前置放大器与功率放大器的性能解析9页
解秘高保真前级(高保真前置放大器)

1 高保真前级(HIFI 前级,前置放大器)的作用1.1 高保真前级(HIFI 前级,前置放大器)音量控制很多高保真音频信号都很小,有的信号输出1Vrms(2.8Vpk-pk),有的信号源2Vrms,这样功放不能发挥足够的功率,需要把信号幅度放大,输入到功率放大器,然后通过高保真前级(前置放大器)调整音量,这是大部分人对前级(前置放大器的理解),当然这也是前置放大器或者前级最重要的功能,其实前级的作用远不止这些,后面会分别介绍。
前级信号幅度的放大(有些前级只是buffer,增益为0dB,1倍放大关系,常见的是10倍放大关系)是一个非常大的挑战,不仅要保证高保真信号源的原汁原味,更加重要的是要符合信号源输出的特性,引入尽量低的噪音(噪声),保持原来的信号的动态范围和信噪比,这就对电源的设计,器件的选择,系统的组装和设计提出了巨大的挑战,这也是很多前级为什么比后级昂贵的重要原因,尤其很多时候HIHG \\nEND 前级的价格都是出人意料的昂贵。
模拟HIFI 前级结构:【为什么非要用高保真前级(HIFI 前级,前置放大器)调整音量呢,利用声卡或者其他的数字方式可以实现吗?】答:数字调整音量用的数字算法,比如16bit的DAC,通过乘除实现音量的变化,但是问题在于,计算机或者数字设备存储信息的时候才用的二进制的方式,没有办法除尽(余数不准确),只能取近似的数值,尤其音量衰减比较大的时候,会引入严重的误差和错误,这个误差和错误直接导致音质和听感的本质变化,这种误差和错误可以计算出来,详细的计算(纯粹的数学运算)这里不做讨论。
采用高保真前级(前置放大器),保证数字信号的原汁原味,然后通过模拟的方式调整音量(也有部分是数字前级,采用高级的DAC技术,比如32bit\\nDAC技术),这样就可以减小上面所提到的错误和误差(这种误差和错误仍然存在,只是影响非常小),模拟的方式也并非没有缺点,模拟的处理技术会引入多余的噪声(噪音),会引入低噪,同时还会改变信号的模拟特性,这些特性很难得到一个全面的优秀,更加多时候我们只有平衡各个因素的影响进行取舍,这也造成前级设计的困难和代价的高昂。
功率放大器(功放)知识讲解

功放基本知识: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。
一套良好的音响系统功放的作用功不可没。
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。
功率放大器简称功放,可以说是各类音响器材中最大的一个家族了,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。
分类:按功放中功放管的导电方式不同,可以分为甲类功放(又称A类)、乙类功放(又称B类)、甲乙类功放(又称AB类)和丁类.功放(又称D类)。
甲类功放是指在信号的整个周期内(正弦波的正负两个半周),放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止(即停止输出)的一类放大器。
甲类放大器工作时会产生高热,效率很低,但固有的优点是不存在交越失真。
单端放大器都是甲类工作方式,推挽放大器可以是甲类,也可以是乙类或甲乙类。
乙类功放是指正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流放大输出的一类放大器,每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。
乙类放大器的优点是效率高,缺点是会产生交越失真。
甲乙类功放界于甲类和乙类之间,推挽放大的每一个“臂”导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。
甲乙类放大有效解决了乙类放大器的交越失真问题,效率又比甲类放大器高,因此获得了极为广泛的应用。
丁类功放也称数字式放大器,利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号,具有效率高,体积小的优点。
许多功率高达1000W的丁类放大器,体积只不过像VHS录像带那么大。
这类放大器不适宜于用作宽频带的放大器,但在有源超低音音箱中有较多的应用。
按功放输出级放大元件的数量,可以分为单端放大器和推挽放大器。
单端放大器的输出级由一只放大元件(或多只元件但并联成一组)完成对信号正负两个半周的放大。
晶体管放大器结构原理图解

晶体管放大器结构原理图解功率放大器的作用是将来自前置放大器的信号放大到足够能推动相应扬声器系统所需的功率。
就其功率来说远比前置放大器简单,就其消耗的电功率来说远比前置放大器为大,因为功率放大器的本质就是将交流电能“转化”为音频信号,当然其中不可避免地会有能量损失,其中尤以甲类放大和电子管放大器为甚。
一、功率放大器的结构功率放大器的方框图如图1-1所示。
1、差分对管输入级输入级主要起缓冲作用。
输入输入阻抗较高时,通常引入一定量的负反馈,增加整个功放电路的稳定性和降低噪声。
前置激励级的作用是控制其后的激励级和功劳输出级两推挽管的直流平衡,并提供足够的电压增益。
激励级则给功率输出级提供足够大的激励电流及稳定的静态偏压。
激励级和功率输出级则向扬声器提供足够的激励电流,以保证扬声器正确放音。
此外,功率输出级还向保护电路、指示电路提供控制信号和向输入级提供负反馈信号(有必要时)。
一、放大器的输入级功率放大器的输入级几乎一律都采用差分对管放大电路。
由于它处理的信号很弱,由电压差分输入给出的是与输入端口处电压基本上无关的电流输出,加之他的直流失调量很小,固定电流不再必须通过反馈网络,所以其线性问题容易处理。
事实上,它的线性远比单管输入级为好。
图1-2示出了3种最常用的差分对管输入级电路图。
图1-2种差分对管输入级电路1、加有电流反射镜的输入级在输入级电路中,输入对管的直流平衡是极其重要的。
为了取得精确的平衡,在输入级中加上一个电流反射镜结构,如图1-3所示。
它能够迫使对管两集电极电流近于相等,从而可以对二次谐波准确地加以抵消。
此外,流经输入电阻与反馈电阻的两基极电流因不相等所造成的直流失调也变得更小了,三次谐波失真也降为不加电流反射镜时的四分之一。
在平衡良好的输入级中,加上一个电流反射镜,至少可把总的开环增益提高6Db。
而对于事先未能取得足够好平衡的输入级,加上电流反射镜后,则提高量最大可达15dB。
另一个结果是,起转换速度在加电流反射镜后,大致提高了一倍。
2.1声道音箱电路设计中前置放大器电子音频分频原理说明

2.1声道音箱电路设计中前置放大器电子音频分频原理说明自从数字技术进人音频领域,音源和输入系统的音质得到了很大的改善,前置放大器变成几乎只是音源选择开关和音量电位器的简单东西。
但与此相反,输出系统却与模拟时代时一样变化不大,其原因主要是扬声器的原理并无大变。
由于声频范围宽至九至十个倍频程,要使扬声器的振动系统在如此宽的频率范围内,完全线性地按照电信号振动十分困难.再要求具有线性的声辐射特性,几乎是不可能的。
一个解决的途径是把声频范围分成数段,再用数只扬声器分段放音,这即是多扬声器系统,常见的是二单元和三单元系统。
但是分割频带需要分频网络.一般是在功率放大器和扬声器之间插入L、C滤波器。
由于扬声器并非纯电阻成分,给分频器的设计带来困难,不易得到良好的性能;且优质的分频器需要选用优质的电感器和电容器,价格不菲。
此外,由于各种扬声器的效率不同(高音扬声器比低音扬声器约高6分贝),为了平衡整个频带的声压,需要在分频器中插入衰减器,以降低高效率扬声器的电平,其结果是整个扬声器系统成为几个最低效率扬声器的组合。
为了改变这种情况,产生了多通道放大器方式。
在前置放大器之后用有源滤波器分割频带,各频段有自己的功率放大器和扬声器,各频段的电平在各功率放大器之前用电位器调整。
这种方式的优点是显而易见的,它取消了前述LC网络,又能有效地利用各个扬声器的效率;同时,也降低了对功率放大器的频率要求,输出功率也可以小一些;这种结构示于图1。
其关键电路是有源滤波器。
滤波器有低通、高通、带通滤波器以及带阻滤波器。
低通滤波器容许从零频至其截止频率的分量通过,而阻止高于截止频率的分量;高通滤波器阻止低于其截止频率的分量,而容许高于它的分量通过;带通滤波器容许界于其低截止频率和高截止频率之间的频率分量通过,而阻止这一频率范围外的所有频率分量。
使用运算放大器的有源滤波器可以取消电感元件。
并能获得电压或电流增益。
按滤波器截止特性不同可分为贝塞尔型、契比雪夫型和巴特沃斯型,其特性曲线见图2,主要表现在截止频率附近,贝塞尔型下降缓慢,契比雪夫型下降陡峭,而巴特沃斯型界于二者之间。
功率放大器的基本结构和工作原理

功率放大器的基本结构和工作原理功率放大器的基本结构和工作原理功率放大器的基本结构和工作原理扩音机是一种对声音信号进行放大的电子设备,其基本结构如图5-1所示,常分为前置放大器(简称前级)和功率放大器(简称后级)两大部分。
前置放大器通常由输人选择与均衡放大电路、等响音量控制电路、音调控制电路等组成,而功率放大器常由功率放大电路和扬声器保护电路组成。
扩音机工作时,输人选择电路主要对收音调谐器、录音座、CD唱机和Av辅助输入等信号源的信号进行选择切换控制,得出所需的信号输入,输入后的信号经均衡放大电路进行频率特性的校正和放大,使输入信号的频率特性变得较为平坦,同时使各种信号源输入的信号电平基本趋于一致,避免在转换不同的信号源时,声音响度出现较大的变化,影响使用效果。
均衡放大后的信号则由等响音量控制电路控制信号的强弱,从而调节音量的大小。
等响控制的目的主要是在音量较小时提升高、低频信号成分,以补偿人耳听觉的不足,在低响度时得到较丰满的声音信号。
而音调控制电路则主要是根据个人的喜好调节电路的频率特性,适当提升或衰减声音中的高、低频成分,以满足听音者的需求。
经前置放大器放大处理后的信号被送人功率放大器进行功率放大,以推动扬声器重放出声音。
扩音机中为了保护扬声器免受电路冲击电流的干扰,或在电路出现故障时烧毁扬声器,常在功率放大器中加入扬声器保护电路。
在高保真的音响设备中,扩音机常有两种组合结构形式,一种是把前置放大器和功率放大器组合在一起,称作合并式扩音机,这种形式把“前置”和“功放”合并在一起,这时由于小信号电压放大的前置级和大信号电流放大的功率放大在电性能上不能互相兼顾,因而不能使扩音机达到最佳的工作状态,特别是前、后级的电源馈电,电源变压器的电磁干扰,印制电路板的走线排列,共用地线的走向等方面总会存在一定的相互干扰,影响整机性能的提高。
另一形式是在设计制造上把前置放大器和功率放大器彻底分开,分别使用独立电源,单独的机壳,使前、后级之间互不干扰,形成前、后级分体式的结构,在使用时再把它们用信号传输线连接起来,这种分体式结构的扩音机可获得极高的性能指标。
前置放大器PPT课件

(u) v'u vu'
v
u2
dVOM (Ci C f )dA0
dCi
VOM Ci (1 A0 )C f A0 Ci (1 A0 )C f
令 F= Cf /(Ci +Cf)≈Cf/Ci
若 A0>>1, A0 F>>1。
dVOM 1 dA0 1 dCi VOM A0F A0 A0F Ci
II. 电流型放大器
➢ 电流灵敏前置放大器
保留输入电流信号的形状特征
6
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积分型前置放大器
电压灵敏型前置放大器
•基 本 原 理
V-V 电压放大器
探测器电流信号在放大之前已被 自然积分为电压信号。 •探测器电流 iD(t)
vi
(t
)
1 Ci
tw
0 iD (t)dt Q
(脉冲形状和输入端总电阻无关)
• Cai 与放大器工作状态有关。
这些因素将使 VOM 的值在不同条件下发生变化,输出电压 的精度不高,一般用在探测器输出信号幅度较大,精度要 求不高系统。如接在闪烁探测器后面。
• 如果在输入端并联大的电容?
8
幅第8度页,/共噪59页声
电荷灵敏前置放大器
•基本结构和工作原理
由高输入阻抗、高增益的 倒相放大器与一个反馈电 容组成的负反馈放大器。
功率放大器、线路放大器和前置放大器的区别和应用

功率放大器、线路放大器和前置放大器的区别和应用是由前置放大器放大输入的信号,比如通过麦克风拾取的声音信号,由于它比较弱,需要先被放大到一定的电平才可以到其它级上。
通常前置具有较高的电压增益,可以将小信号放大到标准电平上。
线路放大器是为了传输使用的,为了减小输送衰减,使接收方得到足够强的信号,输送时要进行电流放大和推动,有时也需要提高电压输送,比如定压广播就是利用这个原理的。
功率放大器主要是放大电流,这样才能推动低阻的扬声器发出声音。
当然,这个例子是按音频实例讲的,若是射频信号,和这个讲法会有些出入,但是意思差不多,像发射机的功放,输出是输出到天线上的。
单增益前级一开头提到,主动式扩大机内部具有放大电路,一般的增益为0至十倍,而被动式前级使用音量电位器衰减,其最大输出即等于输入。
也有一种主动式前级,其放大倍率与被动式前级一样,这就是单增益前级。
单增益前级的目的在于:将前级想象成一个缓冲器(Buffer),在英文意义里,Buffer具有隔离、缓冲的作用,亦即不改变讯源器材的信号强度,但以高输入阻抗接收,以低阻抗输出的观念将讯号送出,因此单增益前级便具有阻抗转换的功能。
市面上的单增益前级并不多,最主要原因在于增益往往不足,音量开至最大依旧意犹未尽,国产厂商交直流工作室推出的Enc ore前级,正是单增益前级的具体代表。
这部前级使用孪生场效应晶体管做输入,以ZTX双极性晶体管做输出,具有高输入阻抗、低输出阻抗的特性,由于零件极少,因此S/N比奇高,将音量开至最大,耳朵贴近高音单体听不到任何嘶声,音色通透无染,细节呈现自然,是一部价格极其便宜音质极其优异的单增益前级。
前级放大器线路越简略就是越理想吗?有非常多的废话谈论前级放大器,因此,现在是该为它澄清的时候了。
第3-4章 前置放大器、谱仪放大器

2、电荷灵敏前置放大器的实用电路 电荷灵敏前放的实用电路形式有多种,阻容反 馈型是最常用的一种。 1)、 原理电路
+H .V
RD
Rf Cf Vo
- H .V D Vi
Rf Cf Vo
ii =Qδ (t)
C D
T1 Vi
ii =Qδ (t)
(a)交流耦合电路
(b)直流耦合电路
Cf-Rf 构成反馈网络(Rf 为Cf 提供放电回 路),因此称这种型式的前置放大器为阻容反 馈电荷灵敏放大器。
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c、 信号中包含有噪声。
从频域看:要求谱仪放大器要具有合适的频 率响应。以使得带有噪声的前放输出信号经主放 后,尽量滤去噪声的各频率成分,而保留有用信 号的各频率成分。最终提高信噪比。此功能可被 称之为“滤波”。
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2、介绍几种常用的滤波成形电路原理
(1)CR-RC脉冲成形
①、成形原理
CD
vi
(a)
前置放大器输出
(b)
放大器输出(以单延迟线成形为例)
29
分析此信号:
a、 迅速上升的跳变前沿: 其跳变幅度代表被探测射线的能量。此信 息通过主放大器后必须完整的保留。 b、慢的指数衰减(可能有50μ S或更大)的后沿: 不利于信号的进一步放大,也不能满足后 续的模数转换电路对输入信号形状的要求。因 此主放必须对其形状进行改造。如上图(b)。 从时域看:主放接收前放的信号并将其成形以 满足后续电路的要求。此功能被称之为“成形” 。
如上述ORTEC Model 113就是性能价格比 较好的选择。
25
◇ 半导体探测器(包括Si(Li)探测器、锗探测器、 硅带电粒子探测器)、气体正比计数器通常要选 用低噪声及增益稳定性优良的电荷灵敏放大器。 因为这些探测器输出信号小(如mV、或0.几 mV),且本身具有很好的能量分辨率。因此要 求放大器输入等效噪声要小,增益稳定性要好。 如上述ORTEC Model 142系列的前放。
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前置放大器与功率放大器的性能解析前置放大器与功率放大器的性能解析2011-05-31 11:34第一节前置放大器与功率放大器一、前置放大器1.前置放大器的功能与主要性能在歌舞厅、会堂以及家庭等场合,广泛使用的放大器分为音频放大器(亦称声频放大器)TAV放大器(视听放大器)两类。
音频放大器又分前置放大器和功率放大器两种,它们只接收、放大、处理音频信号;而AV放大器可以接收、放大、处理音频和视频信号。
在音频放大器中,前置放大器(又称电压放大器、控制放大器)的作用是对它的输入各种音频节目源信号进行选择和放大,并调整输入信号的频响、幅度等,以美化音质。
功率放大器则是将前置放大器送来的信号进行无失真的单纯功率放大,以推动扬声器放音。
前置放大器和功率放大器可以独立装成两台机器,也可以组装在一台机器内。
组装在一起的称为综合功率放大器或综合放大器港台或市场上则称为合并式功放,而把分开做成两台机器的有时又称为前级和后级功放。
①对各种节目源信号(如激光唱机、电唱机、调谐器、录音机或传声器)进行选择与处理;②将微弱的输入信号放大到0.5-1V,以推动后续的功率放大器;③进行各种音质控制、以美化音色。
因此它的控制旋钮多、性能高,对改善整个音响系统的性能,提高音质、音色,以高保真的指标对音频信号进行切换、放大、处理并传递到功放级,具有极为重要的作用。
它的地位和重要性相当于调音台,因为它的输入接自各种节目源信号,它的输出传输给功放和扬声器放大器也可以说是整个音响系统的控制中心。
显然,在设计和选用音响系统设备时,采用前置放大器就不必再用调音台,或者反之,采用了调音台就不必选用前置放大器。
从结构、能以及功能来说,前置放大器要比调音台简单些。
2.前置放大器的主要性能前置放大器的主要性能指标有:失真度、信噪比、频率响应、转换速率(SR)、输入阻抗和动态范围等。
①失真度。
失真包括谐波失真和互调失真等,当然其值越小越好。
作为高保真前置放大的最低要求,其谐波失真应≤0.5%。
目前,前置放大器的指标可做得很高。
谐波失真一般能做到小于0.01%,瞬态互调失真大多在0.05%以下。
②信噪比。
其值越大越好。
作为高保真前置放大器对宽带信噪比的最低要求为≥50dB,现在做到90dB以上也不难了。
③频率响应。
作为高保真前置放大器对频响的最低要求为40-1600Hz,允差≤±1.5dB,现在一般能做到20-20000Hz、通带内平直、正负不超过0,1%。
④其他要求。
除了以上三个最主要指标外,还有许多指标,如要求转换速率(SR)快、动态范围大、各控制电路特性好、整机对电源和温度的变化影响小、工作稳定等。
对于输入阻抗,目前国内外都有规定,以实现输入阻抗的匹配。
二、功率放大器种类功率放大器的作用是将前置放大器输出的音频电压信号进行功率放大,以推动后接的扬声器发声。
功率放大器的分类方法很多,常见的分类有:1.按其输出级与扬声器的连接方式分为:①变压器耦合输出电路:这种力式由于效率低、失真大等,在高保真功放中已极少使用,大都使用如下的几种无输出变压器方式。
②0TL电路:0TL是英文Output Transf0mer Less的缩写,它是一种输出级与扬声器之间采用电容耦合的无输出变压器方式。
③OCL电路:OCL是英文Output Capacitor Less的缩写,是一种输出级与扬声器之间不用电容而直接耦合的方式。
④BTL电路:BTL是英文Balancel Transf0mer Less的缩写,称为平衡式无输出变压器电路,或称为桥式推挽功率放大电器,其输出级与扬声器之间以电桥方式连接。
2.按功率管的偏置或工作状态分①甲类:又称A类,是在输入正弦波电压信号的整个周期中,功率管都导通的一种工作状其特点是失真小,但效率低、耗电。
②乙类:又称B类,管子只导通半个周期,另一半周期截止。
其特点是输出功率大,效率高但,失真较大,故不大适合对失真要求高的场合。
③甲乙类:又称AB类,即管子导通时间大于半个周期但不足一个周期,有一小段时间截对于乙类或甲乙类功率放大器,为取得不失真的信号输出,必须采用由两只管子组成的推大电路形式。
④丙类和丁类,丙类是管子导通时间小于半个周期,大部分时间截止的工作状态;丁类又称开关式工作状态,即管子工作饱和导通和完全截止的两种开关状态。
⑤其他新方式:为了让功率放大器兼有甲类放大的低失真和乙类放大的高效率,除了甲乙类外,近来还出现一些新型功率放大电路。
例如:"甲"类"(A+类)电路、"新甲类"(新A类)电路、"超甲类"(超A类)电路等。
这些电路的称呼不同,但所采取措施的目的,一是设法使晶体管不工作在截止状态(即没有开关过程)以减小失真,二是设法使晶体管的工作点随信号大小滑动(即动态偏置)以提高效率。
3.按所用的放大器件可分①电子管功率放大器。
②晶体管功率放大器(包括场效应管功率放大器)。
③集成电路功率放大器(包括厚膜集成功率放大器)。
现在,晶体管或集成电路的功率放大器占有主导地位,但在高保真放声系统中,电子管功率功放仍存有一席一地。
电子管功放的缺点是功耗大,体积及重量大,效率低,但其动态范围大,对信号过荷承受能力明显优于晶体管功放,而且其负反馈不深,因此一般不存在瞬态互调失真。
而晶体管功放的开环增益大,其优良的电声指标是依靠深度负反馈来达到,致使容易生瞬态互调失真。
因此,电子管功放的音色比较纯美,而晶体管功放存在一种所谓"晶体管声或"金属声",使声音有些发硬,发刺。
为此晶体管功放作了不少改进,如出现无负反馈电路、纯DC(直耦)电路等,以改善音质。
集成电路功率放大器与晶体管功放的工作原理基本相似,下面介绍一下常见的功率放)电路。
常用的OTL电路、OCL电路和BTL电路的简化电路原理图它们的主要区别在输出电路上。
OTL电路是对早期的变压器输出推挽功率放大器的改进而发展来的,它不用输出变压器,而采用电容耦合与扬声器相连,VT1和VT2为特性相近的NPN管和PNP管。
VT3为推动放大级,R为其集电极负载电阻。
当输入处于信号负半周时,VT3集电极电位(即VT1,VT2的基极电位)升高,于是VT1导通,VT2截止。
电流由电源+YCC经VT1和C流过RL,在负载RL上输出正半周电压。
这时电容C充电。
当输入信号处于正半周时,VT3集电极电位降低,于是VT1截止,VT2导通,电容C通过VT2对RL放电,提供负半周输出电压;结果在负载上得到一个与输入反相的输出正弦波信号。
在C容量足够大时,C上的充放电电压的变化很小。
显然,上述的VT1、VT2作在工类状态,如需工作在甲类或甲乙类,可通过改变VT1、VT2基极偏置实现。
电路采用正、负两组电源,通常取EC=Ee=1/2Vcc OCL电路本质上与OTL电路相同,只是它少了一个输出电容C,因此使其低频率响应和失真度有所改进。
无论是使用单电源VCC供电的OTL电路,还是使用负两组电源EC和Ee(EC=Ee=1/2Vcc)供电的ocl电路,在负载(扬声器)RL上的最大输出电压的半日峰值(不考虑管压降)均为1/2Vcc,因此它们的最大可能输出功率为:为了在较低电源电压下获得较大的输出功率,可以采用BTL电路。
它由两对互补对称电路组成,负载RL接在两个互补对称电路的输出端之间,与OCL电路一样呈直接耦合,故频响较好、保真度高。
而且与OTL电路一样可在单电源下工作。
在OTL或OCL电路中,两个输出管都是轮流工作的。
当VT1在"推"时,VT2在休息;而T2在"挽"时,VT2在休息。
亦即"推"和"换"不是同时工作的,它们只是在不同的半周里补信号。
在BTL电路中,VT3在扬声器一端"推"时,VT4则在扬声器另一端"挽";在VT2对扬声器一端"挽"时、VT3则在扬声器另一端"推"。
也就是说,如果在两个输人端加人反相的正弦信号,由于VT1、VT4和VT2、VT3轮流导通,则在负载RL上获得一个完整的正弦波。
而且,输出电Icm比OTL大一倍,即Icm=Vcc/RL,故BTL电路最大输出功率为:可见,BTL电路的最大输出功率为OTL电路的4倍。
三、功率放大器的性能指标功率放大器的性能指标很多,有输出功率、频率响应、失真度、信噪比、输出阻抗、阻尼系数等,其中以输出功率、频率响应、失真度三项指标为主。
1.输出功率输出功率是指功放输送给负载的功率,以瓦(W)为基本单位。
功放在放大量和负载一定的情况下,输出功率的大小山输入信号的大小决定。
过去,人们用额定输出功率来衡量输出功率,现在由于高保真度的追求和对音质的评价不一样,采用的测量方法不同,因此形成了许多名目的功率称呼,应当注意。
(1)额定输出功率(RNS)。
额定输出功率是指在一定的谐波失真指标内,功放输出的最大功率。
应该注意,功放的负载和谐波失真指标不同,额定输出功率也随之不同。
通常规定的谐效失真指标有1%和10%。
由于输出功率的大小与输入信号有关,为了测量方便,一般采用连续正弦波作为测量信号的测量音响设备的输出功率。
通常测量时给功放输入频率为1000Hz的正弦信号,测出等阻负电阻上的电压有效值V有效,此时功放的输出功率P可表为RL为扬声器的阻抗。
这样得到的输出功率,实际上为平均功率。
当音量逐渐开大时,功放开始过载,波形削顶,谐波失真加大。
谐波失真度为10%时的平均功率,称为额定输出功率,亦称最大有用功率或不失真功率。
(2)最大输出功率。
在上述情况下不考虑失真的大小,给功放输人足够大的信号,并将音量和音调电位器调至最大时,功放所能输出的最大功率称为最大输出功率。
额定输出功率(即最大有用功率)和最大输出功率是我国早期音响产品说明书上常用的两种功率。
通常最大输出功率是额定功率的2倍。
但是,在放音时却有这样情况,两台最大有用功率及扬声器灵敏度都差不多的功放,在试听交响乐节目时,当一段音乐从低潮过去以后突然来一突发性的打击乐器声,可能一台功放能在瞬间给出相当大的功率,给人以力度感,另一台功放却显得底气不足。
为了标志功放这种瞬间间的突发性输出功率的能力,除了测量上述的最大有用功率和最大输出功率之外,有必要测量功放的音乐输出功率和峰值音乐输出功率。
才能全面地反映功放的输出能力。
(3)音乐输出功率(MPO)。
音乐输出功率是指功放工作于音乐信号时的输出功率,亦即在输出失真度不超过现定值的条件下,功放对音乐信号的瞬间最大输出功率。
国际上还没有统一的音乐输出功率(MPO)和峰值音乐输出功率(PMPO)的测量标准,国外各厂家一般都有各自的测量方法。