功放原理讲解.ppt

数字音频系统培训功率放大器的发展几十年来在音频领域中，A类（甲类）、B类（乙类）、AB类（甲乙类）音频功率放大器一直占据“统治”地位其发展经历了这样几个过程：所用器件从电子管、晶体管到集成电路过程；电路组成从单管到推挽过程；电路形成从变压器输出到OTL、OCL、BTL形式过程。功率放大器简介功率放大器的主要任务是向负载提供足够大的不失真功率,同时要有较高的效率。为了输出较大功率,功放管的工作电流、电压的变化范围往往很大。为了提高效率，可将放大电路做成推挽式电路，并将功放管的工作状态设置为AB类（甲乙类），以减小交越失真。功率放大器的特点3.非线性失真要小功率放大器是在大信号状态下工作，电压、电流摆动幅度很大，极易超出管子特性曲线的线性范围而进入非线性区，造成输出波形的非线性失真，因此，功率放大器比小信号的电压放大器的非线性失真问题严重。1.功率放大电路的一般性问题2.功率放大器的特殊问题1）要求输出功率尽可能大：因此放大器件工作在极限运用状态。2）要求效率高：需要考虑减小功耗，提高电源转换效率。3）非线性失真要小。减小非线性失真与增大输出功率是功率放大器的一对矛盾。4）解决功放器件的散热问题。晶体管功耗：提高功率放大电路效率的主要途径工作状态分类(2)B类放大电路(3)AB类放大电路TDA2006集成功放的典型应用D类功率放大器现代保真音响系统常采用数字音频设备如CD、近年发展起来的DVD、计算机多媒体设备、MP3等也都是数字音频信号源。数字音频信号采用脉冲编码调制技术（PCM），信号分辨率通常为12位或16位，采样频率为44.1KHZ（CD）由于数字信号在存储、传输和数据出来上的优点，使人们开始追求数字式功放代替传统的模拟功放，随着技术的发展数字功放必然会取代模拟功放。业内人士预计5年内，全数字音频功率放大器将占音频功放市场的90%以上。D类功率放大器特点：1、效率高，产生的热量少；2、节能、数字化、体积小、重量轻；3、过载能力与功率储备能力强；4、功放和扬声器的匹配好；5、生产调试方便。D类功率放大器信号输入、pwm调制波形数字功放和模拟功放区别1.过载能力与功率储备数字功放电路的过载能力远远高于模拟功放。模拟功放正常工作时功放管工作在线性区；当过载后，功放管工作在饱和区，出现谐波失真，失真程度呈指数级增加，音质迅速变坏。而数字功放在功率放大时一直处于饱和区和截止区，只要功放管不损坏，失真度不会迅速增加，如下图所示。数字功放和模拟功放区别数字功放和模拟功放区别2.交越失真模拟B类功放在过零失真，这是由于晶体管在小电流时的非线性特性而引起的在输出波形正负交叉处的失真。而数字功放只工作在开关状态，不会产生交越失真。数字功放和模拟功放区别3.功放和扬声器的匹配由于模拟功放中的功放管内阻较大，所以在匹配不同阻值的扬声器时，模拟功放电路的工作状态会受到负载（扬声器）大小的影响。而数字功放内阻不超过0.2Ω(开关管的内阻加滤波器内阻)，相对于负载（扬声器）的阻值（4~8Ω）完全可以忽略不计，因此不存在与扬声器的匹配问题。数字功放和模拟功放区别4.瞬态互调失真模拟功放几乎全部采用负反馈电路，以保证其电声指标，在负反馈电路中，为了抑制寄生振荡，采用相位补偿电路，从而会产生瞬态互调失真。数字功放在功率转换上没有采用任何模拟放大反馈电路，从而避免了瞬态互调失真。数字功放和模拟功放区别5.声像定位对模拟功放来说，输出信号和输入信号之间一般都存在着相位差，而且在输出功率不同时，相位失真亦不同。而数字功放采用数字信号放大，使输出信号与输入信号相位完全一致，相移为零，因此声像定位准确。数字功放和模拟功放区别6.升级换代数字功放通过简单地更换开关放大模块即可获得大功率。大功率开关放大模块成本较低，在专业领域发展前景广阔。数字功放和模拟功放区别7.生产调试模拟功放存在着各级工作点的调试问题，不利于大批量生产。而数字功放大部分为数字电路，一般不需调试即可正常工作，特别适合于大规模生产。变压器耦合推挽功率放大器在ui的正半周，设A点电位高于B点电位，即uAO0、uBO0，于是V1工作、V2截止；在ui的负半周，B点电位高于A点电位，即uAO0、uBO0，于是V2工作、V1截止。这样，在一个信号周期内，两个管子轮流导通、交替工作，两