功放的效率
t类数功放
T类数功放1. 简介T类数功放是一种音频功率放大器，采用了T类（Tripath）数字功率放大技术。
相比传统的A类、B类和D类功放，T类功放具有更高的效率和更低的失真。
它广泛应用于音响设备、汽车音响系统、家庭影院系统等领域。
2. T类数字功率放大技术原理T类数字功率放大技术是将数字信号直接转换为模拟输出信号的一种方法。
它通过将输入信号分为两个部分：PWM（脉冲宽度调制）信号和PDM（脉冲密度调制）信号，然后分别处理这两个信号，并最终将它们合并成模拟输出信号。
具体来说，T类数字功率放大器首先对输入信号进行采样和量化，得到PWM信号。
PWM信号是由一系列脉冲组成的，每个脉冲的宽度表示该时刻的输入电平值。
然后，通过比较PWM信号和一个高频三角波信号，得到PDM信号。
PDM信号是由一系列脉冲组成的，每个脉冲的密度表示该时刻的输入电平值。
接下来，T类数字功率放大器将PWM信号和PDM信号分别放大，并将它们合并成一个模拟输出信号。
具体放大的方法可以采用不同的电路设计，如H桥电路、双向开关电路等。
最终，这个模拟输出信号经过滤波器处理后，就可以驱动扬声器或其他音响设备。
3. T类数字功率放大技术的优势相比传统的A类、B类和D类功放，T类数字功率放大技术具有以下优势：3.1 高效率T类数字功放的效率通常可以达到90%以上，远高于传统功放技术。
这主要得益于其采用PWM和PDM两个信号进行处理的方式，使得功耗更低。
3.2 低失真T类数字功放在处理输入信号时，能够更准确地还原原始信号。
相比传统功放技术，在同样输出功率下，T类数字功放的失真更低。
3.3 小尺寸由于T类数字功放采用了数字处理技术，相比传统功放来说，它可以实现更小尺寸、更轻便的设计。
这对于一些对体积有限制的应用场景非常有利。
3.4 低热量由于T类数字功放的高效率特点，它产生的热量相对较低。
这不仅可以延长设备的寿命，还可以减少散热系统的成本和复杂度。
4. T类数字功放应用领域T类数字功放广泛应用于各种音响设备、汽车音响系统和家庭影院系统等领域。
功放电路性能指标及测试方法
功放电路性能指标及测试方法本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March1. 功放电路性能指标及测试方法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、效率、频率响应、输入灵敏度、信噪比等项目指标为主。
配备必要的仪器仪表主要有：音频信号发生器、音频毫伏表、示波器、失真度测量仪等。
（1）输出功率是指功放输送给负载的功率，以瓦（W ）为基本单位。
功放在放大倍数和负载一定的情况下，输出功率的大小由输入信号的大小决定，包括最大输出功率和额定输出功率两种。
额定输出功率：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。
通常规定的谐波失真指标有1%和10%。
由于输出功率的大小与输入信号有关，通常测量时给功放输入频率为1KHz 的正弦信号，测出等阻负载电阻上的电压有效值o U ，此时功放的输出功率o P 可表示为 ：2o o =LU P R （4-1-4） 式中L R 为等效负载的阻抗。
这样得到的输出功率，实际上为平均功率OAV P 。
当输入信号幅度逐渐增大时，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。
最大输出功率：在上述情况下不考虑失真的大小，给功放输入足够大的信号，功放所能输出的最大功率称为最大输出功率。
额定输出功率和最大输出功率是我国早期功放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。
2LUom Pom R （4-1-5） 其中，Uom 为放大器的最大输出电压有效值。
功放电路功率测量线路如图4-1-4所示，示波器用于监视波形失真之用，MV 表示音频毫伏表，L R 是负载电阻，O U 、I U 分别表示输出和输入信号电压。
功放电路性能指标及测试方法
1. 功放电路性能指标及测试方法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、效率、频率响应、输入灵敏度、信噪比等项目指标为主。
配备必要的仪器仪表主要有：音频信号发生器、音频毫伏表、示波器、失真度测量仪等。
（1）输出功率是指功放输送给负载的功率，以瓦（W ）为基本单位。
功放在放大倍数和负载一定的情况下，输出功率的大小由输入信号的大小决定，包括最大输出功率和额定输出功率两种。
额定输出功率：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。
通常规定的谐波失真指标有1%和10%。
由于输出功率的大小与输入信号有关，通常测量时给功放输入频率为1KHz 的正弦信号，测出等阻负载电阻上的电压有效值o U ，此时功放的输出功率o P 可表示为 ：2o o=LU P R （4-1-4） 式中L R 为等效负载的阻抗。
这样得到的输出功率，实际上为平均功率OAV P 。
当输入信号幅度逐渐增大时，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。
最大输出功率：在上述情况下不考虑失真的大小，给功放输入足够大的信号，功放所能输出的最大功率称为最大输出功率。
额定输出功率和最大输出功率是我国早期功放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。
2LUom Pom R （4-1-5） 其中，Uom 为放大器的最大输出电压有效值。
功放电路功率测量线路如图4-1-4所示，示波器用于监视波形失真之用，MV 表示音频毫伏表，L R 是负载电阻，O U 、I U 分别表示输出和输入信号电压。
图4-1-4 输出功率测试电路测量过程：由信号发生器输出一个0.755V(0DB)的1KHZ 正弦信号，送入功放的线路输入口；或由音频信号发生器输出一个0.35V(-67DB)的1KHZ 正弦信号，送入功放的话筒口，缓慢开大功放的相应音量旋钮，观察示波器的输出波形刚好不失真时，停止调节音量钮。
丙类功放效率
丙类功放效率1. 什么是功放效率？功放（Power Amplifier）是一种用于放大电信号的电子设备。
功放效率（Efficiency）是衡量功放器件能量利用效率的指标，即输入功率与输出功率之比。
功放效率越高，功放器件能够将输入的电能转化为输出的功率越高，也就意味着功放器件的能耗更低。
2. 丙类功放简介丙类功放（Class D Amplifier）是一种高效率的功放，它采用了数字调制技术，在音频信号的周期内，将输入信号转换为脉冲宽度调制（PWM）的形式，通过功放器件将脉冲信号放大输出。
相比于传统的A类、B类功放，丙类功放的效率更高，能够提供更大的输出功率。
3. 丙类功放的优势3.1 高效率丙类功放的主要优势在于其高效率。
传统的A类功放在工作时会消耗大量的电能，而丙类功放通过数字调制技术，能够使功放器件在工作时处于开关状态，大大减少了能量的损耗，从而提高了功放效率。
丙类功放的效率通常可以达到90%以上，远高于其他类别功放。
3.2 小尺寸由于丙类功放能够以数字调制的方式工作，其输出功率可以由调制信号的占空比来控制。
这种特性使得丙类功放可以使用较小尺寸的功放器件来实现相同的输出功率，从而减小了功放器件的体积和重量。
这对于一些对体积和重量要求较高的应用场景非常有利。
3.3 低热量传统的A类功放在工作时会产生大量的热量，需要采用散热器等散热设备来保持功放器件的温度在安全范围内。
而丙类功放由于其高效率的特性，能够将输入的电能更有效地转化为输出功率，因此产生的热量相对较少，不需要过多的散热措施。
3.4 低失真丙类功放由于采用了数字调制技术，能够更精确地控制输出信号的形状和幅度，从而降低了失真程度。
与传统的A类、B类功放相比，丙类功放具有更低的失真指标，能够提供更高质量的音频输出。
4. 丙类功放的应用领域4.1 汽车音响系统由于丙类功放具有高效率、小尺寸和低热量的特点，使得它非常适合用于汽车音响系统。
汽车空间有限，对于功放器件的体积和重量要求较高，丙类功放能够满足这些要求，并且能够提供足够的输出功率，使得汽车音响系统能够产生高质量的音频效果。
射频功放功率 计算
射频功放功率计算射频功放（RF Power Amplifier）是一种将射频信号的功率放大的电子器件。
在无线通信领域中，射频功放被广泛应用于无线电通信设备、卫星通信、雷达系统和无线电电视等领域。
射频功放的功率计算是评估射频功放性能和设计电路的重要指标之一。
射频功放的功率计算主要涉及到输入功率和输出功率的关系。
输入功率是指射频功放接收到的信号的功率，输出功率则是指射频功放输出的信号的功率。
根据能量守恒定律，输入功率和输出功率之间存在一定的关系。
在射频功放的设计中，一个重要的参数是功率增益（Power Gain），它是输出功率与输入功率之间的比值。
功率增益可以用来评估射频功放的放大效果，也可以用来计算输出功率。
通常情况下，功率增益是以分贝（dB）为单位来表示的。
功率增益的计算公式如下：功率增益（dB）= 10 * log10(输出功率/输入功率)根据功率增益的计算公式，我们可以得到输出功率的表达式：输出功率 = 输入功率 * 10^(功率增益/10)在实际应用中，射频功放的功率计算还需要考虑一些其他因素。
例如，射频功放的效率（Efficiency）是指输出功率与输入功率之间的比值。
功率计算中的效率可以通过以下公式来表示：效率（%）= 输出功率 / 输入功率 * 100%射频功放的线性度（Linearity）也是功率计算中需要考虑的因素之一。
线性度是指射频功放在放大过程中是否能够保持输入信号的波形不变。
线性度的好坏直接影响到射频功放的输出信号质量。
除了功率增益、效率和线性度，射频功放的功率计算还需要考虑一些其他因素，如工作频率、负载匹配和电源电压等。
这些因素都会对射频功放的功率特性产生影响，需要在设计和计算中进行综合考虑。
射频功放的功率计算是评估射频功放性能和设计电路的重要指标之一。
通过合理计算和综合考虑功率增益、效率、线性度等因素，可以有效地评估和设计射频功放的性能。
在实际应用中，我们需要根据具体需求和设计要求，选择合适的射频功放，并进行相应的功率计算和优化，以满足无线通信系统的要求。
功放原理及基础知识
功放原理及基础知识功放（Power Amplifier）是一种电子设备，它的主要作用是将输入信号放大到较高的功率级别，以驱动负载（如扬声器、电机等）工作。
功放的基本原理是将输入信号经过放大电路转化为具有更大幅值和较高功率的输出信号。
功放的基础知识包括以下几个方面：1. 放大器类型：功放按照信号处理方式可分为线性功放和非线性功放。
线性功放主要用于音频放大等需要高保真度的应用，而非线性功放常用于射频通信、雷达等高频应用。
2. 功率放大：功放的核心任务是将输入信号的功率放大到足够高的水平。
这通常通过采用功率晶体管（Power transistor）或功率管（Power tube）等来实现。
3. 放大电路：功放的核心是放大电路，其中常用的放大电路包括共射（Common Emitter）放大电路、共基（Common Base）放大电路和共集（Common Collector）放大电路等。
这些电路结构在工作方式和特性上有所区别。
4. 输入和输出阻抗匹配：为了最大限度地传输功率，功放需要进行输入和输出阻抗匹配。
输入阻抗匹配确保输入信号能够完全传递给功放电路，而输出阻抗匹配则可以使功放和负载之间的能量传输更有效。
5. 负载保护：由于功放输出信号功率较大，所以在设计中通常需要考虑负载保护机制，以避免功放和负载因过载或短路而损坏。
6. 效率和失真：功放的效率是指输出功率与输入功率之比，高效率的功放对于节能和热管理都有重要意义。
此外，失真是指放大过程中产生的信号失真，包括非线性失真、相位失真等，对于音频放大尤其重要。
综上所述，功放作为一种广泛应用于各个领域的电子器件，其原理和基础知识对于理解和设计电子系统至关重要。
了解功放的工作原理和基础知识，可以帮助我们更好地理解功放在各种应用中的作用和特性，并且能够根据具体需求进行合理选择和使用。
功放的工作原理
功放的工作原理功放（Power Amplifier）是一种电子设备，用于将低功率信号放大到较高功率，以驱动扬声器或其他负载。
功放在音频、无线通信、雷达、激光等领域广泛应用。
下面将详细介绍功放的工作原理。
一、功放的分类根据工作原理和应用领域的不同，功放可以分为A类、B类、AB类、C类、D 类等多种类型。
其中，A类功放是最常见的一种。
二、A类功放的工作原理A类功放采用了线性放大的原理，即输入信号经过放大后，输出信号与输入信号保持线性关系。
下面是A类功放的工作原理：1. 输入级：输入信号经过耦合电容进入输入级。
输入级通常采用差动放大电路，具有抗干扰能力强的特点。
2. 驱动级：输入信号经过放大后，进入驱动级。
驱动级通常采用放大倍数较大的晶体管或场效应管。
3. 输出级：驱动级的输出信号经过耦合电容进入输出级。
输出级通常采用功率管，其特点是能够提供较大的输出功率。
4. 负载：输出级的信号经过输出变压器或直接连接到负载（如扬声器）。
5. 反馈：为了提高放大器的性能，通常会采用反馈电路。
反馈电路可以减小失真，提高频率响应等。
三、A类功放的特点A类功放具有以下特点：1. 线性度高：A类功放的输入输出特性曲线基本呈线性关系，输出信号与输入信号保持准确的比例关系。
2. 失真小：由于A类功放采用了线性放大的原理，因此失真较小，能够还原原始信号。
3. 效率低：A类功放的效率较低，通常在10%至40%之间。
其原因是A类功放在整个工作周期内都有电流流过，即使没有输入信号也会有静态电流。
4. 适用范围广：A类功放适用于音频放大、音响系统、通信系统等领域。
四、A类功放的应用举例A类功放在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些应用举例：1. 音频放大器：A类功放常用于音响系统、功放器等设备中，能够提供高质量的音频放大效果。
2. 无线通信：A类功放在无线通信系统中用于放大发射信号，以提高信号的传输距离和质量。
3. 激光器：A类功放在激光器中用于放大激光信号，以增强激光的功率和亮度。
不同类线路功放效率对比
15052.0833333
QQ：379954126 李工
输出声道单声道功率输出总功率效率
QQ：379954126 李工
2U机/15Kg20101214下午测试补上
1496.0452992.0962.4653445
QQ：379954126 李工
单声道功率输出总功率效率
不可否认：不管信号大还是小时，D类效率是最高的！TD类在小功率时效率比3级开关H类高一个等级，在最大功率时效率接近；而三级H类又比二级线性H类效率高一个等级;
而从失真度来讲，D类是最大的，TD类与二级线性H类失真都能做到很好了，三级及二级开关H 类现在有接近线性H类失真度的机了，只是各个厂家还在各自努力改进中！通过努力是可以做到与AB类相同失真度等级的.
从成本来讲，小功率机就不谈了，大功率机对D类来讲，功率越大的失真越大，对TD类来讲，功率越大，高频开关管及LC功率器件和辐射都有突破的难点！只要开关H类把失真度做好了，那么线性H类就可能要退出舞台了。
李芳义：于2010年12月14日。
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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）。
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。
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。
甲类：
1、结构
三极管的静态功耗：
CQ CEQ T I U P ⋅=
电源提供的平均功耗
CQ CC E I V P ⋅=
若CC CEQ
V U 2
1
=，则CQ CC RL T I V P P ⋅==21。
三极管和负载电阻RL 的静态功耗相等。
三极管的动态功耗 输出功率：
设输出电压的幅值为Uom
om om om om o 2
1
22I U I U P
=⨯= +u V CC
L
R b1
R i
要想P O 大，就要使功率三角形的面积大，即必须使V om 和I om 都要大
最大输出功率：CQ CC om I V P ⋅=)2
1
(21 电源提供的功率
CQ
CC Cm CQ CC C CC E I V t d t I I V t d i V P ⋅=+⋅=
⋅=
⎰
⎰
ωωπ
ωπ
π
π
)sin (21
)(2120
20
此电路的最高效率25.0≈=
E
om
P P η 甲类功率放大器存在的缺点： 输出功率小； 静态功率大，效率低。
乙类 1、结构： 互补对称：
电路中采用两个晶体管：NPN 、PNP 各一支；两管特性一致。
组成互补对称式射极输出器。
2、工作原理
静态时：ui = 0V → ic 1、ic 2均=0（乙类工作状态） → uo = 0V
动态时：ui ＞0V,T1导通，T2截止，所以iL = ic 1； Ui ＜0V,T1导通，T2截止，所以iL = ic 2。
所以，T 1、T 2两个管子交替工作，在负载上得到完整的正弦波。
u CC
i
3、输入输出波形图
4、分析计算 4.1 输出功率P o
L
2
om
L om om o o o 222=R U R U U I U P =⋅⋅=
最大不失真输出功率P omax 注：三极管在饱和区工作时集电极与发射极之
间的饱和压降
L 2
CC
L 2CES CC omax 22)(R V R U V P ≈
-=
4.2 管耗P T
一个管子的管耗
)(d )(π21=π
0L
o o CC T1t R u u V P ω⎰-)d( sin )sin (π21π0L om om CC t R t U t U V ωωω⎰-=
)4
(12
om om CC L U U V R -=π 两管的管耗
=T1T 2=P P )4
(22
om
om CC L U U V R -π 4.3 电源供给的功率P E
=
+T o E =P P P L
om
CC 2R U V π
当时， CC om V U ≈ 2L
2
CC
Em R V P ⋅=π 4.4 效率η
CC
om
E o 4=
V U P P ⋅=πη 最高效率ηmax
时，
CC om V U ≈
% 78.54
max ≈=
π
η
消除交越失真的互补对称电路 基本原理：
电路中增加 R 1、D 1、D 2、R 2支路。
静态时: T 1、T 2两管发射结电压分别为二极管D 1、 D 2的正向导通压
降，致使两管均处于微弱导通状态——甲乙类工作状态
u o
i
CC
动态时：设ui 加入正弦信号。
正半周T2 截止，T1 基极电位进一步提高，进入良好的导通状态；负半周T1截止，T2 基极电位进一步降低，进入良好的导通状态。
甲乙类：
图所示的偏置电路是克
服交越失真的一种方
法。
由图可见，T3组成
前置放大器(注意，图中
为画出T3的偏置电
路),T1、T2组成互补输
出级。
静态时，在D1、
D2上产生的压降为T1、
T2提供了一个适当的偏
压，使之处于微导通状态。
由于电路对称，静态时ic1=ic2,iL=0,vo=0。
有信号时，由于电路工作在甲乙类，即使VI很小(D1和D2的交流电阻很小)，基本上可线性的进行放大。