功率放大器的技術指標和原理詳細說明

2020-11-22 電子發燒友

功率放大器的技術指標和原理詳細說明

21IC 發表於 2020-11-22 10:40:52

　　為增進大家對功率放大器的了解，本文將基於兩點對功率放大器予以介紹：1. 功率放大器的技術指標有哪些？2. 功率放大器的原理是什麼？如果您正在學習功率放大器相關知識，抑或對於本文即將介紹的功率放大器相關內容具有興趣，不妨和小編一起往下探索哦。

　　一、功率放大器的技術指標

　　1.額定功率

　　是指連續的正弦波功率，在1kHz正弦波輸入及一定的負載下，諧波失真小於1%所輸出的功率，表示成W/CH（瓦/聲道），一般來說，額定功率越大，造價越高。

　　2.總諧波失真

　　是指高次諧波佔基波的百分比，總諧波失真越小越好，好的功率放大器的總諧波失真能達到0.02%

　　3.轉換率

　　單位時間上升的電壓幅度，單位為伏/微秒，它反映了功率放大器對瞬態聲音信號的跟蹤能力，是一種瞬態特性指標。

　　4.阻尼因子

　　其定義為功率放大器的負載阻抗（大功率管內部電阻加上音箱的接線線阻），例如8Ω：0.04Ω=200：1，一般要求比值比較大，但不能太大，太大會覺得揚聲器發聲單薄，太小則會使聲音混濁，聲音層次差，聲像分布不佳。

　　5.輸出阻抗

　　通常有8Ω、4Ω、2Ω等值，此值越小，說明功率放大器負載能力越強。就單路而言，額定負載為2Ω的功率放大器，可以帶動4隻阻抗為8Ω的音箱發聲，並且失真很小。

　　二、功率放大器原理

　　利用三極體的電流控制作用或場效應管的電壓控制作用將電源的功率轉換為按照輸入信號變化的電流。因為聲音是不同振幅和不同頻率的波，即交流信號電流，三極體的集電極電流永遠是基極電流的β倍，β是三極體的交流放大倍數，應用這一點，若將小信號注入基極，則集電極流過的電流會等於基極電流的β倍，然後將這個信號用隔直電容隔離出來，就得到了電流（或電壓）是原先的β倍的大信號，這現象成為三極體的放大作用。經過不斷的電流放大，就完成了功率放大。

　　1.平衡輸入、不平衡輸入插口

　　2.平衡—不平衡轉換級，其作用是將平衡輸入信號轉換成不平衡信號。

　　3.線路輸出隔離級，其作用是將輸入到本功率放大器的信號通過有源隔離後再向外輸出。當一路信號要同時驅動多臺功率放大器時，採用簡單並機方式會降低總的合成輸出阻抗，其結果是使得前級設備的實際輸出信號幅度降低，也就是個功率放大器實際得到的輸入信號幅度降低，如果採用這種方式轉接後，沒信號的負載阻抗，都相當於一臺功率放大器的輸入阻抗。

　　4.音量調節級，實際上是通過電位器從總輸入信號中取需要的量加到後級，使輸出功率為需要的值。

　　5.輸入級，次級的主要任務是起緩衝作用，同時提供一定的電壓放大量，並且在如果功率放大器出現削波現象時給出消波指示，以便操作者將音量適當減小，這一集往往採用差分放大器電路形式。

　　6.主電壓放大級，本級提供大的電壓放大倍數，整個功率放大器的開環電壓放大倍數主要靠本級提供。

　　7.預推動級，由於主電壓放大級，只能提供極小的輸出信號電流，所以本級主要是將主電壓放大及提供的微小信號電流進行初步放大，將信號電流放大幾十倍到一百多倍，而對信號電壓不僅沒有放大，反而稍微有一些降低，這一級採用射極跟隨器電路，也就是共集電極電路。

　　8.推動級，將已經被預推動級放大了的信號電流進一步放大，對信號電流的放大倍數大約在幾十倍到一百多倍，以便給功率輸出級提供足夠的信號驅動電流，與預推動級一樣，對信號電壓不僅沒有放大，反而稍微有一些降低，這一級也採用射極跟隨器電路。

　　9.功率輸出級，本集，將再一次對信號電流進行放大，與預推動級和推動級一樣，對信號電壓不僅沒有放大，反而稍微有一些降低，這一級也採用射極跟隨器電路，本級是整臺功率放大器這一通道的最後輸出級，其輸出電壓取決於加到本級的驅動信號電壓，而輸出電流則主要取決於輸出信號電壓與負載阻抗的比值，這裡說主要取決於的意思是輸出電流不能隨負載阻抗的無限減小而無限增大，如果超出本級的電流放大倍數與加到本級的驅動信號電流之乘積，則本級將無力提供，最大輸出信號電流也受為本級工作提供的直流工作電源輸出電流的限制，實際上更主要的是輸出功率電晶體的參數限制，所以使用功率放大器時一定要注意不使功率放大器過載，否則有可能超出輸出功率電晶體的能力，而使功率放大器損壞。

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