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三款分立元件设计的D类功放的制作比较

发布时间:2013/11/20 19:50:31 访问次数:5188

   功率放大电路中,我们根据功率管(双极性三极管、MOS场效应管或者电子管)的导通角将功放分为A类、AB类、B类、C类、D类(又叫甲类、甲乙类、乙类、丙类、丁类)等工作状态,EL4543IUZ-T7其中C类为谐振式的窄带放大器,一般用于高频功放,不适合频率跨度很大的音频功放。
    A类功放给了功率管一个比较大的直流偏置,对于一个正弦信号,A类功放的功率管在整个周期内都处于放大状态,理论上来说,理想的A类功放是没有失真的。但是不管是否有信号输入,A类功放都要消耗较大的直流功率。因此,A类功放的效率极低,一般的实际效率在10%~20%。

          
    B类功放通常采用推挽输出的形式,上、下两个功率管轮流导通。理论上说这神方式在没有信号输入时是不消耗能量的,最高效率可以达到78.5%。但是,由于PN结固有的死区电压,纯B类功放存在交越失真的问题,因此实际的音频功放中,需要给B类功放加上一定的直流偏置,使得输入信号小于死区电压时,上、下两管同时导通,用来消除失真,这就是我们最常见的AB类功放。AB类功放较纯A类功放效率有所提高,一般实际效率在40%~50%。
   在技术指标上,A类和AB类功放作为音频功放已经做得近乎完美了,但是从能耗的角度来说,这种低效率的模式在一些特定场合是难以胜任的,例如电池供电的便携式设备,为了延长工作时间,对效率提出了苛刻的要求。又如一些超大功率的扩音设备,庞大笨重的散热器和电源变难以接受。实际的需求,促使了D类功放的诞生。
   传统D类功放最基本的思路是要首先得到一个受正弦波调制的PWM波,对这个PWM波进行放大后,再经过低通滤波器还原成正弦波。那么,这里需要放大的信号已经不再是正弦信号,而是PWM信号,功率管所需要做的仅仅相当于个开关。功率管关断状态,功耗可以忽略,而开启状态,即使流过了较大的电流,但是管上的压降很低,因此功耗很小,这就是D类功放高效的原因。当然这里仅仅考虑了功率管的导通损耗,实际上功率管作为开关时,还有其他形式的损耗。

   功率放大电路中,我们根据功率管(双极性三极管、MOS场效应管或者电子管)的导通角将功放分为A类、AB类、B类、C类、D类(又叫甲类、甲乙类、乙类、丙类、丁类)等工作状态,EL4543IUZ-T7其中C类为谐振式的窄带放大器,一般用于高频功放,不适合频率跨度很大的音频功放。
    A类功放给了功率管一个比较大的直流偏置,对于一个正弦信号,A类功放的功率管在整个周期内都处于放大状态,理论上来说,理想的A类功放是没有失真的。但是不管是否有信号输入,A类功放都要消耗较大的直流功率。因此,A类功放的效率极低,一般的实际效率在10%~20%。

          
    B类功放通常采用推挽输出的形式,上、下两个功率管轮流导通。理论上说这神方式在没有信号输入时是不消耗能量的,最高效率可以达到78.5%。但是,由于PN结固有的死区电压,纯B类功放存在交越失真的问题,因此实际的音频功放中,需要给B类功放加上一定的直流偏置,使得输入信号小于死区电压时,上、下两管同时导通,用来消除失真,这就是我们最常见的AB类功放。AB类功放较纯A类功放效率有所提高,一般实际效率在40%~50%。
   在技术指标上,A类和AB类功放作为音频功放已经做得近乎完美了,但是从能耗的角度来说,这种低效率的模式在一些特定场合是难以胜任的,例如电池供电的便携式设备,为了延长工作时间,对效率提出了苛刻的要求。又如一些超大功率的扩音设备,庞大笨重的散热器和电源变难以接受。实际的需求,促使了D类功放的诞生。
   传统D类功放最基本的思路是要首先得到一个受正弦波调制的PWM波,对这个PWM波进行放大后,再经过低通滤波器还原成正弦波。那么,这里需要放大的信号已经不再是正弦信号,而是PWM信号,功率管所需要做的仅仅相当于个开关。功率管关断状态,功耗可以忽略,而开启状态,即使流过了较大的电流,但是管上的压降很低,因此功耗很小,这就是D类功放高效的原因。当然这里仅仅考虑了功率管的导通损耗,实际上功率管作为开关时,还有其他形式的损耗。

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