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什么是功率放大器,详解功放的类型类别和应用

2023-11-01 19:22:03科技漂亮的斑马

很多朋友对什么是功率放大器,详解功放的类型类别和应用不是很了解,六月小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。什么是功率

什么是功率放大器,详解功放的类型类别和应用

很多朋友对什么是功率放大器,详解功放的类型类别和应用不是很了解,六月小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

什么是功率放大器?

功率放大器是一种电子放大器,目的是增加给定输入信号的功率幅度。输入信号的功率增加到足以驱动诸如扬声器、耳机和RF发射机之类的输出设备的负载的水平。与电压/电流放大器不同,功率放大器设计用于直接驱动负载,并作为放大链中的最终模块。功率放大器的输入信号必须高于某个阈值。

因此,不是直接将原始音频/RF信号传输到功率放大器,而是使用电流/电压放大器对其进行前置放大,并在进行必要的修改后作为输入发送到功率放大器。你可以在下面观察音频放大器的框图和功率放大器的用法。

在这种情况下,麦克风用作输入源。麦克风的信号强度不足以支持功率放大器。所以先前置放大,然后稍微提高它的电压和电流。然后,信号通过音调和音量控制电路,以美学的方式调整音频波形。最后,信号经过功率放大器,功率放大器的输出馈入扬声器。功率放大器的类型根据连接的输出设备的类型,功率放大器分为以下三种:音频功率放大器

射频功率放大器DC功率放大器音频功率放大器这种功率放大器用于增加微弱音频信号的功率。用于电视机、手机等扬声器驱动电路的放大器。属于这一类。音频功放的输出范围从几毫瓦(如耳机功放)到几千瓦(如Hi-Fi/家庭影院系统中的功放)。射频功率放大器

无线传输需要调制波通过空气长距离传输。天线用于传输信号,传输范围取决于馈入天线的信号功率。对于调频广播等无线传输,天线需要输入几千千瓦的信号。这里,RF功率放大器用于将调制波的功率幅度增加到足以达到所需传输距离的水平。DC功率放大器

DC功率放大器用于放大PWM(脉宽调制)信号的功率。它们用于需要高功率信号来驱动电机或执行器的电子控制系统。它们从微控制器系统获得输入,增加其功率,并将放大的信号馈送到DC电机或致动器。功率放大器类别

有许多方法可以设计功率放大器电路。每个电路配置的操作和输出特性互不相同。为了区分不同功率放大器电路的特性和性能,使用功率放大器分类,其中分配字母符号来识别操作方法。大致可以分为两类。设计用于放大模拟信号的功率放大器属于A、B、AB或C类.设计用于放大脉宽调制(PWM)数字信号的功率放大器位于D、E、F等下面。

最常用的功率放大器是音频放大器电路中使用的功率放大器,属于A、B、AB或C类.所以,让我们多了解一下他们吧。

A类功率放大器的模拟波形由一个正高点和一个负低点组成。在这种放大器中,整个输入波形用于放大过程。单个晶体管用于放大波形的正负两半。这使得他们的设计简单,并使A类放大器最常用的功率放大器类型。虽然这样的功放已经被更好的设计所取代,但在业余爱好者中仍然很受欢迎。

在这种放大器中,即使没有输入信号,有源元件(用于放大的电子元件,在这种情况下是晶体管)也一直在使用。在正常配置下,这将产生大量热量,并将A类放大器的效率降低至25%,而在变压器耦合配置下,效率将降低至50%。甲类放大器(360度中用于放大的波形部分)的导通角为360度。因此,信号失真水平非常小,可以提供更好的高频性能。乙类功率放大器

乙类功放旨在降低甲类功放存在的效率和发热问题。这种放大器使用两个互补晶体管而不是单个晶体管来放大整个波形。一个晶体管放大波形的正半部分,另一个晶体管放大波形的负半部分。因此,每个有源器件传导波形的一半(180),其中两个在传导时会放大整个信号。

由于采用了两个晶体管的设计,乙类放大器的效率相比甲类放大器有了很大的提高。它们可以实现大约75%的理论效率。这种功率放大器用于电池供电的设备,如调频收音机和晶体管收音机。因为波形的两半部分重叠,所以相交区域几乎没有失真。为了减少这种信号失真,设计了AB类放大器。AB类功率放大器

AB类放大器是A类和B类放大器的组合。这种放大器旨在减少甲类放大器效率低,乙类放大器交叉区域信号失真的问题。它可以像甲类放大器一样保持高频响应,像乙类放大器一样保持良好的效率。二极管和电阻的组合用于提供小的偏置电压,从而减少相交区域附近的波形失真。结果效率略有下降(60%)。丙类功率放大器

丙类功放的设计可以达到更高的效率,但会降低线性度/导通角(90以下)。换句话说,为了提高效率,牺牲了扩增的质量。导通角越小意味着失真越大,所以这种放大器不适合音频放大。它们用于放大高频振荡器和射频信号。C类放大器通常包含一个调谐负载,它过滤并放大特定频率的输入信号,而抑制其他频率的波形。

在这种类型的功率放大器中,只有当输入电压高于特定阈值时,有源元件才导通,从而降低功耗并提高效率。其它功率放大器,如功率放大器D、E、F和G,用于放大PWM调制的数字信号。它们属于开关功率放大器类,可以连续打开或关闭输出,中间没有任何其他电平。由于这种简单性,属于上述类别的功率放大器可以实现高达(90-100)%的理论效率。应用领域

以下是功率放大器在不同领域的应用:消费电子:音频功率放大器几乎应用于所有消费电子设备,从微波炉、耳机驱动器、电视、手机和家庭影院系统到剧院和音乐会增强系统。工业:开关功率放大器用于控制大多数工业执行器系统,如服务器和DC汽车。

无线通信:高功率放大器对于向用户传输蜂窝或调频广播信号非常重要。由于功率放大器,更高的功率水平是可能的,因此提高了数据传输速率和可用性。它们也用于卫星通信设备。结论快速引入功率放大器的概念。你知道什么是功率放大器及其要求,功率放大器的不同类型和类别,以及几种应用。如果您想了解更多功率放大器的相关应用,请访问www.agitek.com.cn安泰测试网。

审核鄢梦凡

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