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功放分几种类型,功放常见分类方式

2019-01-29 02:20:26    1049次浏览

功率放大器简称功放,它可以说是各类音响器材中的一个家族了。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,功放可以分做两个主要类别,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**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**的功放很可能就是一台可用于家庭Hi-Fi甚至是Hi-end功放。

功放分几种类型,功放常见分类方式

首先功放的类型可分为一下几种功放:

1、纯甲类功率放大器

纯甲类功率放大器又称为A类功率放大器(Class A),它是一种完全的线性放大形式的放大器。在纯甲类功率放大器工作时,晶体管的正负通道不论有或没有信号都处于常开状态,这就意味着更多的功率消耗为热量。纯甲类功率放大器在汽车音响的应用中比较少见,像意大利的Sinfoni高品质系列才有这类功率放大器。这是因为纯甲类功率放大器的效率非常低,通常只有20-30%,音响发烧友们对它的声音表现津津乐道。

2、乙类功率放大器

乙类功率放大器,也称为B类功率放大器(Class B),它也被称为线性放大器,但是它的工作原理与纯甲类功率放大器完全不同。B类功放在工作时,晶体管的正负通道通常是处于关闭的状态除非有信号输入,也就是说,在正相的信号过来时只有正相通道工作,而负相通道关闭,两个通道绝不会同时工作,因此在没有信号的部分,完全没有功率损失。但是在正负通道开启关闭的时候,常常会产生跨越失真,特别是在低电平的情况下,所以B类功率放大器不是真正意义上的高保真功率放大器。在实际的应用中,其实早期许多的汽车音响功放都是B类功放,因为它的效率比较高。

3、甲乙类功率放大器

甲乙类功率放大器也称为AB类功率放大器(Class AB),它是兼容A类与B类功放的优势的一种设计。当没有信号或信号非常小时,晶体管的正负通道都常开,这时功率有所损耗,但没有A类功放严重。当信号是正相时,负相通道在信号变强前还是常开的,但信号转强则负通道关闭。当信号是负相时,正负通道的工作刚好相反。AB类功率放大器的缺陷在于会产生交越失真,但是相对于它的效率比以及保真度而言,都优于A类和B类功放,AB类功放也是目前汽车音响中应用最为广泛的设计。

4、D类功率放大器

D类放大器与上述A,B或AB类放大器不同,其工作原理基于开关晶体管,可在极短的时间内完全导通或完全截止。两只晶体管不会在同一时刻导通,因此产生的热量很少。这种类型的放大器效率极高(90%左右),在理想情况下可达100%,而相比之下AB类放大器仅能达到78.5%。不过另一方面,开关工作模式也增加了输出信号的失真。D类放大器的电路共分为三级:输入开关级、功率放大级以及输出滤波级。D类放大器工作在开关状态下可以采用脉宽调制(PWM)模式。利用PWM能将音频输入信号转换为高频开关信号,通过一个比较器将音频信号与高频三角波进行比较,当反相端电压高于同相端电压时,输出为低电平;当反相端电压低于同相端电压时,输出为高电平。

在D类放大器中,比较器的输出与功率放大电路相连,功放电路采用金属氧化物场效应管(MOSFET)替代双极型晶体管(BJT),这是由于前者具有更快的响应时间,因而适用于高频工作模式。D类放大器需要两只MOSFET,它们在非常短的时间内可完全工作在导通或截止状态下。当一只MOSFET完全导通时,其管压降很低;而当MOSFET完全截止时,通过管子的电流为零。两只MOSFET交替工作在导通和截止状态的开关速度非常快,因而效率极高,产生的热量很低,所以D类放大器不需要很大的散热器。

D类功放还有其它许多的称法,如T类等,它们都是D类功放的一种变形。在实际应用中,直到1980以后,由于MOSFET的出现,这种开关式功放才得以迅速发展。在实际的发展过程中,虽然有高效率,但同时也有高失真,高噪声以及较差的阻尼因素。随着技术的发展,这类缺陷将越来越少,估计未来D类功放在汽车音响领域中会得到更加广泛的应用。

功放常见分类方式

一、按用途分

1、AV功放

AV功放是专门为家庭影院用途而设计的放大器,从诞生到现在,经历了杜比环绕,杜比定向逻辑,AC-3,DTS,以及现在的次时代音频格式的进程,以及画龙点睛的数字声场[DSP]电路,为各种节目播放提供不同的声场效果。

但是由于AV功放在电路的信号流通环节上,经过了太多而且复杂的处理电路,使声音的纯净度”受到了过多的“染色”,所以用AV功放兼容HI-FI重放时效果不理想。这也是很多 HI-FI发烧友对AV功放不肖一顾的原因。

2、HIFI功放

HIFI功放是为高保真地重现音乐的本来面目而设计的放大器,一般为两声道设计,且没有显示屏。它的输出功率一般大都在2X150瓦以下。设计上以“音色优美,高度保真”为宗旨。各种高新技术集中体现在这种功放上。价格也从千余元到几十万元不等。

二、按功能分

1、前级

是功放之前的预放大和控制部分,用于增强信号的电压幅度,提供输入信号选择,音调调整和音量控制等功能。前置放大器也称为前级。

2、后级

后级是把从前级来的信号放大给杨声器用的,后级必须够力去推动扬声器。所谓够力,不是指越大声越够力。必须有能力去支持整个乐团的大场面而不失其细节。

3、合并机

将前置放大器和后置放大器两部分安装在同一个机箱内的放大器称为合并式放大器,我们家中常见的功放机一般都是合并式的。

功放分几种类型,功放常见分类方式

三、按功放管类型分

1、石机

石机是指以晶体管为放大元件的音频功率放大器。晶体管功放长处在于大电流、宽频带,低频控制力、处理大场面时的分析力、层次感和明亮度等要比电子管功放优越,但电子管机的高音较平滑,有足够的空气感,具有一种相当部分人所喜欢的声染色,尽管声音细节和层次少了些,但那种柔和而稍带模糊的声音却是美丽的。

2、胆机

胆机是指以电子管为放大元件的音频功率放大器。它是音响业界最古老而又经久不衰的长青树,其显著的优点是声音甜美柔和、通透自然,尤其动态范围之大,线性之好,绝非其他器件所能轻易替代。

四、按导电方式分

1、甲类功放(又称A类)

甲类功放是指在信号的整个周期内(正弦波的正负两个半周),放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止(即停止输出)的一类放大器。

特点:甲类放大器工作时会产生高热,效率很低,但固有的优点是不存在交越失真。单端放大器都是甲类工作方式,推挽放大器可以是甲类,也可以是乙类或甲乙类。

2、乙类功放(又称B类)

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。

特点:乙类放大器的优点是效率高,缺点是会产生交越失真。

3、甲乙类功放(又称AB类)

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。

特点: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。

4、丁类功放(又称D类)

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。

特点: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。

五、按元件数量分

1、单端功放

输出级由一只放大元件(或多只元件但并联成一组)完成对信号正负两个半周的放大。单端放大机器只能采取甲类工作状态。

2、推挽功放

输出级有两个“臂”(两组放大元件),一个“臂”的电流增加时,另一个“臂”的电流则减小,二者的状态轮流转换。对负载而言,好像是一个“臂”在推,一个“臂”在拉,共同完成电流输出任务。尽管甲类放大器可以采用推挽式放大,但更常见的是用推挽放大构成乙类或甲乙类放大器。

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