蓝老土
发表于 2007-7-31 10:19:27
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a1 x6 A. I5 j: e引言) }7 z; G1 e* \ F5 ?0 f" `3 L. B
音频放大器将小信号的幅值提高至有用电平,同时保留小信号的细节,这称为线性度。放大器的线性度越好,输出信号越能真实地表示输入信号。. S1 C/ \: r2 A) w. G/ \
9 a( o- C' s6 L2 C# i# e随着音频市场对放大器性能需求的不断变化,音频放大器电路结构已经取得了很大进步。所以,设计者必须了解可选用的音频放大器类型及其特点。这是确保选择最佳音频放大器的唯一方法。本文中,我们介绍当今可用的各种音频放大器的最重要特点:A类、B类、AB类、D类、G类、DG类和H类。
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' T1 X; W5 _7 Q0 {3 FA类放大器
; Q( u/ L. A) c- X最简单的音频放大器为A类放大器。A类放大器具有导通的输出晶体管(图1),与输出信号波形无关。A类音频放大器的线性度最好,但效率较低。这类放大器用于要求高线性度并且可用功率能满足要求的应用。2 O$ ?8 b( @# H9 F3 I! x3 z
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图1. A类音频放大器通常具有高线性度,但效率较低。- j2 k( V( B( M+ q! e
4 ^$ ^4 s7 w! T7 ~3 R9 MB类放大器
}- y8 P: ]; f, {B类放大器采用推挽式放大器结构。B类放大器的输出采用正向和反向晶体管。为复现输入信号,每个晶体管仅在信号波形的半周期(180°)期间导通(图2)。这允许放大器在空闲时为零电流,因此比A类放大器的效率高。
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& l8 J d9 W. G6 CB类放大器是一种折衷:效率提高,音频质量下降。这是因为存在一个交越点,两个晶体管都从导通状态跳变为关断状态。众所周知,B类音频放大器在处理低电平信号时存在交越失真,不适合低功率应用。' g4 P5 F# e" W
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图2 .B类音频放大器中,输出晶体管仅在信号波形的半周期(180°)期间导通。为放大整个信号,使用两个晶体管,其中一个在正向输出信号导通,另一个在负向输出信号导通。
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AB类放大器
# T( H" }) ? }" `- \2 ~; c: Y介于A类和B类放大器结构之间的是AB音频放大器。AB类放大器具有A类放大器结构的音质,同时具有B类放大器的效率。这种性能是采用以下方法实现的:将两个晶体管偏置到导通接近于零的信号输出,即B类放大器开始呈现非线性的点(图3)。对于小信号,两个晶体管均导通,作用相当于A类放大器;对于大信号偏移,每半个波形周期内只有一个晶体管导通,因此像B类放大器一样工作。
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4 N o5 @7 h a6 a4 ~AB类扬声器放大器具有高信噪比(SNR)、低THD+N,典型效率高达65%,使其成为高保真扬声器驱动器的理想选择。MAX98309和MAX98310等AB类放大器被广泛用于便携式媒体播放器、数码相机、平板电脑和电子书阅读器等必须保证高保真的设备。有些耳机放大器采用BTL配置的AB类放大器结构。例如,MAX97220A耳机放大器在整个音频频率内具有优异的低THD+N性能,同时输出高达125mW的功率。MAX97220A是当今世界上应用最广泛的AB类耳机放大器之一。更多示例请参考Maxim的 AB类放大器。" p g {9 ]( V' V( g s
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! D$ q1 [: `3 [1 ^; h图3. AB类放大器将两个晶体管偏置,使其在信号接近零时能够导通。所以这类放大器的效率比A类放大器高,失真比B类放大器小。 |
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