音频音响的功率放大器的工作原理是？
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发布时间：2022-03-26 12:40
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时间：2022-03-26 14:09
功率放大器（英文名称：power amplifier），简称“功放”，是指在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载（例如扬声器）的放大器。功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。
利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波，即交流信号电流，三极管的集电极电流在放大区中恒为基极电流的β倍，β是三极管的电流放大系数，应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流（或电压）是原先的β倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流放大，就完成了功率放大。
传统的数字语音回放系统包含两个主要过程：
1、数字语音数据到模拟语音信号的变换（利用高精度数模转换器DAC）实现；
2、利用模拟功率放大器进行模拟信号放大，如A类、B类和AB类放大器。从1980年代早期，许多研究者致力于开发不同类型的数字放大器，这种放大器直接从数字语音数据实现功率放大而不需要进行模拟转换，这样的放大器通常称作数字功率放大器或者D类放大器。
A类放大器：
A类放大器的主要特点是：放大器的工作点Q设定在负载线的中点附近，晶体管在输入信号的整个周期内均导通。放大器可单管工作，也可以推挽工作。由于放大器工作在特性曲线的线性范围内，所以瞬态失真和交替失真较小。电路简单，调试方便。但效率较低，晶体管功耗大，效率的理论最大值仅有25%，且有较大的非线性失真。因此效率比较低。
B类放大器：
B类放大器的主要特点是：放大器的静态点在（VCC，0）处，当没有信号输入时，输出端几乎不消耗功率。在Vi的正半周期内，Q1导通Q2截止，输出端正半周正弦波；同理，当Vi为负半波正弦波，所以必须用两管推挽工作。其特点是效率较高（78%），但是因放大器有一段工作在非线性区域内，故其缺点是“交越失真”较大。即当信号在-0.6V~ 0.6V之间时，Q1、Q2都无法导通而引起的。所以这类放大器也逐渐被设计师摒弃。
AB类放大器：
AB类放大器的主要特点是：晶体管的导通时间稍大于半周期，必须用两管推挽工作。可以避免交越失真。交替失真较大，可以抵消偶次谐波失真。有效率较高，晶体管功耗较小的特点。
C类放大器：
C类放大器主要特点是：晶体管仅在输入信号每个周期的很短时间内工作。电路工作时通常会给放大管提供一个负偏压，以确保晶体管不会工作在乙类状态。它的集电极负载不是电阻而是一个LC并联谐振回路，所以C类放大器也叫谐振放大电路。通过调节电容器的容值或电感器的感值从而达到选频功能。C类放大器的转换效率极高，可以达到98%。但是因为负载是谐振电路，电路经常工作在高频状态所以失真很大，因此C类放大器并不适合作为音频功率放大器，反而因为它的可选频率特性而被无线电界广泛采用，所以通常作为射频放大器、调谐放大器和倍频器。
D类放大器：
D类（数字音频功率）放大器是一种将输入模拟音频信号或PCM数字信息变换成PWM（脉冲宽度调制）或PDM（脉冲密度调制）的脉冲信号,然后用PWM或PDM的脉冲信号去控制大功率开关器件通/断音频功率放大器，也称为开关放大器。具有效率高的突出优点。数字音频功率放大器也看上去成是一个一比特的功率数模变换器.放大器由输入信号处理电路、开关信号形成电路、大功率开关电路（半桥式和全桥式）和低通滤波器（LC）等四部分组成。D类放大或数字式放大器。系利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号的。
优点：
1）具有很高的效率，通常能够达到85%以上；
2）体积小，可以比模拟的放大电路节省很大的空间；
3）无裂噪声接通；
4）低失真，频率响应曲线好。外围元器件少，便于设计调试。
A类、B类和AB类放大器是模拟放大器，D类放大器是数字放大器。B类和AB类推挽放大器比A类放大器效率高、失真较小，功放晶体管功耗较小，散热好，但B类放大器在晶体管导通与截止状态的转换过程中会因其开关特性不佳或因电路参数选择不当而产生交替失真。而D类放大器具有效率高低失真，频率响应曲线好。外围元器件少优点。AB类放大器和D类放大器是音频功率放大器的基本电路形式。
T类放大器：
功率放大器（图2）
T类功率放大器的功率输出电路和脉宽调制D类功率放大器相同，功率晶体管也是工作在开关状态，效率和D类功率放大器相当。但它和普通D类功率放大器不同的是：
首先，它不是使用脉冲调宽的方法，Tripath公司发明了一种称作数码功率放大器处理器“Digital Power Processing （DPP）”的数字功率技术，它是T类功率放大器的核心。它把通信技术中处理小信号的适应算法及预测算法用到这里。输入的音频信号和进入扬声器的电流经过DPP数字处理后，用于控制功率晶体管的导通关闭。从而使音质达到高保真线性放大。
其次，它的功率晶体管的切换频率不是固定的，无用分量的功率谱并不是集中在载频两侧狭窄的频带内，而是散布在很宽的频带上。使声音的细节在整个频带上都可“闻”。
此外，T类功率放大器的动态范围更宽，频率响应平坦。DDP的出现，把数字时代的功率放大器推到一个新的高度。在高保真方面，线性度与传统AB类功放相比有过之而无不及。引用
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时间：2022-03-26 15:27
功放放大的是“声功率”,也就是提升“响度”,通俗的讲就是让你听到比原始声音更大的声音,但最终表现还是音箱完成的,音箱是“换能”设备,也就是能量转换设备,它将电能转换为声能。其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后，产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能，不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同。一、功放是什么? 功放俗称“扩音机”他的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大，推动音箱放声。功放是音响系统中最基本的设备，它的任务是把来自信号源(专业音响系统中则是来自调音台)的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音。 二、功放的种类 按用途不同，可以分为AV功放，Hi-Fi功放。 AV功放是专门为家庭影院用途而设计的放大器，一般都具备4个以上的声道数以及环绕声解码功能，且带有一个显示屏。该类功放以真实营造影片环境声效让观众体验影院效果为主要目的。Hi-Fi功放是为高保真地重现音乐的本来面目而设计的放大器，一般为两声道设计，且没有显示屏。三、功放的性能指标 功放的主要性能指标有输出功率，频率响应，失真度，信噪比，输出阻抗，阻尼系数等。 1、输出功率：单位为W，由于各厂家的测量方法不一样，所以出现了一些名目不同的叫法。例如额定输出功率，最大输出功率，音乐输出功率，峰值音乐输出功率。 2、音乐功率：是指输出失真度不超过规定值的条件下，功放对音乐信号的瞬间最大输出功率。 音响功放工作原理详解 3、额定输出功率：当谐波失真度为10%时的平均输出功率。也称做最大有用功率。通常来说，峰值功率大于音乐功率，音乐功率大于额定功率，一般的讲峰值功率是额定功率的5--8倍。 4、峰值功率：是指在不失真条件下，将功放音量调至最大时，功放所能输出的最大音乐功率。
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时间：2022-03-26 17:02
功率放大器最主要的作用就是高保证的还原音频信号，在这里我们来给大家举一个非常简单的例子，其实功率放大器就好比我们平时使用到的复印机一样，这两者之间实际上的作用都是来复制某一件东西。比如说复印机可以将比较小的纸张复印成比较大的纸张。功放也是这样的作用，复印出来的音乐并非是本源的原件，在经过功放的加工之后，信号就是原本音频的还原加强版，音量要比原音频的输入大一些。 功率放大器最主要的作用就是高保证的还原音频信号，在这里我们来给大家举一个非常简单的例子，其实功率放大器就好比我们平时使用到的复印机一样，这两者之间实际上的作用都是来复制某一件东西。比如说复印机可以将比较小的纸张复印成比较大的纸张。功放也是这样的作用，复印出来的音乐并非是本源的原件，在经过功放的加工之后，信号就是原本音频的还原加强版，音量要比原音频的输入大一些。
功率放大器做出的改变，只是音频输入的音量，音色并没有任何的改变，如果连音乐的音色也发生了改变，那么波长以及频率也应当会相应的有所改变。总的来说功率放大器这是将输入端的音乐输入还原放大，同时让它可
以达到足够的程度，以至于能够带动喇叭的
工作。
功率放大器的工作原理是依靠电压来控制电源通道的大小，从而可以达到控制电流大小的目的，使用了三极管的电流控制作用，或者是长效应管的电压控制作用，将电源的功率转换成为按照输入信号变化的电流，因为声音是不同振幅以及不同频率的波段，也就是交流信号电流。三极管的及电极电流永远都是极电流的贝塔倍，贝塔是三极管的交流放大倍数，应用这一点，如果将小信号注入到基础极端里面，那么极电极流过的电流会等于极极电流的贝塔倍。功率放大器本身就是使用这些作用来实现小信号控制大信号，使多级放大器实现大功率的输出，并非是真正的将功率放大。
来自深圳质超微
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