功率放大器,功率放大器主要作用

('功率放大器功率放大器，简称“功放”，是指在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载（例如扬声器）的放大器。功率放大器通常位于多级放大器的最后一级，其任务是是将前级电路放大的电压信号再进行功率放大，以足够的输出功率推动执行机构工作。在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。本章将讨论功率放大器的电路组成工作原理等内容。第一节功率放大器的基本概念一、功率放大器的组成功率放大器通常由3部分组成：前置放大器、驱动放大器、末级功率放大器。1、前置放大器起匹配作用，其输入阻抗高（不小于10kΩ），可以将前面的信号大部分吸收过去，输出阻抗低（几十Ω以下），可以将信号大部风传送出去。同时，它本身又是一种电流放大器，将输入的电压信号转化成电流信号，并给予适当的放大。2、驱动放大器起桥梁作用，它将前置放大器送来的电流信号作进一步放大，将其放大成中等功率的信号驱动末级功率放大器正常工作。如果没有驱动放大器，末级功率放大器不可能送出大功率的声音信号。3、末级功率放大器起关键作用。它将驱动放大器送来的电流信号形成大功率信号，带动扬声器发声，它的技术指标决定了整个功率放大器的技术指标。二、功率放大器的工作原理利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波，即交流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数，应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流（或电压）是原先的β倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流放大，就完成了功率放大二、功率放大器的分类功放输出级的工作状态分类功率放大器按输出级的工作状态可分为甲类、乙类、AB甲乙类等多种。。甲乙类放大器既可避免产生乙类放大器的交越失真，又可解决甲类放大器功耗过大的问题，还能在低负载阻抗时继续较好地工作。低频功率放大器根据静态工作点的不同，分为甲类、乙类和甲乙类功率放大器，如图1-1所示。图1-1-a甲类功率放大器甲类为单端式放大器(一只为输出管，另一只为恒流源)。其输出器件在整个信号周期内均保持导通，即工作电流连续地流过输出器件。其优点是线性较好、瞬态失真小，无交叉失真，重放声音好；缺点是偏置电流大、工作效率低。乙类放大器采用双管互补式设计，在一个正弦波周期内，两只输出管轮流导通，无信号输入时两管均截止，无偏置电流。其工作效率较高。但工作时会产生一定程度的交越失真。甲类功率放大器和乙类功率放大器最大的不同在于它们的偏置电路所提供的偏置电压不同。甲类功率放大器具有很高的偏置电压，而乙类功率放大器则是没有偏置电压的。由于这个不同，造成的后果是甲类功率放大器对声音信号放大时的失真小，声音质量较好，但对电源消耗很大，效率很低；而乙类功率放大器则正好相反，它的失真比较大，但效率很高。为了能在提高效率的同时又兼顾到失真不太大，我们大多采用的是甲乙类功率放大电路，甲乙类放大器的工作状态介于A类和B类之间，两输出管的导通时间均大于半个周期，其输出功率随信号的大小而变化。在输出低于某一电平时，两输出管均导通，工作状态为A类；当电平增高时，两只输出管又轮流导通。这种电路具有很小的偏置电压，使三极管处于轻微的导通状态。甲乙类功放电路是我们最为常用的功率放大电路，从图1-2中我们可以看出，由于三极管的基极只具有极小的偏置，所以输入的信号中只有正极性的波形(正半周)才会被很好地放大，而负极性的波形(负半周)的大部分就不能通过三极管了，因而在三极管的输出信号中，负半周的信号就没有了，这样的电路是不能胜任放大工作的。为了解决这个问题，我们就得想想办法了。图1-2-b乙类电路的输出波形乙类放大电路没有偏置，输入信号的正半周仍有一部分位于三极管的死区电压(0.7V)内，于是，输入信号中只有正半周的一部分能通过三极管进行放大，失真很大，输出波形下部比较差。图1-1-b乙类功率放大器图1-1-c甲乙类功率放大器图1-2-c甲乙类电路的输出波形甲乙类放大电路的偏置很小，输入信号的正半周刚好不在三极管的死区电压(0.7V)内，于是，输入信号中的正半周部分刚好都能通过三极管进行放大，输出的虽然只有一半的波形，但这一半的失真比较小。',)