低频功率放大器设计+电路图+总结+摘要 第3页
功率放大器的种类
功率放大器简称功放,它可以说是各类音响器材中最大的一个家族了,其品牌、型号之多,实在举不胜举。虽然都称为功放,,但以其主要用途来说,功放可以分为两个主要类别,这就是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,通常我们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功放是目前家用功放中的两个主要类别。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。
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),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。
1.3 功率放大器的性能指标
功率放大器的性能的优劣是通过功率放大器的性能指标来反映的。因此,必须了解功率放大器的指标意义。下面介绍功率放大器的主要性能指标。
1.3.1 失真度
通过功率放大器放大,输出信号应该同输入信号内容完全相同,只是幅度(电压)不同而已。也就是说,功率放大器推动扬声器发出的声音应同讲话人的声音完全一样,只是音量大小不同而已。事实上,通过扬声器放出的声音同讲话人的声音多少会有一些区别。质量低劣的功率放大器发出的声音甚至同讲话人的声音相差很远,有时还产生闷塞、沙哑的声音。我们把功率放大器输出信号同输入信号不同,产生畸变的这种现象叫做失真。
为了定量的表示失真的大小,我们把输出信号各次谐波电压有效值的总和同基次波电压有效值的比,用百分数表示,叫做功率放大器的谐波失真,或失真度。它可以通过失真度测量仪直接测量出来,一般功率放大器的失真度在7%以下,高传真功率放大器的失真度在1%以下。10%以上的失真人耳可以分辨出来。
1.3.2 频率响应
我们知道不同乐器或不同的人发出的声音都不是由单一频率信号组成的,而是由各种频率成分构成的频谱所组成的。一个乐队既有发声频率较低的乐器,又有发声频率较高的乐器,演奏起来占有很宽的频谱,听起来是十分悦耳的。这一频谱范围可以接近整个音频范围,即20Hz—20KHz。如果用功率放大器来放音,那就要求功率放大器对每一频率成份的信号都具有相同的放大倍数。这时听起来才同真正乐队的演奏具有同样效果。如果高音频的放大倍数小了,听起来就会感到声音发闷,含混不清;如果低音频的放大倍数小了,听起来就显得单调,缺乏浑厚的感觉。
我们用频率响应(简称频响)这个指标来衡量功率放大器对不同信号放大倍数的均匀程度。当然我们希望功率放大器对整个音频信号的放大倍数完全相同。事实上,由于晶体管高频特性、耦合电容等的影响,功率放大器只对一般频率的音频信号的放大倍数才是相同的,对频率很低或很高信号的放大倍数本文源自辣文论文网都会减小。一般功率放大器的频率响应在100Hz—10KHz加减2dB范围内,高传真功率放大器的频率响应可以达到20Hz—20KHz加减1dB。
1.3.3 输出功率
功率放大器的输出功率是指功率放大器输出到电阻负载上的电功率。输出功率是通过测量在规定负载上的电压数值计算出来的,设负载电阻是R(欧),输出电压是U(伏),输出最大功率为Pmax(瓦)就得到:
Pmax= (1-1)
1.3.4 输入电压
功率放大器的输入电压也叫做输入灵敏度。它是指从功率放大器输入端输入多大电压的信号,功率放大器才能输出额定功率。输入电压越小,说明功率放大器的灵敏度越高。功率放大器输入灵敏度并非越高越好,而是要同信号源的输出电压相适应。如果功率放大器的输入灵敏度很高,信号源的输出电压也较高时,往往在输入级就产生了严重的失真,即使调小音量,也得不到良好的放音效果。一般来说,话筒插口的输入灵敏度应高5mV;拾音插口灵敏度应高于200mV;收音的输入灵敏度在50—100mV之间比较合适。
1.3.5 音调控制范围
有音调控制的功率放大器,能对高、低音进行提升或衰减,为衡量提升或衰减的能力,引入了音调控制范围的概念。低音控制范围一般指在输入100Hz信号时,低音控制电位器对这个信号输出电压的控制范围,并用分贝表示。在输入5KHz或10KHz信号时高音控制电位器对这个信号输出电压的控制范围。
1.3.6 信噪比
功率放大器接通电源,不输入信号,距离功率放大器较近的时候,可以听到轻微的噪声。功率放大器的噪声有两类,一类是有规律的低频哼哼声,这是交流电源引起的交流声;还有一种沙沙声,这是晶体管本身的噪声引起的。
当有输出信号的时候,噪声就被信号掩盖了。大功率功率放大器输出功率大,收听者一般距扬声器远一些,所以噪声大一些也影响不大。小功率功率放大器输出功率小,收听者距扬声器较近,所以要求噪声小。用信号噪声比(简称信噪比或信杂比)来衡量功率放大器噪声的实际效果是很有效的。
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