最近幾年,效率極高的D類(lèi)功放,因其符合綠色革命的潮流正受著(zhù)各方面的重視。由于集成電路技術(shù)的發(fā)展,原來(lái)用分立元件制作的很復雜的調制電路,現在無(wú)論在技術(shù)上還是在價(jià)格上均已不成問(wèn)題。而且近年來(lái)數字音響技術(shù)的發(fā)展,人們發(fā)現D類(lèi)功放與數字音響有很多相通之處,進(jìn)一步顯示出D類(lèi)功放的發(fā)展優(yōu)勢。
D類(lèi)功率放大器的優(yōu)點(diǎn):
1、能量轉換效率極高,體積小,可靠性高。耗電量?jì)H為同功率等級模擬放大器的三分之一。其電源實(shí)際使用效率可以高達90%以上,節約能源,也符合環(huán)保要求。而B(niǎo)類(lèi)放大器效率僅為78%理論值,實(shí)際應該一般只有30~40%,A類(lèi)功放的效率就更低。由于D類(lèi)功放極高的效率,半導體器件的溫升明顯減小,失真率也就顯著(zhù)減小。
2、可連接的最低負載阻抗可以很低,并且無(wú)論負載阻抗高低而電源轉換效率基本保持不變。
3、高、中、低頻無(wú)相對相移,聲音清晰透明,聲像定位準確。由于采用無(wú)負反饋的16放大電路、數字濾波器等處理技術(shù),可以將輸出濾波器的截止頻率設計得較高,從而保證在20Hz~20kHz內得到平坦的幅頻特性和很好的相頻特性。
4、瞬態(tài)響應好,即“動(dòng)態(tài)特性”好。由于它不需傳統功放的靜態(tài)電流消耗,所有能量幾乎都是為音頻輸出而儲備,加之無(wú)模擬放大、無(wú)負反饋的牽制,故具有更好的“動(dòng)力”特征。由于D類(lèi)功放采用的FET管導通的時(shí)候,Vds的壓降極小,故D類(lèi)功放的輸出音頻電壓最大幅度接近于供電電壓。而線(xiàn)性功放,由于靜態(tài)偏置和Vces的影響,輸出音頻最大電壓幅度是和供電電壓還有一定差距,在低壓系統中,這個(gè)現象更加明顯。
5、無(wú)過(guò)零失真。傳統功放一般都存在由于對管配對及各級調整不佳產(chǎn)生的過(guò)零、交越失真。
6、直接接收CD、DVD等數字音源輸出的同軸或光纖數字音頻信號,可以直接以數字信號的方式進(jìn)行放大,體現了與數字音源的完美結合。
7、適合于大批量生產(chǎn)。產(chǎn)品的一致性好,生產(chǎn)中無(wú)需調試,可靠性好,只要保證元器件正確安裝即可。
8、不需任何附加裝置可方便地實(shí)現遙控、群控和監測等功能。
D類(lèi)功放雖然有上述諸多優(yōu)點(diǎn),但是D類(lèi)功放也有它自身的不足之處,而恰恰是這些缺點(diǎn),一直在制約著(zhù)D類(lèi)功放前進(jìn)的腳步。
D類(lèi)功率放大器存在的不足:
1、輸出功率功率晶體管并不是純粹的開(kāi)關(guān),也不是匹配得很好,會(huì )帶來(lái)畸變。
2、功率晶體管在接通和關(guān)閉的過(guò)程中,接地點(diǎn)的電位會(huì )出現波動(dòng),從而增大噪音。
3、功率輸出電路是用兩只功率晶體管接成的橋路,一只功率晶體管導通,另外一只關(guān)閉,這之間存在死區。
4、功率輸出電路和揚聲器之間用一只輸出低通濾波器把音頻以外的成分濾除,讓音頻信號進(jìn)入揚聲器,但不可能徹底濾除脈寬調制的載波,這也是造成失真的一個(gè)因素。造成揚聲器的失真。
5、EMI問(wèn)題嚴重,使用普通pwm單一調制頻率進(jìn)行調制的時(shí)候,高頻諧波的分量很大,有可能造成嚴重的EMI問(wèn)題。
6、對采樣時(shí)鐘的抖動(dòng)很敏感,采樣時(shí)鐘頻率的細微抖動(dòng)都會(huì )引來(lái)較大的失真。實(shí)際D類(lèi)功放的缺點(diǎn)正通過(guò)技術(shù)的改進(jìn)不斷得到改善,而它固有的效率高的優(yōu)點(diǎn)也不斷的得到加強,相信以后D類(lèi)功放將會(huì )全面的取代A/B/AB類(lèi)的功放,特別是在追求較大功率和較高效率的場(chǎng)合. |