率放大器簡稱"放",是在給定失真率條件下,能產生zui大率輸出以驅動某負載(例如揚聲器)的放大器。率放大器在整個音響系統中起到了"組織、協調"的樞紐作用,在某種程度上主宰著整個系統能否提供良好的音質輸出。
種類
傳統的數字語音回放系統包含兩個主要過程:
(1)數字語音數據到模擬語音信號的變換(利用度數模轉換器DAC)實現;
(2)利用模擬率放大器行模擬信號放大,如A類、B類和AB類放大器。從1980年代早期,許多研究者致力于開發不型的數字放大器,這種放大器直接從數字語音數據實現率放大而不需要行模擬轉換,這樣的放大器通常稱作數字率放大器或者D類放大器。
1.A類放大器
A類放大器的主要點是:放大器的作點Q設定在負載線的中點附近,晶體管在輸入信號的整個周期內均導通。放大器可單管作,也可以推挽作。由于放大器作在性曲線的線性范圍內,所以瞬態失真和交替失真較小。電路簡單,調試方便。但效率較低,晶體管耗大,效率的理論zui大值僅有25%,且有較大的非線性失真。由于效率低,現在基本上不再使用。
2.B類放大器
B類放大器的主要點是:放大器的靜態點在(VCC,0)處,當沒有信號輸入時,輸出端幾乎不消耗率。在Vi的正半周期內,Q1導通Q2截止,輸出端正半周正弦波;同理,當Vi為負半波正弦波(如圖虛線分所示),所以用兩管推挽作。其點是效率較(78%),但是因放大器有段作在非線性區域內,故其缺點是"交越失真"較大。即當信號在-0.6V~ 0.6V之間時,Q1、Q2都無法導通而引起的。所以這類放大器也逐漸被師摒棄。
3.AB類放大器
AB類放大器的主要點是:晶體管的導通時間稍大于半周期,用兩管推挽作。可以避免交越失真。交替失真較大,可以抵消偶次諧波失真。有效率較,晶體管耗較小的點。
4.D類放大器
D類(數字音頻率)放大器是種將輸入模擬音頻信號或PCM數字信息變換成PWM(脈沖寬度調制)或PDM(脈沖密度調制)的脈沖信號,然后用PWM或PDM的脈沖信號去控制大率開關器件通/斷音頻率放大器,也稱為開關放大器。具有效率的突出優點。數字音頻率放大器也看上去成是個比的率數模變換器.放大器由輸入信號處理電路、開關信號形成電路、大率開關電路(半橋式和橋式)和低通濾波器(LC)等四分組成。D類放大或數字式放大器。系利用頻率的轉換開關電路來放大音頻信號的。
1. 具有很的效率,通常能夠達到85%以上;
2. 體積小,可以比模擬的放大電路節省很大的空間;
3. 無裂噪聲接通;
4. 低失真,頻率響應曲線好。外圍元器件少,便于調試。
A類、B類和AB類放大器是模擬放大器,D類放大器是數字放大器。B類和AB類推挽放大器比A類放大器效率、失真較小,放晶體管耗較小,散熱好,但B類放大器在晶體管導通與截止狀態的轉換過程中會因其開關性不佳或因電路參數選擇不當而產生交替失真。而D類放大器具有效率低失真,頻率響應曲線好。外圍元器件少優點。AB類放大器和D類放大器是目前音頻率放大器的基本電路形式。
5.T類放大器
T類率放大器的率輸出電路和脈寬調制D類率放大器相同,率晶體管也是作在開關狀態,效率和D類率放大器相當。但它和普通D類率放大器不同的是:
1、它不是使用脈沖調寬的方法,Tripath公司了種稱作數碼率放大器處理器“Digital Power Processing (DPP)”的數字率,它是T類率放大器的核心。它把通信中處理小信號的適應算法及預測算法用到這里。輸入的音頻信號和入揚聲器的電經過DPP數字處理后,用于控制率晶體管的導通關閉。從而使音質達到保真線性放大。
2、它的率晶體管的切換頻率不是固定的,無用分量的率譜并不是集中在載頻兩側狹窄的頻帶內,而是散布在很寬的頻帶上。使聲音的細節在整個頻帶上都清晰可“聞”。
3、此外,T類率放大器的動態范圍更寬,頻率響應平坦。DDP的出現,把數字時代的率放大器推到個新的度。在保真方面,線性度與傳統AB類放相比有過之而無不及。