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常用音響電路---放大電路2

時間:2018-01-19 10:20:27 ??瀏覽數:
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線路放大電路
線路放大器為幅頻特性曲線平坦的寬帶放大器,用于音頻信號放大的中間放大級,可用于錄音電路和放音電路,放大來自話筒放大電路的輸出信號和磁頭放大電路的輸出信號,以及放大來自錄音座,調諧器dvd、cd等線路輸出的音頻信號,圖3-5所示為一個電路實例,這是一個兩極直接耦合放大器,加有足夠的負反饋,用直流負反饋穩定靜態工作點,用深度交流負反饋提高電路性能,反饋電路中的Rf、Cf網絡被用于衰減通頻帶以外的高頻噪聲。

關于線路輸入與線路輸出,國家標準規定了相應的質量指標,如盒式錄音機中不論級別,線路輸出額定電平均為-10db,最大0db,線路輸出阻抗不大于10k歐。
功率放大電路
功率放大電路的作用是把從線路放大電路輸出的音頻信號進一步放大到足以推動音箱發聲,它的特點不僅是各項性能指標要滿足要求,而且輸出功率大,電路工作在高電壓大電流狀態,所以放大器內部噪聲已不是主要矛盾,而突出的問題是解決非線性失真,各種瞬態失真等,而且功放電路還應設置保護電路,以防損壞器件。
功率放大器的分類
功率放大器的種類很多,按不同方式分類,有以下幾種情況。
(1)按輸出與揚聲器的連接方式,可分為OTL、OCL和BTL電路。
OTL電路又稱為無變壓器推挽放大器,由一組電源供電,其末級對地直流電壓約為1/2Ucc,故末級輸出與揚聲器之間的連接采用電容耦合的方式,該電容會使輸出電信號音質劣化,從而使功率放大器頻率特性變差。
OCL電路又稱為無輸出電容放大器,是針對OTL電路的缺點而設計的功率放大電路,其電路采用正、負兩組電源供電,因而功率輸出級可直接連接揚聲器,省掉了耦合電容。故OCL電路比OTL電路頻響好,保真度高。
BTL電路也是采用單獨電源供電,由兩組功率放大末級輸出端與揚聲器之間以電橋方式連接,又稱為電橋推挽電路,理論上與輸出功率在同樣電源的情況下可達到OTL、OCL電路的4倍,電路保真度好。
BTL電路最適宜用低電壓輸出盡可能大的音樂功率的場合,BTL電路最大缺點是由于揚聲器與兩組功率放大的連接為電橋式的連接方式,即揚聲器直駁兩組功率放大末級,與地“懸浮”,一旦其中一組功率放大出故障,很容易燒壞揚聲器,故一般采用BTL電路接法時,必須配有揚聲器保護電路。
(2)按激勵信號的倒相方式,可分為單管耦合反相電路、輸入變壓器反相電路,和互補對稱電路。
單管耦合反相電路是由三極管接成共射級放大器,從三極管的集電極輸出激勵信號去推動末級放大器,因而輸出的激勵信號與輸入的信號是反相的。
輸入變壓器反相電路的激勵信號的耦合與反相全部由變壓器來完成,此方式的優點是阻抗匹配好,缺點是由于變壓器體積較大且無法集體化。
互補對稱電路是依靠互補對稱的PNP和NPN管,構成激勵信號放大并根據兩管本身特性來完成激勵信號的倒相輸出。
(3)按電路集成化程度,可分為全分立元件放大器,集成電路放大器,分立元件與集成電路混合放大器。
全分立元件放大器,是指整機放大電路全部由分立元件構成,所用元件較多,電路設計嚴謹,對元件的要求也較為嚴格,此類放大器保真度高,音質好,使用電壓較高,輸出功率大,有些功率放大器還采用多對大功率功放管并聯輸出,使輸出線性更好,因而可以輕而易舉地推動任何大功率揚聲器。
集成電路放大器,是指整機功率放大器以集成電路為核心,配以少數的外圍元件,有的甚至無需外圍元件,即可構成功率放大器。
分立元件與集成電路混合放大器,是指放大器具有以上兩類放大器的特點,將分立元件與集成電路和用在同一電路中,兩者各盡其能,充分發揮各自的優點,此類放大器多以集成電路作為弱信號的激勵級,由分立元件作為放大器的功率放大級,由于末級分立元件可承受較高的工作電壓,姑末級可輸出足夠的動態響應及較大的功率。
(4)按末級互補管靜態工作點不同,可分為甲類,乙類,甲乙類功率放大器等。
甲類功率放大器是一種最古老,效率最低,耗電大,失真小的放大器,由于其音色極佳,無交越失真和開關失真,因而仍具有吸引人的音質,由其演變而成的新甲類,數碼純甲類,全DC無反饋純甲類等,均在Hi-Fi音響中頗負盛名,現在許多Hi-Fi頂級機,世界名機大多采用甲類設計方式。
甲類放大器在正弦輸入信號的整個周期內均有極電級電流流通,在輸入信號為零時,仍有相當大的集電極靜態電流。故甲類放大器有效率僅約為50%,實際電路僅約為30%-40%。
乙類功率放大器是針對甲類放大器效率低、耗能大的缺點進行改進的,它取消了功率放大管末級偏置,用兩只互補管分別擔任信號正、負半周的功率放大,當沒有信號時,基級偏置恰好使極電極靜態電流為零,所以乙類放大器的效率較高,一般可達到78.5%。
由于乙類功率放大器是上、下兩管交替導通與截止,因而在兩管導電交界處,會產交越失真和開關失真,使乙類功率放大器的音質較差,一般乙類功率放大器只應用在對音質要求不高的音響電路中。
甲乙類功率放大器是一種兼有甲類優點,又不失乙類優點的一種折中方法,甲乙類功率放大器電路能消除交越失真,但仍無法克服開關失真,為了提高效率,在設置甲乙類功率放大器時,應盡可能接近乙類狀態,使末級互補功率管處于微導通狀態,因而可以使靜態電流保持很小的數值。
專業音響,會議室音響
本文節選自音響工程設計與應用
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