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常用音响电路---放大电路2

时间:2018-01-19 10:20:27   浏览数:

线路放大电路
线路放大器为幅频特性曲线平坦的宽带放大器,用于音频信号放大的中间放大级,可用于录音电路和放音电路,放大来自话筒放大电路的输出信号和磁头放大电路的输出信号,以及放大来自录音座,调谐器dvd、cd等线路输出的音频信号,图3-5所示为一个电路实例,这是一个两极直接耦合放大器,加有足够的负反馈,用直流负反馈稳定静态工作点,用深度交流负反馈提高电路性能,反馈电路中的Rf、Cf网络被用于衰减通频带以外的高频噪声。

关于线路输入与线路输出,国家标准规定了相应的质量指标,如盒式录音机中不论级别,线路输出额定电平均为-10db,最大0db,线路输出阻抗不大于10k欧。
功率放大电路
功率放大电路的作用是把从线路放大电路输出的音频信号进一步放大到足以推动音箱发声,它的特点不仅是各项性能指标要满足要求,而且输出功率大,电路工作在高电压大电流状态,所以放大器内部噪声已不是主要矛盾,而突出的问题是解决非线性失真,各种瞬态失真等,而且功放电路还应设置保护电路,以防损坏器件。
功率放大器的分类
功率放大器的种类很多,按不同方式分类,有以下几种情况。
(1)按输出与扬声器的连接方式,可分为OTL、OCL和BTL电路。
OTL电路又称为无变压器推挽放大器,由一组电源供电,其末级对地直流电压约为1/2Ucc,故末级输出与扬声器之间的连接采用电容耦合的方式,该电容会使输出电信号音质劣化,从而使功率放大器频率特性变差。
OCL电路又称为无输出电容放大器,是针对OTL电路的缺点而设计的功率放大电路,其电路采用正、负两组电源供电,因而功率输出级可直接连接扬声器,省掉了耦合电容。故OCL电路比OTL电路频响好,保真度高。
BTL电路也是采用单独电源供电,由两组功率放大末级输出端与扬声器之间以电桥方式连接,又称为电桥推挽电路,理论上与输出功率在同样电源的情况下可达到OTL、OCL电路的4倍,电路保真度好。
BTL电路最适宜用低电压输出尽可能大的音乐功率的场合,BTL电路最大缺点是由于扬声器与两组功率放大的连接为电桥式的连接方式,即扬声器直驳两组功率放大末级,与地“悬浮”,一旦其中一组功率放大出故障,很容易烧坏扬声器,故一般采用BTL电路接法时,必须配有扬声器保护电路。
(2)按激励信号的倒相方式,可分为单管耦合反相电路、输入变压器反相电路,和互补对称电路。
单管耦合反相电路是由三极管接成共射级放大器,从三极管的集电极输出激励信号去推动末级放大器,因而输出的激励信号与输入的信号是反相的。
输入变压器反相电路的激励信号的耦合与反相全部由变压器来完成,此方式的优点是阻抗匹配好,缺点是由于变压器体积较大且无法集体化。
互补对称电路是依靠互补对称的PNP和NPN管,构成激励信号放大并根据两管本身特性来完成激励信号的倒相输出。
(3)按电路集成化程度,可分为全分立元件放大器,集成电路放大器,分立元件与集成电路混合放大器。
全分立元件放大器,是指整机放大电路全部由分立元件构成,所用元件较多,电路设计严谨,对元件的要求也较为严格,此类放大器保真度高,音质好,使用电压较高,输出功率大,有些功率放大器还采用多对大功率功放管并联输出,使输出线性更好,因而可以轻而易举地推动任何大功率扬声器。
集成电路放大器,是指整机功率放大器以集成电路为核心,配以少数的外围元件,有的甚至无需外围元件,即可构成功率放大器。
分立元件与集成电路混合放大器,是指放大器具有以上两类放大器的特点,将分立元件与集成电路和用在同一电路中,两者各尽其能,充分发挥各自的优点,此类放大器多以集成电路作为弱信号的激励级,由分立元件作为放大器的功率放大级,由于末级分立元件可承受较高的工作电压,姑末级可输出足够的动态响应及较大的功率。
(4)按末级互补管静态工作点不同,可分为甲类,乙类,甲乙类功率放大器等。
甲类功率放大器是一种最古老,效率最低,耗电大,失真小的放大器,由于其音色极佳,无交越失真和开关失真,因而仍具有吸引人的音质,由其演变而成的新甲类,数码纯甲类,全DC无反馈纯甲类等,均在Hi-Fi音响中颇负盛名,现在许多Hi-Fi顶级机,世界名机大多采用甲类设计方式。
甲类放大器在正弦输入信号的整个周期内均有极电级电流流通,在输入信号为零时,仍有相当大的集电极静态电流。故甲类放大器有效率仅约为50%,实际电路仅约为30%-40%。
乙类功率放大器是针对甲类放大器效率低、耗能大的缺点进行改进的,它取消了功率放大管末级偏置,用两只互补管分别担任信号正、负半周的功率放大,当没有信号时,基级偏置恰好使极电极静态电流为零,所以乙类放大器的效率较高,一般可达到78.5%。
由于乙类功率放大器是上、下两管交替导通与截止,因而在两管导电交界处,会产交越失真和开关失真,使乙类功率放大器的音质较差,一般乙类功率放大器只应用在对音质要求不高的音响电路中。
甲乙类功率放大器是一种兼有甲类优点,又不失乙类优点的一种折中方法,甲乙类功率放大器电路能消除交越失真,但仍无法克服开关失真,为了提高效率,在设置甲乙类功率放大器时,应尽可能接近乙类状态,使末级互补功率管处于微导通状态,因而可以使静态电流保持很小的数值。
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本文节选自音响工程设计与应用