揚聲器D類(lèi)功放有哪些優(yōu)點(diǎn)?
采用D類(lèi)開(kāi)關(guān)放大電路可明顯提高功放的效率。D類(lèi)功放將音頻信號轉變?yōu)閷挾入S信號幅度變化的高頻脈沖,控制功率管以相應的頻率飽和導通或截止,功率管輸出的信號經(jīng)低通濾波器驅動(dòng)揚聲器發(fā)聲。因功率管大部分時(shí)間處于飽和導通和截止狀態(tài),功率損耗很小,其效率可達90%以上。典型的D類(lèi)功放可提供200W輸出,效率達94%,諧波失真在1%~2.8%。
D類(lèi)音頻放大器自推出以來(lái)一直以其高效率、小體積廣受設計人員的關(guān)注,近些年隨著(zhù)價(jià)格的降低和可以媲美AB類(lèi)音頻放大器的音頻質(zhì)量,在一些大眾化消費電子領(lǐng)域,包括家庭影院、DVD播放機、臺式音響、便攜式多媒體領(lǐng)域等,有逐漸取代AB類(lèi)音頻放大器的趨勢,并贏(yíng)得了很大的成長(cháng)空間。
D類(lèi)功放保真度不如線(xiàn)性放大器,但在很多場(chǎng)合已能滿(mǎn)足要求,例如汽車(chē)音響系統只要求低功率輸出時(shí)失真小于2%,滿(mǎn)功率輸出時(shí)小于5%,而且經(jīng)過(guò)改進(jìn)D類(lèi)功放的性能還將有所提高。另外,D類(lèi)功放不存在交越失真。
D類(lèi)開(kāi)關(guān)放大器的概念源于50年前,但因其工作頻率至少應為音頻信號上限頻率(20kHz)的4~5倍,早期采用電子管、晶體管的電路在功率、效率等方面還不能充分體現其優(yōu)越性。20世紀80年代出現了開(kāi)關(guān)速度和導通損耗滿(mǎn)足要求的MOSFET,近年來(lái)又出現了集成前置驅動(dòng)電路,如Harris公司的HIP4080,從而推動(dòng)了D類(lèi)功放的實(shí)用發(fā)展。D類(lèi)功放所用的MOSFET為N溝道型,因為N型溝道MOSFET的導通損耗僅為相應規格的P溝道MOSFET的1/3。
D類(lèi)開(kāi)關(guān)放大器由積分器、占空比調制器、開(kāi)關(guān)驅動(dòng)電路及輸出濾波器組成,采用半橋驅動(dòng)的D類(lèi)功放,它采用了固定頻率的占空比調制器,功率管輸出的方波信號與音頻信號混合作為負反饋信號送入積分器。積分器兼有濾波作用,輸出修正信號送占空比調制器,占空比調制器由比較器和三角波發(fā)生器組成,用修正信號對三角波進(jìn)行調制產(chǎn)生調制輸出,推動(dòng)功率管工作。負反饋應取自低通濾波器之前,否則因濾波后的信號與輸入的信號有相位差(二階濾波器可能引起180°的相位差),可能引起電路自激,需采用復雜的相位補償電路。
驅動(dòng)功率管的調制信號為占空比隨音頻輸入信號變化的方波,半橋驅動(dòng)電路以相反的相位驅動(dòng)兩個(gè)功率管,一個(gè)導通時(shí)另一個(gè)截止。采用方波驅動(dòng)是為了使MOSFET盡可能地改變工作狀態(tài),減少其處于線(xiàn)性放大區的時(shí)間,從而減少熱損耗,提高效率。該電路的效率主要取決于功率管的開(kāi)關(guān)損耗和導通損耗。輸出濾波器將方波轉變?yōu)榉糯蟮囊纛l信號,推動(dòng)揚聲器發(fā)聲。
軟失真是一個(gè)什么樣的狀態(tài)?
軟失真是指;在快到飽和前,功放的輸出就開(kāi)始出現抑制,這樣一來(lái);可以減少飽和時(shí)的諧波含量,D 類(lèi)功放也有類(lèi)似現象。你所看到的接近飽和時(shí)的振蕩,實(shí)質(zhì)是一并頻現象,實(shí)際頻率遠超過(guò)20KHz,不會(huì )發(fā)出振蕩噪音。D類(lèi)功放方案效率很高,電源電壓對效率的影響非常用限,在條件允許下;建議提高工作電壓來(lái)避免功放的飽和輸出來(lái)改善音質(zhì)。
揚聲器D 類(lèi)功放和G 類(lèi)功放如何選擇?
G 類(lèi)功放是界與D 類(lèi)和AB 類(lèi)間的產(chǎn)物,沒(méi)有能擺脫AB 類(lèi)的工作模式,只是從電源方面優(yōu)化了功耗,電源部分被復雜化,效率和阻尼系數也差很多。從指標和實(shí)際性能看;D 類(lèi)功放要好很多,G類(lèi)不占任何優(yōu)勢。
揚聲器D 類(lèi)功放與AB 類(lèi)功放的區別?
D 類(lèi)和AB 類(lèi)功放,如同開(kāi)關(guān)穩壓和線(xiàn)性穩壓器之間一樣,工作模式完全不同。D 類(lèi)功放效率高達94%。
D 類(lèi)功放的效率大概是多少?功耗如何計算?
D 類(lèi)功放的損耗主要來(lái)源于兩方面,一方面在于它的輔助電路,內部的音頻信號處理還有輔助電路等等,還有一部分的功率損耗來(lái)自于開(kāi)關(guān)部分,不管是大小功放,輔助電路差別不是很大,主要是開(kāi)關(guān)損耗部分差別比較大,總體來(lái)講,前級的模擬電路的功耗大體在一瓦左右,后級硬件的開(kāi)關(guān)效率大約是百分之96,MOSFET 的功耗計算主要是來(lái)源于開(kāi)關(guān)損耗和通態(tài)損耗兩部分。 |