中产生了失真,而声失真是信号电流通过扬声器,扬声器未能如实的重现声音。

1.谐波失真:谐波失真是由功放中的非线性元器件引起的一种失真。

这种失真使音频信号产生许多新的谐波成分,叠加在原信号商,形成了波形失真的信号。

降低谐波失真的主要办法有一是施加适量的电压负反馈或电流负反馈。

二是选用FT高。

NF小,线性好的放大元器件。

三是尽可能的提高各单元电路中对管的一致性。

四是采用甲类放大方式,选用优秀的电路程序。

五是提高电源的功率储备,改善电源的率波形能。

2.互调失真:两种或多种不同频率的信号通过放大器后或扬声器发声时互相调制而产生了和频与差频以及各次谐波组合产生了和频与差频信号,这些新增加的频率成分构成的非线性失真成为互调失真。

减小互调失真的最好方法是采用电子分频方式,限制放大电路或扬声器的工作带宽,在音频功放的输入端增设高通滤波器,消除次低频信号,选用线性好的管子或电路结构。

3.瞬态失真:瞬态失真是现代声学的一个重要指标,它反映了专业功放功放电路对瞬态跃变信号的保持跟踪能力,故又称为瞬态反映。

发生瞬态失真的高保真系统,输出的音乐信号缺少层次感和透明度。

一般地,发生瞬态失真的原因是电路内电抗元器件的作用过大,频率范围不够宽,扬声器震动系统的动作跟不上瞬变电信号的变化。

4.交流接口失真:交流接口失真是扬声器的反电动势通过线路反馈到电路而引起的。

改善这种失真的方法有减少电路级数,适当加大电路的静态工作电流,选择适合的扬声器,使阻尼系数更趋合理,采用大容量优质电源变压器,并适当提高滤波电容的容量,在滤波电容上并联小容量CBB电容。

文章来源于北京天乐基业音视频技术开发有限公司/。

低频功率放大器消除交越失真的方法

低频功率放大器消除交越失真的方法

低频功率放大器消除交越失真的方法低频功率放大器是一种常用的电子设备,广泛应用于音频放大、语音通信等领域。

然而,低频功率放大器在工作过程中常常会出现交越失真的问题,影响了音质和信号传输的准确性。

为了解决这一问题,我们需要采取一些有效的方法来消除交越失真。

首先,我们需要了解交越失真的原理。

交越失真是指由于低频功放器件的非线性特性,使得输入信号的高频部分“越过”输出信号的低频部分,导致信号失真。

这种失真一般会表现为音频信号的扭曲、变形或失真等现象。

为了消除交越失真,我们可以采取以下方法:1. 功放器件的选择和匹配。

选择高质量、低失真的功放器件,并进行合适的匹配,以确保电路的线性度和稳定性。

可以考虑使用具有良好线性特性的放大器芯片或模块。

2. 负反馈电路的应用。

负反馈电路可以通过将输出信号与输入信号进行比较,并将差异信号反馈到放大器的输入端,从而减小失真。

合理设计和调整反馈电路的增益和相位特性,可以有效地消除交越失真。

3. 滤波电路的设计。

采用合适的滤波电路,可以滤除不需要放大的高频部分,防止其越过低频信号。

滤波电路可以应用在输入端、输出端或者反馈回路中,需要根据具体情况选择合适的滤波方式和参数。

4. 优化电源供应。

稳定可靠的电源供应对于功放的正常工作至关重要。

在设计和安装低频功放电路时,应尽量避免电源干扰,采取一些抗噪声措施,如使用滤波器、隔离器等。

5. 及时维护和保养。

随着使用时间的增加,低频功放电路中的元器件可能会产生老化、磨损等问题,这些都可能导致交越失真的增加。

因此,及时检查、维护和更换不良元件十分重要。

综上所述,低频功率放大器消除交越失真的方法多种多样,我们需要根据具体情况选择合适的方法。

通过合理选择和匹配器件、应用负反馈电路、设计滤波电路、优化电源供应以及及时维护和保养,我们可以有效地消除交越失真问题,提升放大器的音质和信号传输的准确性。

希望以上方法能够对电子爱好者和从事相关领域工作的人们有所帮助。

电子电路中常见的放大器失真问题解决方法

电子电路中常见的放大器失真问题解决方法

电子电路中常见的放大器失真问题解决方法放大器作为电子电路中常见的组件,起到放大信号的作用。

然而,由于各种因素的影响,放大器在工作时会产生失真问题。

本文将探讨电子电路中常见的放大器失真问题,并提供一些解决方法。

一、失真问题的分类在电子电路中,放大器的失真问题主要分为三类:线性失真、非线性失真和时间失真。

1. 线性失真:线性失真是指放大器的输出信号与输入信号不成比例的情况。

常见的线性失真类型包括增益失真、相位失真和频率响应失真。

2. 非线性失真:非线性失真是指放大器输出信号中包含频率变换、非线性畸变和交叉失真等问题。

其中,频率变换是指输入信号的频率与输出信号的频率不同;非线性畸变是指输出信号与输入信号之间的非线性关系;交叉失真是指不同频率信号之间互相干扰的问题。

3. 时间失真:时间失真是指信号在放大器中传播时,不同频率信号到达输出端的时间不一致,导致失真问题。

二、解决方法针对上述不同类型的失真问题,有一些常见的解决方法可以采用。

1. 对线性失真问题的解决方法:(1)增益失真:增益失真一般是由于放大器的放大系数不稳定引起的。

解决方法是使用反馈电路来调整放大器的增益,使其更加稳定。

(2)相位失真:相位失真会导致信号的相位变化,进而影响到信号的传输和还原。

解决方法是使用相位补偿电路,通过补偿相位差来达到准确的放大。

(3)频率响应失真:频率响应失真使得输出信号的频率响应与输入信号不一致。

解决方法是采用滤波器电路,来补偿频率响应的不一致性。

2. 对非线性失真问题的解决方法:(1)频率变换:频率变换可以通过使用合适的滤波器来解决。

滤波器可以选择在特定频率范围内降低或削弱某些频率成分,从而实现频率变换的纠正。

(2)非线性畸变:非线性畸变可以通过使用补偿电路来解决。

补偿电路可以根据输入信号的非线性特征进行调整,以实现输出信号的线性化。

(3)交叉失真:交叉失真可以通过使用解耦电容、添加补偿电路等方法来解决,以减小不同频率信号之间的干扰。

模拟电子技术基础知识功率放大器的失真原因与校正技术研究

模拟电子技术基础知识功率放大器的失真原因与校正技术研究

模拟电子技术基础知识功率放大器的失真原因与校正技术研究功率放大器在模拟电子技术中扮演着重要的角色,用于放大信号的功率。

然而,功率放大器在实际应用中常常存在着失真问题,这会对信号的准确传输产生负面影响。

本文将探讨功率放大器的失真原因以及现有的校正技术。

一、功率放大器的失真原因1. 非线性失真功率放大器的核心特性是将输入信号的幅度放大到期望的输出幅度。

然而,在高功率放大的过程中,放大器可能会表现出非线性的响应特性,使得输出信号的波形畸变。

这种失真是由于非线性元件(如晶体管等)的非线性特性引起的。

2. 失真源的存在功率放大器系统中,除了放大器本身,还会引入其他部件和电路,如滤波器、耦合电容等。

这些元件可能会引入各种失真,例如相位失真、频率失真等。

3. 热失真功率放大器在工作时会产生大量的热量,这可能导致器件温度的升高。

由于器件的特性随温度变化,因此功率放大器的性能可能受到热失真的影响。

热失真可能导致输出信号的频率响应变化、失真增加等问题。

二、功率放大器失真的校正技术为了解决功率放大器的失真问题,现有的技术提出了多种校正方法,以下为几种常见的校正技术。

1. 反馈校正技术反馈校正技术是一种常见且有效的失真校正方法。

该方法通过引入反馈路径,将输出信号与输入信号进行比较,并将误差信号反馈给放大器的控制电路。

通过调节控制电路来减小失真,使输出信号更接近于输入信号。

2. 预失真技术预失真技术是一种通过预先对输入信号进行处理的方法来减小功率放大器的失真。

该方法通过在输入信号上添加补偿信号,使得放大器对输入信号的非线性响应得到补偿。

预失真技术需要对放大器进行精确建模,以便生成适当的补偿信号。

3. 自适应校正技术自适应校正技术是一种根据实时信号和系统状态对放大器进行动态调整的方法。

该技术基于反馈机制,通过在放大器中引入传感器和自适应算法,实现对失真的实时监测和修正。

自适应校正技术能够根据不同的工作条件和环境自动调整,提高系统的稳定性和性能。

b类功率放大器交越失真

b类功率放大器交越失真

b类功率放大器交越失真
B类功率放大器是一种高效率的放大器,适用于音频放大应用。

但是,它们也容易出现交越失真。

交越失真是指当放大器在信号波形的两个部分之间切换时,产生的失真。

这种失真会导致信号的失真和失真的增加,从而影响音频质量。

交越失真的原因是B类功率放大器的输出晶体管没有直接偏置
电流,而是在基极电压超过一定值时才开启。

因此,在信号波形的两个部分之间切换时,输出晶体管需要更长的时间来开启或关闭,这会导致信号波形的破裂和失真。

为了减少交越失真,可以采取以下措施:
1. 增加偏置电流:增加偏置电流可以提高输出晶体管的驱动能力,从而减少信号波形的破裂和失真。

2. 采用负反馈:负反馈可以使失真信号回馈到输入端,从而减少输出信号的失真。

3. 使用交越失真补偿电路:交越失真补偿电路可以减少交越失真并提高音频质量。

总之,B类功率放大器的交越失真是一个常见的问题,但可以通过增加偏置电流、采用负反馈和使用交越失真补偿电路等措施来减少失真并提高音频质量。

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模拟电子技术基础知识功率放大器的失真与校正

模拟电子技术基础知识功率放大器的失真与校正

模拟电子技术基础知识功率放大器的失真与校正模拟电子技术基础知识:功率放大器的失真与校正在模拟电子技术中,功率放大器起着至关重要的作用。

然而,功率放大器在实际应用中往往会产生失真的问题,影响音频、视频信号的质量。

本文将详细探讨功率放大器的失真机制以及常见的校正方法。

一、功率放大器失真的类型1. 线性失真线性失真是指当输入信号的幅度发生变化时,放大器输出信号的幅度也发生变化,但变化不符合输入信号的线性关系。

常见的线性失真包括增益非线性失真、交叉失真以及组合失真等。

2. 非线性失真非线性失真是指当输入信号幅度较小时,放大器输出信号存在非线性扭曲。

非线性失真会导致信号失真、频谱扩展、相位失真等问题,使得信号质量下降。

3. 相位失真相位失真是指放大器在对信号进行放大过程中,对信号的相位特性造成改变。

相位失真会导致信号相关性降低、音调改变等问题。

二、功率放大器失真的主要原因1. 饱和失真饱和失真是指当输入信号幅度超过放大器的输出能力时,放大器无法再将信号进一步线性放大,导致输出波形被削平,出现失真。

2. 截止失真截止失真是指当输入信号幅度较小时,放大器的输出信号不能完全线性放大,导致输出波形失真。

3. 偏置失真偏置失真是由于放大器的直流偏置电流不准确或变化导致的失真。

这种失真会导致输出信号的直流处于不稳定状态,出现直流偏移现象。

三、功率放大器失真的校正方法1. 反馈校正反馈校正是指通过将一部分输出信号引入到放大器的输入端进行比较,并将比较结果作用于放大器的输入端,来减小输出信号的失真。

反馈校正能够降低放大器的非线性失真,提高放大器的线性度。

2. 预失真校正预失真校正是通过在放大器输入端添加一个特殊的电路,使得输入信号在经过放大器之前发生特定的失真,使得在放大过程中失真得到部分抵消。

预失真校正可以有效降低功率放大器的非线性失真。

3. 功率拆分校正功率拆分校正是通过将输入信号进行拆分,并由多个放大器进行放大,再经过合并输出,从而降低每个放大器的失真程度。

电子电路中的功率放大器失真问题如何解决

电子电路中的功率放大器失真问题如何解决

电子电路中的功率放大器失真问题如何解决在电子设备中,功率放大器被广泛应用于音频放大、射频通信、电力控制等领域。

然而,功率放大器在工作过程中常会出现失真问题,这对于电路的正常运行和信号质量产生不良影响。

因此,解决功率放大器失真问题成为电子工程师们的重要任务。

本文将探讨功率放大器失真问题的原因,并介绍几种解决方案。

一、原因分析功率放大器失真问题的主要原因包括非线性特性、温度效应和负载变化等。

1. 非线性特性:功率放大器的非线性特性导致输入信号与输出信号之间的失真。

当输入信号幅度较小时,功率放大器的增益线性;但当输入信号幅度增大时,放大器的增益将发生变化,出现非线性失真。

2. 温度效应:功率放大器在工作过程中会产生一定的热量,这会导致其内部元件的温度变化。

由于电子元件的性能与温度密切相关,温度的变化也会引起功率放大器的失真。

3. 负载变化:当功率放大器所驱动的负载发生变化时,输出信号与输入信号之间的匹配程度会发生变化。

这种负载变化也是功率放大器失真的一个主要原因。

二、解决方案为了解决功率放大器失真问题,我们可以采取以下几种解决方案:1. 线性化技术:线性化技术是一种常用的解决功率放大器失真问题的方法。

其基本原理是通过增加反馈回路,将输出信号与输入信号进行比较,并根据比较结果对输入信号进行调整。

这样可以有效地减小功率放大器的非线性失真。

2. 温度补偿:由于温度变化对功率放大器性能的影响,我们可以采取温度补偿措施来降低温度效应对失真的影响。

例如,使用温度传感器来感知功率放大器的温度,并通过反馈机制对功率放大器进行温度补偿,以保证其在不同温度下的工作稳定性。

3. 功率放大器设计:在功率放大器的设计过程中,我们可以采用一些策略来减小失真。

例如,选择合适的工作点,使功率放大器在线性区域内工作;优化电路布局,减小互ference和串扰等。

4. 使用高质量元件:选择高质量的电子元件可以提高功率放大器的性能和可靠性,减小失真。

9013做音频功放,失真小

9013做音频功放,失真小

如图,利用废旧S9013三极管给小喇叭做了个音频小功放。

手头没有电路板就直接用线搭接了下,电容可是再小点儿,我最后换了用4.7微法的了,电容大了混响太重,喇叭小听起来混音。

R2可以不是7K 欧,根据自己需要来进行调整,调整R2的目的就是为了使集电极(c 端)的电压大约为USB电压的一半儿(我这个是2.4V刚刚好),R2越大,集电极电压越高,声音越大,但也越失真。

再说一下R1,我选的是47欧,根本不能用网上的一些竟几千欧,那根本就没声了,也不可能使C极的电压是电源的一半儿。

后面这段是我失败的路,可以略过,哈哈。

附:网上的一些电路图,是我参考过的,发现都不行,才弄出上面的完美方案的。

:)我最开始就是模仿这个做的,先说说优点,喇叭串联在电路中,声音很大,但失真问题严重,而且三极管热得厉害,发烫,用订书钉粘上当扇热片还凑合了,后来用自制的小喇叭连接试音时,三极管击穿了,说明此种连接虽然声大(放大倍数够了),但三极管始终是超负荷运行。

所以,想到了改进,上网上查到了下面这张电路图。

这个根本就不行,上面5.1K太大了,会使RB无论换多大的电阻都无法使集电极电压等于电源的一半儿(最起码是对5V的电源不行,其他电压的没测试)。

而且下面510欧姆根本不行,声音太小,带动耳机还差不多。

果断放弃。

后来查看了如下电路图,都是网上查到的,包括百度文库:这个也遇到问题了,集电极的电阻还是太大,而且喇叭这么接混响太大了,声音嘈杂,好多音乐低音一重完全破音,降低音量音质还是差很多,后来将上三张图结合一下,重点调整了一下几点:1、喇叭改串联(加大功率,而且还没混响的声音了)。

2、集电极上方的电阻改成47欧后喇叭的声音才好一些,否则太小了。

3、与基极相连的电阻6~7K欧时发现能使集电极电压大约为电源的一半儿(没有音频信号时),彻底解决了三极管过热容易烧毁的弊端。

4、调整R1,R2的位置,使效果达到了最好。

5、电容不要过大,用1微法高音清晰,机会没低音了,用10微法的就有些混响了,后来折中用了4微法的。

音频功放失真

音频功放失真

音频功放失真————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:音频功放失真,如何处理音频功放失真音频功放失真是指重放音频信号波形畸变的现象,通常分为电失真和声失真两大类。

电失真就是信号电流在放大过程中产生了失真,而声失真是信号电流通过扬声器,扬声器未能如实地重现声音。

无论是电失真还是声失真,按失真的性质来分,主要有频率失真和非线性失真两种。

其中,引起信号各频率分量间幅度和相位的关系变化,仅出现波形失真,不增加新的频率成分,属于线性失真。

而谐波失真(THD)、互调失真(IMD)等可产生新的频率成分,或各频率分量的调制产物,这些多余产物与原信号极不和谐,引起声音畸变,粗糙刺耳,这些失真属于非线性失真。

在这里,分别对谐波失真、互调失真、瞬态互调失真(TIM)、交流接口失真(IHM)等加以讨论。

音频功放电路1.谐波失真谐波失真是由功放中的非线性元器件引起的一种失真。

这种失真使音频信号产生许多新的谐波成分,叠加在原信号上,形成了波形失真的信号。

将各谐波引起的失真叠加起来,就是总谐波失真度,其值常用输出信号中的所有谐波均方根值与基波电压有效值之比的百分数来表示。

在这里,基波信号就是输入信号,所有谐波信号为由非线性失真引入的各次谐波信号。

显然,该百分数越小,谐波失真越小,电路性能越好。

目前,Hi-Fi功放的谐波失真一般控制在0.05%以下,许多优质功放的谐波失真已小于0.01%,而专业级音频功放的谐波失真度一般控制在0.03%以下。

事实上,当总谐波失真度小于0. 1%时,人耳就很难分辨了。

另需说明的是,对于一台指定的音频功放而言,例如,某音频功放的总谐波失真指标表示为THD<0.009%(1W)。

初看起来,似乎总谐波失真很小,但它只是在输出功率为1W时的总谐波失真,这与在有关标准要求的测量条件下所得的总谐波失真值是不同的。

音频放大器失真分析及评价

音频放大器失真分析及评价

基础知识音频放大器失真分析及评价傅焕章现代音频放大器在高保真方面已取得相当好的性能。

在评测音频放大器性能时,有多项技术指标,而在这些指标中,/失真度0是影响音质的最重要因素之一。

本文就/失真度0的定义,分类、产生机理及对音质的影响作些基本的定性分析和评价。

理想的放大器应能放大任意形状的信号,应对变化极快和变化极慢的信号均能很好地作出响应。

评价一个放大电路的优劣,应从它的稳态特性和瞬态特性两方面加以考察。

根据电路基本理论,瞬态是由两个原因即电路的初始条件和输入信号的突然变化所引起的结果。

如果电路工作正常,则瞬态将逐渐消逝。

稳态只是输入的结果,因而它的波形跟输入波形密切相关。

从放大电路的稳态特性对信号失真分类,可以归纳为两大类:线性失真和非线性失真。

线性失真可分为两种失真:频率失真和相位失真。

频率失真 放大器的输入信号一般都含有丰富的频率成分,也就是信号的频谱分布很宽广。

如果放大电路的通频带不够宽,使不同频率的信号得不到同样的放大时,输出波形就会变形。

这种波形失真称为/频率失真0。

频率失真是放大电路中存在电抗引起的。

图1如图1所示,假如一个输入信号由基波和二次谐波组成,如果基波的放大倍数较大,而二次谐波的放大倍数较小,则输出电压中振幅的比例与放大前不同了,于是输出电压波形产生了失真。

在音频放大器中,频率失真使音质变坏,如高音频增益过大,则使声音显得尖锐不柔和,若低音频增益过大,则声音显得低沉混浊。

这就要求放大电路有足够宽的通频带,在通频带内的频响曲线是平坦的。

现代放大器由于电路设计和元器件制造的进步,使频率失真的影响可以忽略。

相位失真 如果放大电路在放大过程中改变了原有信号中各频率相互的相位关系,使输出波形不再与输入波形相同,这种失真称为相位失真。

相位失真是放大电路中电抗的相移引起的。

图2如图2所示,假如一个输入信号由基波和二次谐波组成,如果放大后的二次谐波相位滞后了一个相角,结果输出电压波形产生变形。

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音频功率放大器失真的要点及设计改善方法
失真是输入信号与输出信号在幅度比例关系、相位关系及波形形状产生变化的现象。

音频功放的失真分为电失真和声失真两大类。

电失真是由电路引起的,声失真是由还音器件扬声器引起的。

电失真的类型有:谐波失真、互调失真、瞬态失真。

声失真主要是交流接口失真。

按性质分,有非线性失真和线性失真。

线性失真是指信号频率分量间幅度和相位关系的变化,仅出现波形的幅度及相位失真,这种失真的特点是不产生新的频率分量。

非线性失真是指信号波形发生了畸变,并产生了新的频率分量的失真。

音频功放所产生的失真要点如下:
一、谐波失真
这种失真是由电路中的非线性元件引起的,信号通过这些元件后,产生了新的频率分量(谐波),这些新的频率分量对原信号形成干扰,这种失真的特点是输入信号的波形与输出信号波形形状不一致,即波形发生了畸变。

降低谐波失真的办法主要有:
1、施加适量的负反馈。

2、选用特征频率高、噪声系数小和线性好的放大器件。

3、提高电源的功率储备,改善电源的滤波性能。

二、互调失真
两种或多种不同频率的信号通过放大器或扬声器后产生差拍与构成新的频率分量,这种
失真通常都是由电路中的有源器件(如晶体管、电子管)产生的。

失真的大小与输出功率有关,由于新产生的这些频率分量与原信号没有相似性,因此较少的互调失真也很容易被人耳觉察到。

减少互调失真的方法:
1、采用电子分频方式,限制放大电路或扬声器的工作带宽,从而减少差拍的产生。

2、选用线性好的管子或电路结构。

三、瞬态失真
瞬态失真是现代声学的一个重要指标,它反映了功放电路对瞬态跃变信号的保持跟踪能力,故又称瞬态反应。

这种失真使音乐缺少层次或透明度,有两种表现形式:
A、瞬态互调失真。

在输入脉冲性瞬态信号时,因电路中的电容使输出端不能立即得到应有的输出电压,而使负反馈电路不能得到及时的响应,放大器在这一瞬间处于开环状态,使输出瞬间过载而产生削波,这一削波失真称为瞬态互调失真,这种失真在石机上表现较为严重。

瞬态互调失真是功放的一个动态指标,主要由功放内部的深度负反馈引起的。

是影响石机音质、导致“晶体管声”和“金属声”的罪魁祸首。

降低这种失真的方法主要有:
1、选择好的器件和调整工作点,尽量提高放大器的开环增益和开环频响。

2、加强各放大级自身的负反馈,取消大环路负反馈。

B、转换速率过低引起的失真。

以上所述,高电平的输入脉冲使放大器产生削波而造成瞬态互调失真。

那么低电平的输入脉冲是否会引起失真呢?这就看放大器的响应时间了,由于放大器的响应时间太长使放大器输出信号的变化跟不上输入信号的迅速变化而引起的瞬态失真,称为转换速率过低失真。

它反映了放大器对信号的反应速度,这项失真小的放大器,其重放的音质解析力、层次感及定位感都很好。

四、交流接口失真
交流接口失真是由扬声器的反电动势(扬声器发音振动时,切割磁力线所产生的电势)反馈到电路而引起的。

改善方法有:
1、减少电路的输出阻抗。

2、选择合适的扬声器,使阻尼系数更趋合理。

3、减少电源内阻。

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