功率放大器的主要特点 功率放大器的特点

作者&投稿:国翰 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

功率放大器简称功放,以其主要用途来说,功放可以分做两个主要类别,即专用功放与民用功放。在体育馆场、影剧场、歌舞厅、会议厅、公共场所扩声,以及录音监听等处所使用的功放,一般说在其技术参数上往往会有一些独特的要求,这类功放通常称之为专用功放或是专业功放。
而用于家庭的Hi-Fi音乐欣赏,AV系统放音,以及卡拉OK娱乐的功放,通常称为民用功放或是家用功放。
专用功放与民用功放尽管在一些特性参数上有所差别,但也很难说有一条泾渭分明的界线,比如用于音乐录音监听的功放很可能就是一台可用于家庭Hi-Fi甚至是Hi-end功放。
Hi-Fi功放与AV功放:
Hi-Fi功放与AV功放是家用功放中的两个主要类别。这两类功放用于不同的用途,设计的侧重也不相同。Hi-Fi功放用于欣赏音乐,使用者追求的是尽可能的原汁原味.而AV功放的使用者追求的是与画面相配合的“现场”效果,甚至是夸张了的“现场”效果。这两类功放不太好直接比较孰优孰劣,比如价位同为三千多元的Hi-Fi功放与AV功放,Hi-Fi功放的成本投入只在两个声道上,而AV功放的成本投入则要兼顾5-6个声道,还要具有一定的效果处理功能。如果仅看其两个主声道的投入,肯定低于Hi-Fi功放两个声道的投入。其放音效果的差异是显而易见的。但是无论是Hi-Fi功放还是AV功放,都有高档精品型与超值普及型之分。
一般来说,很难能有一台可以对Hi-Fi、AV全兼容的AV功放,AV功放兼顾Hi-Fi音乐欣赏是有条件的,这一条件就是使用者欣赏音乐时的要求与标准,如果使用者仅是用来欣赏一些休闲音乐,或是只要求能够听到乐曲的旋律,AV功放是比较容易满足的,但是要是对音乐欣赏有较高的要求,一般的AV功放就难于满足了。
晶体管功放与电子管功放:
用于Hi-Fi欣赏的功放可以分作晶体管功放和电子管功放两大类,以前还有用集成电路或是模块电路的Hi-Fi功放,但现已经不多见。音响技术超级论坛 晶体管功放和电子管功放并不存在着优劣的差异,只不过应用的器件不同(一是晶体管,一是电子管),由于两类器件不同,其物理基理与电路特点也不相同。
电子管的电流是电子在真空中受电场力的吸引,运动形成的。而晶体管的电流是半导体元素的外层电子在电场力的作用下转移位置形成的。这种物理基理的不同,造成在实际应用中电路特点也不同。相对来说,电子管功放的工作电压较高,但工作电流比较小,而晶体管功放的工作电压较低,工作电流都比较大。 电子管功放与晶体管功放的音色确是有一定的差异,两者对瞬态信号的响应也不相同。这种不同都又分别适应了不同类别的音乐和不同的音乐欣赏者,所以Hi-Fi功放中形成了晶体管功放和电子管功放并存的情况。不过,若是以品牌、型号、数量而言,晶体管功放所占的份额仍是绝对大于电子管功放。
甲类功放与乙类功放:
晶体管功放输出级晶体管的工作状态,可以分做甲类与乙类。所谓甲类,简单地说就是使输出级晶体管在正弦交流信号的正负半周时均工作在线性区,而乙类则是仅使输出级的晶体管在正弦交流信号的正半周(或是负半周)工作在线性区。由于输出级晶体管的工作状态不同,使得输出级的电源利用效率(即输出功放与耗电功率之比)也不同。在实用的输出电路中,乙类的效率要比甲类的效率高2-3倍。
甲类功放不存在交越失真,而且不论实际输出功率大小,输出级晶体的内阻均为恒定。而乙类功放总会有一定的交越失真(尽管这种失真可能极小),另外,在大输出时输出级晶体管的内阻较小,但在小输出时输出级晶体管的内阻却比较大。这些不同,造成听感上也有不同,甲类功放的声音相对乙类功放而言比较柔和,另外对音箱的低频控制力也比乙类功放强,尤其是在小音量时低音的质感要好一些。甲类功放的这些特点,使得甲类功放在实际应用中不需要很大的输出功率余量,一台20W-30W的甲类功放已经能够把大多数的音箱推动得很不错了。
前面提到了甲类功放的电源效率低,这一原因造成甲类功放工作时要散发大量的热量。为了使晶体管的工作温度不超过一定限度,需要较大体积和面积的散热器,这使得甲类功放的体积、重量都比较大。
纯后级功放与单声道功放:
常见的功放都是把放大小信号的前置放大器(前级)与功率放大器(后 级)做在一个机壳中,这种功放常被称为“合并功放”,合并功放使用方便,又有比较好的性能价格比。但这种合并功放有它一些固有的缺点,其中最不好克服的就是前级与后级之间的相互干扰问题了。为了解决这一问题,于是便把前级与后级分别做在两个机壳中,这样就有了纯后级功放。大多的纯后级功放都是双声道的结构形式,但这种结构形式使得两个声道相互干扰问题又不太好解决,为了解决两个声道相互间的干扰便又出现了把两个声道分开的单声道纯后级功放。
把功率放大器这样一块块地分割开,最主要的意义是要提高功放的素质,而不是追求这种形式。如果仅仅在形式上实现了相互分开,尽管可以解决相互干扰问题,但其它参数并未明显改善,那么这种分开对功放提高整体素质来说还是有限的。
功率放大器有晶体管与电子管之分,前级同样也有晶体管和电子管之分。对于音响爱好者与音乐爱好者而言,在选用前级与后级上有多种的组合形式,而不同的组合形式又有不同的音效特点,这使得使用者又多了一些选择的空间。
与纯后级功放配接的前级对整个音响系统的优劣影响比较大。首先它必须具有一定的素质,否则,纯后级或是单声道的优点便发挥不出来,甚至有可能把一台劣质前级的“毛病”突出出来,整体音效反而更差了。再有,不同的前级后级配合其音色特点不同,使用者可以根据个人的偏爱选择不同的组合形式。
比如,很多音响与音乐爱好者就喜欢用“胆前、石后”(即电子管前级,晶体管后级)的组合方式,觉得这样组合既发挥了晶体管后级功率输出大,瞬态响应好的特点,又领略了电子管前级音色甜美、醇厚的“韵味”,不过这种搭配也并不是“金科玉律”,因为具体的前级与后级都有各自的特点,而对音色的偏爱又因人而异,使用者可以依据具体的情况找出自己所喜爱的组合方式。
Hi-Fi功放应有多大的输出功率:
Hi-Fi功放应有的输出功率受很多因素影响,首先这一输出功率与所配接的音箱关系较大,其次还与功放的自身素质有关,再有就是与所使用的环境,也就是房间的空间体积有关。
音箱有一项参数叫作灵敏度,它的单位是dB/m?W,所代表的意义是当音箱得到1W的电功率时距离音箱1m处产生的声压(dB)。如果某款音箱的灵敏度是90dB,那么在1m处得到90dB的声压需有1W的功率来推动。要得到100dB的声压, 那就需要10W的功率来推动了。但如果音箱的灵敏度是80dB(如ATC的SCM-10)要想达到100dB的声压则需要100W的功率来推动了。大多数音箱的灵敏度约为85dB-90dB,对这些音箱来说,有10W-30W的不失真功率已经能够有足够的声压了。
功放自身的素质,与功放应有的输出功率关系较大。功放的参数中有一项称为阻尼系数,这是表示对音箱控制能力的一项参数,但这一参数有一个适度范围,而且又和具体的音箱有直接关系。一般说来,如果一台功放的素质很好,在30 W输出时仍能保持其性能参数在一定的水准。那么就没有必要去要求功放有更大的功率输出。可是如果功放的素质不很理想,当输出功率增加时会引起其性能参数的劣化,那么就应当使功放的输出功率有一定的余量,以保证在实用的输出功率下仍有一定的良好参数。通常情况下,当功放为甲类输出或是电子管功放,则不需要有过多的输出功率余量,20W-30W的输出功率已经够用了。但如果是乙类功放或是素质较差的功放,这时应使功放的输出功率有较大的余量。另外,如果配接的音箱是大型倒相式,也应使功放有较大的输出功率余量。在从功放自身的素质考虑功放应有的输出功率时,将功率余量选得大些确实能改善功放与音箱的适配情况。
选择输出功率较大的功放主要的意义,不是因为需要那样大的声压,而是要改善功放对音箱的适配状态。如果一台输出功率适度的功放已经能够把音箱控制的得心应手,那么就没有必要对这台功放提出更高的输出功率要求。
使用环境,也就是房间的空间体积与功放应输出的功率也有一定的关系,以上所谈及的输出功率大小,是以房间的空间体积在40以下而言,如果房间的空间体积较大,那么功放的输出功率则应加大一些。
电子管功放输出级的特点:
电子管功放的功率输出级有三种电路类型,一类是有输出变压器的推挽输出电路。这类输出电路类型在电子管功放中占了绝大多数。在推挽电路中的输出变压器中直流成分很少,二次谐波失真也很小,这类电路的输出功率可以做得比较大,所以适用范围也比较大。一般说对胆机音色有兴趣的音响爱好者来说,这类输出级的胆机很合适。不过这类功放的,输出变压器的设计与工艺至关重要,如果输出变压器的设计与工艺上有不足之处,往往这类功放的频率响应,瞬态响应就不太理想。另外由于输出变压器的制约,所以配接音箱的适应范围较小。
另一类功率输出级的电路类型是单端甲类电路。这类电路也有变压器,但这类电路的输出变压器中有很大的直流成分,对输出变压器的要求比推挽输出电路中输出变压的要求要高。另外对供电电源的要求也比较高。这类输出电路的特点是二次谐波成分比较多,尽管这是一种谐波失真,但对音乐信号来说,二次谐波是高度的谐合音,所以听起来很入耳。这一特点使得这种输出电路的功放在声音的音色上很有特点,尤其是当功放级采用三极管时,人声听起来很甜美,室内乐中的弦乐听起来也很细腻,或者说,这类功放的声音很有味道。但是这类功放的输出功率不容易做得大,所以如果配用的音箱灵敏度较低,在放送大型管弦乐曲时就比较勉强了。这类电子管功放都很受一些音响玩家的欢迎,往往在备有一台大功率晶体管功放之外,又备有一台此类功放,想来是在音色上互有所补,不过,这也说明此类功放的音色特点确有动人之处。
还有一类电子管功放的输出级电路是OTL电路,所谓OTL电路就是无输出变压器电路。现代的晶体管功放输出级几乎全是OTL电路或是OTL电路的改进型。电子管和晶体管的特性参数与工作状态不同,晶体管功放很容易适合配阻抗为4- 8的音箱,而电子管功放要想不需要输出变压器去适配4-8的音箱就要费些周折了。电子管OTL功放由于去掉了输出变压器,所以在技术参数上比前面提到的那两类电路有很大的提高,这类输出电路的功放声音极有特色,和前面两类输出电路相比,它有宏伟的气势和宽阔的声场,和晶体管功放相比它的音色又温暖、细腻。这类功放由于没有输出变压器,所以能够适应较宽范围的音箱阻抗。但是这类输出级的功放电源效率低,设计、工艺、调试都比较复杂,这类输出电路的功放仅见于一些高档机种中,很难见到低价位的普及型机种。
电流特点:
对功放电路的了解或评价,主要从输出功率、效率和失真这三方面考虑。
1、为得到需要的输出功率,电路须选集电极功耗足够大的三极管,功放管的工作电流和集电极电压也较高。电路设计使用中首先要考虑怎样充分地发挥三极管功能而又不损坏三极管。由于电路中功放管工作状态常接近极限值,所以功放电流调整和使用时要小心,不宜超限使用。
2、从能耗方面考虑,功放输出的功率最终是由电源提供的,例如收音机中功放耗电要占整机的2/3,因此要十分注意提高电路效率,即输出功率与耗电功率的比值。
3、功放电路的输入信号已经几级放大,有足够强度,这会使功放管工作点大幅度移动,所以要求功放电路有较大的动态范围。功放管的工作点选择不当,输出会有严重失真。



理想的功率放大器与理想的运算放大器的要求是相同的,运算放大器算是小功率或是微功率,而功率放大器比运算放器的功率大,或者说大很多。换句话说,功率放大器就是将运算放大器,即扩压又扩流。电压高了,电流大了,所以功率就大了。与运算放大器要求一样,输入阻抗无穷大、输出阻抗为0、增益无限大、频带宽是一样的,但是由于当前器件的参数受限制,功率也受限制,不能做的无限大。

本人研制出大功率放大器:从两方面入手,1、运算放大器多层式扩压电路,输出是压达±1000V,并且带均压输出性能还是运算放大器的性能。2、有源均流放大电路,能过均流达到线性化、使每个管的参数一至化,并联功率管的数量不限。第一项为运算放大器的扩压电路,第二项为运算放大器的扩流电路,两项组成了功率管矩阵法,功率要多大有多大。它成了名附其实的运算放大器的功率扩大电路。功率无限大呀!

功率放大器的特点是什么~

  利用模拟功率放大器进行模拟信号放大,如A类、B类和AB类放大器。从1980年代早期,许多研究者致力于开发不同类型的数字放大器,这种放大器直接从数字语音数据实现功率放大而不需要进行模拟转换,这样的放大器通常称作数字功率放大器或者D类放大器。
  A类放大器:
  A类放大器的主要特点是:放大器的工作点Q设定在负载线的中点附近,晶体管在输入信号的整个周期内均导通。放大器可单管工作,也可以推挽工作。由于放大器工作在特性曲线的线性范围内,所以瞬态失真和交替失真较小。电路简单,调试方便。但效率较低,晶体管功耗大,效率的理论最大值仅有25%,且有较大的非线性失真。由于效率比较低。
  B类放大器:
  B类放大器的主要特点是:放大器的静态点在(VCC,0)处,当没有信号输入时,输出端几乎不消耗功率。在Vi的正半周期内,Q1导通Q2截止,输出端正半周正弦波;同理,当Vi为负半波正弦波,所以必须用两管推挽工作。其特点是效率较高(78%),但是因放大器有一段工作在非线性区域内,故其缺点是“交越失真”较大。即当信号在-0.6V~ 0.6V之间时,Q1、Q2都无法导通而引起的。所以这类放大器也逐渐被设计师摒弃。
  AB类放大器:
  AB类放大器的主要特点是:晶体管的导通时间稍大于半周期,必须用两管推挽工作。可以避免交越失真。交替失真较大,可以抵消偶次谐波失真。有效率较高,晶体管功耗较小的特点。
  D类放大器:
  D类(数字音频功率)放大器是一种将输入模拟音频信号或PCM数字信息变换成PWM(脉冲宽度调制)或PDM(脉冲密度调制)的脉冲信号,然后用PWM或PDM的脉冲信号去控制大功率开关器件通/断音频功率放大器,也称为开关放大器。具有效率高的突出优点。数字音频功率放大器也看上去成是一个一比特的功率数模变换器.放大器由输入信号处理电路、开关信号形成电路、大功率开关电路(半桥式和全桥式)和低通滤波器(LC)等四部分组成。D类放大或数字式放大器。系利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号的。

功率放大器是一种具有失真小、噪音低、动态范围大等特点的放大器,在音质的透明度、解析力,背景的宁静、低频的震撼力度方面是传统功放不可比拟的,下面Agitek安泰电子总结了它的特点:
一:高保真。数字功放的交越失真、失配失真和瞬态互调失真均小。晶体管在小电流时的非线性特性会引起模拟功放在输出波形正负交叉处的失真(小信号时的晶体管会工作在截止区,此时无电流通过,导致输出严重失真)称为交越失真,交越失真是模拟功放天生的缺陷;而数字功放只工作在开关状态,不会产生交越失真。模拟功放存在推挽对管特性不一致而造成输出波形上下不对称的失配失真,因此在设计推挽放大电路时,对功放管的要求非常严格,即使如此也未必能够做到完全对称。而数字功放对开关管的配对无特殊要求,无须严格匹配;模拟功放为保证其电声指标,几乎无一例外都采用负反馈电路,在负反馈电路中,为抑制寄生振荡,采用相位补偿电路,从而会产生瞬态互调失真。数字功放在功率转换上无须反馈电路,从而避免了瞬态互调失真。
二、高效率,可达75%~95%。由于数字功放采用开关放大电路,效率极高,可达75%~95%(模拟功放一般仅为30%~50%,甚至更低),在工作时发热量非常小。功率器件均工作在开关状态,因此它基本上没有模拟功放的静态电流损耗,所有能量几乎都是为音频输出而储备,而且瞬态响应好。

高频功率放大器的特点是什么?
答:这样,它可以在很宽的范围内变换工作频率,而不必重新调谐。综上所述可见,高频功率放大器与低频功率放大器的共同之点是要求输出功率大,效率高;它们的不同之点则是二者的工作频率与相对频宽不同,因而负载网络和工作状态也不同。高频功率放大器的主要技术指标有:输出功率、效率、功率增益、带宽和谐波...

简述甲类乙类甲乙类功率放大器的特点
答:甲类(Class-A)放大器的输出晶体管(或电子管)的工作点在其线性部分中点,不论信号电平如何变化,它从电源取出的电流总是恒定不变,它是低效率的,用作声频放大时由于信号幅度不断变化,其实际效率不可能超过25%,可由单管或推挽工作。甲类放大器的优点是无交越失真和开关失真,而且谐波分量中主要是偶...

甲类功率放大器的特点
答:特点 声音 甲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。甲类功放声音上有饱满通透的优点,晶体管功率放大器是由三极管组成的,而三极管是由多组配对(N结及P结),这两个结构成的,当没有外加电压时是截止,只有在上面外加一个偏置...

汽车音响改装功率放大器有哪几个特点呢?
答:汽车音响功率放大器是配合来自声源特别是数码声源的音质而设计和使用的。他不会使声音降级,相反地由于它的效率高,电力损失小用途多,可以扩展汽车音响系统,使其升级。对于音响爱好者来说,是不可缺少的器材。性能和特点:1新型脉宽调制系统:为激励多个扬声器及副低音扬声器、驱动大功率扬声器,特别是在...

功率放大器的主要特点
答:这种物理基理的不同,造成在实际应用中电路特点也不同。相对来说,电子管功放的工作电压较高,但工作电流比较小,而晶体管功放的工作电压较低,工作电流都比较大。 电子管功放与晶体管功放的音色确是有一定的差异,两者对瞬态信号的响应也不相同。这种不同都又分别适应了不同类别的音乐和不同的音乐欣赏者,所以Hi-Fi...

汽车音响的功率放大器是什么?
答:功率放大器的分类:1、按功率放大器所用器材分类:A、电子管放大器:俗称“胆机”,采用电子管作为放大器,主要优点是:动态范围大。线性好,音色美,悦耳温顺,适合播放古典音乐。电子管功放缺点是一内阻大,导致放大器阻尼系数小,影响瞬态特性,二是电子管功放需要高压供电,离不开变压器,变压器功耗大...

测量放大器的主要特点有哪四点
答:测量放大器的主要特点有差分输入、单端输出、高输入阻抗、高共模抑制比。测量放大器能够将微弱的电信号进行放大,测量放大器主要是通过运用集成运放将所测量的信号进行不失真的放大,并且不对所测量的电路产生影响,需要放大器有较高的输入电阻和较高的共模抑制比。

运算放大器的特点是什么?
答:高增益:运算放大器通常具有高增益特性,可以将微弱信号变换为较大的电压输出。在理想情况下,其增益可以无限大。这种高增益的特性使得运算放大器在信号放大和处理方面具有很大的优势。输入阻抗高:运算放大器的输入端通常具有高阻抗,不会对外部电路产生负载效应,因此可以避免电路相互干扰。输出阻抗低:运算...

丙类功率放大器的特点
答:1、功放管的发射结处于反偏下;2、功放管的导通角小于180度;3、在放大器的输出回路接有LC谐振电路,其作用一是使输出的电压不会产生失真,二是使电路有较强的选频特性,放大器的通频带较窄。4、超过乙类放大器的效率。

说明丙类谐振功率放大器的特点,它适宜放大哪些信号。
答:【答案】:丙类谐振功率放大器用来对高频信号进行高效率的功率放大,它的主要特点有:(1)晶体管的基极偏压VBB<UBE(on),工作在丙类,其集电极电流为脉冲,有较高的效率。(2)集电极负载采用LC谐振网络,用以滤除谐波并实现阻抗匹配,以便输出最大不失真功率。丙类谐振功率放大器采用谐振回路为集电极负载...