A类B类AB类C类D类五种功率放大器
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A类B类A B类C类D 类五种功率放大器Prepared on 21 November 2021
1、A类功放(又称甲类功放)
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。
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。
但这种设计有利有弊,A类功放放最大的缺点是效率低,因为无讯号时仍有满电流流入,电能全部转为高热量。
当讯号电平增加时,有些功率可进入负载,但许多仍转变为热量。
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。
2、B类功放(乙类功放)
B类功放放大的工作方式是当无讯号输入时,输出晶体管不导电,所以不消耗功率。
当有讯号时,每对输出管各放大一半波形,彼此一开一关轮流工作完成一个全波放大,在两个输出晶体管轮换工作时便发生交越失真,因此形成非线性。
纯B类功放较少,因为在讯号非常低时失真十分严重,所以交越失真令声音变得粗糙。
B类功放的效率平均约为75%,产生的热量较A类机低,容许使用较小的散热器。
乙类功放通常的工作方式分为OCL和BTL,BTL可以提供更大的功率,目前绝大部分的功率集成电路都可以用两块组成BTL电路。
3、AB类功放
与前两类功放相比,AB类功放可以说在性能上的妥协。
AB类功放通常有两个偏压,在无讯号时也有少量电流通过输出晶体管。
它在讯号小时用A类工作模式,获得最佳线性,当讯号提高到某一电平时自动转为B类工作模式以获得较高的效率。
普通机10瓦的AB类功放大约在5瓦以内用A类工作,由于聆听音乐时所需要的功率只有几瓦,因此AB类功放在大部分时间是用A类功放工作模式,只在出现音乐瞬态强音时才转为B类。
这种设计可以获得优良的音质并提高效率减少热量,是一种颇为合乎逻辑的设计。
有些AB类功放将偏流调得甚高,令其在更宽的功率范围内以A类工作,使声音接近纯A类机,但产生的热量亦相对增加。
4、C类功放(丙类功放)
这类功放较少听说,因为它是一种失真非常高的功放,只适合在通讯用途上使用。
C类机输出效率特高,但不是HI-FI放大所适用。
5、D类功放(丁类功放)
这种设计亦称为数码功放。
D类功放放大的晶体管一经开启即直接将其负载与供电器连接,电流流通但晶体管无电压,因此无功率消耗。
当输出晶体管关闭时,全部电源供应电压即出现在晶体管上,但没有电流,因此也不消耗功率,故理论上的效率为百分之百。
D类功放放大的优点是效率最高,供电器可以缩小,几乎不产生热量,因此无需大型散热器,机身体积与重量显着减少,理论上失真低、线性佳。
但这种功放工作复杂,增加的线路本身亦难免有偏差,所以真正成功的产品甚少,售价也不便宜。
PS:目前绝大部分的多媒体音箱都是采用B类(乙类)功放,而且由于成本和空间原因,多媒体音箱的功放电路多采用集成电路方式,而且电源变压器和滤波电容不可能做的很大。
这就直接影响的多媒体箱的音质质和动态。
当然采用电子管功放的多媒体音箱(如大极典)的功放是工作在甲类的,但是音箱的价格不是绝大部分人可以接受的。
功放按输出声道来分共分为:
单声道,立体声双声道,声道,环绕音效。