乙类功放是指正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流放大输出的一类放大器,每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。乙类放大器的优点是效率高,缺点是会产生交越失真。
甲乙类功放界于甲类和乙类之间,推挽放大的每一个“臂”导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。甲乙类放大有效解决了乙类放大器的交越失真问题,效率又比甲类放大器高,因此获得了极为广泛的应用。
丁类功放也称数字式放大器,利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号,具有效率高,体积小的优点。许多功率高达1000W的丁类放大器,体积只不过像VHS录像带那么大。这类放大器不适宜于用作宽频带的放大器,但在有源超低音音箱中有较多的应用。
2.2 功率放大器的基本要求
1.输出功率要足够大
即放大器自身的损耗要求小,为了实现这一个目标选用的三极管工作时的电压和电流要尽可能的接近极限参数要求;同时要满足输出功率要稳定,可以通过阻抗匹配来实现。
2.转换效率要足够高
功率放大器是把电流的直流功率转换成交流信号的功率输出,利用的是晶体管的电流控制作用,所以晶体管有一定的内阻,会有一定的功率损耗,我们把功率放大电路的转换效率用η来表示,获得的负载功率用Pi表示,电源本身能提供的功率用P0表示,则转换效率可以表示如下:
η=Pi/P0×100%
我们可以很容易得得出:功率放大器的转换效率越高越好。
3.非线性失真要足够小
在功率已经满足要的求的前提下,实现一定频率范围内的信号可以进行功率放大,功率大、动态范围大,由此引起的晶体管的非线性失真也会随之增大,所以解决增大输出功率和非线性失真之间是相互矛盾的,我们要做的就是尽可能的满足非线性失真足够小。
4.散热性能要足够好
所有的产品都是由一个个电子元器件组成的,它们的转换效率不可能达到100%,即有一部分的能量损耗,主要转换成热能,所以产品在运行过程中会不断散发出热量,所以要使我们设计的产品有足够好的散热性能。
2.3 功率放大器的技术指标及重要参数
功放的主要性能指标有输出功率,频率响应,失真度,信噪比,输出阻抗,阻尼系数等。
1.输出功率
是指功放电路输送给负载的功率。
①额定功率(RMS):它指在一定的谐波范围内功放长期工作所能输出的最大功率(严格说是正弦波信号)。经常把谐波失真度为1%时的平均功率称为额定输出功率或最大有用功率、持续功率、不失真功率等。很显然规定的失真度前提不同时,额定功率数值将不相同。
②最大输出功率:当不考虑失真大小时,功放电路的输出功率可远高于额定功率,还可输出更大数值的功率,它能输出的最大功率称为最大输出功率,前述额定功率与最大输出功率是两种不同前提条件的输出功率。
③音乐输出功率(MPO):音乐输出功率(MPOMusic Power Outpur),它是指功放电路工作于音乐信号时的输出功率,也就是输出失真度不超过规定值的条件下,功放对音乐信号的瞬间最大输出功率。音乐输出功率可以用来评价功放的动态听音效果。
例如在平稳的音乐过程后面突然出现了冲击性强的打击乐器声音,有的功放电路可在瞬间提供很大的输出功率给以力度感有使不完的劲;有的功放却显得力不从心底气不足。为了反映这瞬间突发性输出功率的能力可以用音乐输出功率来量度。