功率放大器的基本工作原理VIP免费

一．功率放大器的基本工作原理A类扩音机的输出级中两个（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，于是流入扬声器发声。A类放大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（SwitchingDistortion），即使不采用负反馈，它的环路失真仍十分低，因此被认为是声音最理想的放大线路设计。但凡事总是有利亦有弊，A类放大的缺点是效率低，因为无讯号时仍有较大电流流入，扩音机产生高热量和浪费功率，这种功率正如输出级的热量一样完全消散，但却没输到负载，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类放大器是一种最浪费能量的设计，只要一开机它的耗电量最高，播放音乐时，效率约为百分之50，即一半功率变为热量浪费。如果不计较上述的缺点，A类扩音机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。为了有效处理散热问题，A类扩音机必须采用大型沉热器，有些大功率设计还需要风扇散热。因为它的效率低，供电器一定要能提供充足的电流，一部25瓦的A类扩音机供电器的能力至少够100瓦AB类扩音机用。所以A类机的体积和重量都比AB类大，这令制造成本增加，售价当然较贵，一般而言A类扩音标机的售价约为同等功率AB类机的两倍或以上。B类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，在两个输出晶体管转换工作时便发生交越失真，因此形成非线性。纯B类扩音机较少，因为在讯号非常低时失真十分严重，因交越失真令声音变得粗糙。B类扩音机的效率平均约为百分之75，产生的热量较A类机低，允许用较小的散热器，这类放大工作当其输出为最大功率的40.5%，扩音机内消耗的功率最高，这时为百分之50，输出功率较低和较高时则效率增加，因此供电器可以比A类机小。AB类工作达成性能的妥协，大多数B类扩音机都不是用纯B类工作，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，这类扩音机在讯号小时用A类工作，获得最佳线性，当讯号提高到某一个电平时自动转为B类工作获得较高的效率。普通机十瓦的AB类大约在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类扩音机在大部分时间是用A类工作，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和提高效率减少热量，是一种颇为合逻辑的设计。有些AB类扩音机将偏流调得甚高，令其在更宽润的功率范围内以A类工作，使声音接近纯A类机，但产生的热量亦相对增加。可变偏流式扩音机：可变偏流扩音机据知是美国Threshold公司最先发展，八十年代日本厂家却普遍采用并创造出多种不同的名称，这种设计是利用一个线路探测输入讯号电压，根据电压的高低自动改变偏流，讯号电压愈低偏流愈高，等于A类工作，讯号电压愈高偏流愈低达成B类工作，这种偏流的变化是连续性，可将交越失真减至最少。理论上这种设计颇为理想，但这类扩音机常因偏流探测线路与伺服控制线路本身工作不准确而导致额外的失真，能真正达到接近A类音质的产品不多。C类放大不适合HI-FI用，C类（丙类）放大器较少听闻，因为它是一种失真非常高的放大器，只适合在通讯用途上使用。A类输出晶体管百分之百时间都在工作，B类输出晶体管的工作时间占百分之50，AB灯超过百分之50换取较低的失真，C类输出晶体管的工作时间低于百分之50，效率特高，但不是HIFI放大所适用。D类扩音机采用开关式供电，输出晶体管有如切换开关，不截流即通流，与其他放大的半通半截方式不同，这种设计亦称数码扩音机。D类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...