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功率放大器结构、工作状态及其原理简介

  功率放大器简称功放,在我们的生活中无处不在,人们为了从一个很小的功率得到一个仅仅是振幅变的很大的电流,因此功率放大器在世人眼中出现了。比如:我们日常用的音响就好是一个典型的例子,还有我们的手机内部功率放大器功劳是居功居伟的,磁轴承、电力系统混合仿真等方面都有功率放大器的位子。

  功率放大器工作原理

  功率放大器的工作原理其实很简单,直观来说就是将音源播放的各种声音信号进行放大以推动音箱发出声音。从技术角度看,功率放大器好比一台电流的调制器,它将交流电转变为直流电,然后受音源播放的声音信号控制,将不同大小的电流,按照不同的频率传输给音箱,这样音箱就发出相应大小、相应频率的声音了。

  功率放大器的三类工作状态

  功率放大器的工作频率很高,但相对频带较窄,射频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。射频功率放大器可以按照电流导通角的不同,分为甲(A)、乙(B)、丙(C)三类工作状态。甲类放大器电流的导通角为360°,适用于小信号低功率放大,乙类放大器电流的导通角等于180°,丙类放大器电流的导通角则小于180°。乙类和丙类都适用于大功率工作状态,丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高的。射频功率放大器大多工作于丙类,但丙类放大器的电流波形失真太大,只能用于采用调谐回路作为负载谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力,回路电流与电压仍然接近于正弦波形,失真很小。

  除了以上几种按照电流导通角分类的工作状态外,还有使电子器件工作于开关状态的丁(D)类放大器和戊(E)类放大器,丁类放大器的效率高于丙类放大器。

  在音响领域里人们一直坚守着A类功率放大器的阵地。认为A类功率放大器声音最为清新透明,具有很高的保真度。但是,A类功率放大器的低效率和高损耗却是它无法克服的先天顽疾。B类功率放大器虽然效率提高很多,但实际效率仅为50%左右,在小型便携式音响设备如汽车功放、笔记本电脑音频系统和专业超大功率功放场合,仍感效率偏低不能令人满意。所以,效率极高的D类功率放大器,因其符合绿色革命的潮流正受着各方面的重视。

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