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汽车功率放大器功率放大部分

　　【音响网资讯】
　　功率放大部分，AB类与A类

　　AB类和A类功放的工作类型基本相似，因此我们放在一起讨论。AB类功放就是功率管的正半部分推正电压，负半部分推负电压，这与喇叭相对应是喇叭音盆向外突出或内缩。

　　AB类的功放由于工作属性，因此输出功率管不是经常有电流输出，例如，当功率管的上半周在工作时，这时下半周是没有电流输出的。当输出信号接近为零时，这就将接近负半周，这时输出功率管必将经历一个微电流与零电流的过程。为了弥补这种陷波失真，AB类电路的设计在这种接近零区时，使用A类电路。从下图可以看出AB类功率放大器在接近零区时，所产生的失真。通常陷波失真在更高频或者音量较低的情况下会增加，现代的许多AB类电路的设计，都是基于如何尽量地降低此类失真。

　　A类功率放大器与AB类有较为相似的工作电路，但是它的每颗晶体管始终传导电流。A类是指，每个晶体管始终是传导电流，也就是每个晶体管每路都将信号完整放大输出，因此A类功率放大器没有这种“死区”，用较少的反馈来实现低失真。即使是没有音频输出，一台100W的放大器可消耗近100瓦，因而在汽车环境里，这种类型的设计是不切实际。市场上许多一流的汽车功放其实也并不全部是真正的A类，许多的设计都是小功率时是A类，大功率时就转AB类了。在家用音响里的AB类同样也耗电非常大。

　　输入和驱动级

　　功率放大器的工作方式是这样的：小的音频信号输入给功放的晶体管去放大。但每个晶体管的放大都不是线性的，这意味着输入信号通过各种放大级时会有失真。为了修正这类失真，需要将输出信号与输入相对比，两信号之差来抵消这种失真。因此，信号输入级的电路比较特别，我们称之为差分电路，它有正负输入，是为了同时接收音频信号输入和反馈信号输入。反馈电路可以显着地降低失真，但会导致不稳定。因此功放在此处的设计必须非常用心，以避免这种不稳定。

　　信号输入级输出信号给放大级部分，这种放大级根据不同的功率大小，使用的放大级数不同，一般用一级，两级或三级放大电路。这种电路通常被称为Darlington或三重Darlington。放大级输出信号给功率输出级，一般由两个，四个，六个或更多对管组成。输出晶体管越多，效果越好。多个输出晶体管还有助于降低失真，增加稳定性。

　　D类功率放大器

　　首先澄清一个观念：D类，并不代表是数字化。这种功放将输入信号转变为二进制来代替音频信号，而经功率放大后也是如此，再处理成音频信号。因此D类功率放大器并不是用数位电子元器件来控制或处理音频信号。但从它的工作原理来看，D类设计极大地提高工作效率。D类功放的输出是在供应电源的正负极之间就用一个高速开关电路，因此，它不会在输出功率管上浪费功率。如果输出接近为0，则波型只有50%的功率在工作，如果输出是正电压，晶体管的工作状态就超过50%。由于输出管通常都是全开的或者全关闭的，因此理论上来说，其效率可达100%。因此音频信号通过调制PWM为脉冲波型。如图，黄色线是功放的输出，蓝色线是调制的波型。蓝色线的波型经输出滤波，就可以还原成黄色线式的波形。由于要将信号PWM调制处理，然后再处理成模拟信号，因此有较大的失真。因此，在这里也使用如同AB类功放的反馈电路，以达到降低失真的目的。

　　MOSFET场效应管是D类设计的唯一选择。大多数D类设计只用作低音功率放大器用，因为他们切换速度不够快，高频重现相对要差。一些高品质，全频处理的D类功放在专业音响里有出现，但它们也相应配有复杂的多阶输出。

　　T类功率放大器

　　T类（Tripath）功率放大器的工作原理是类似于D类，但也有些例外：T类不使用D类的模拟式反馈电路。反馈信号是数字化的，在输出滤波器之前取样，这样就可以避免滤波器的相移。由于D类或T放大器失真主要是时基误差，因此T类放大器反馈时基信息。T类的另一个区别是，这种放大器采用数字信号处理器将模拟信号编译成PWM信号并处理反馈信息。该处理器对比反馈信息，并作时基调整。由于T类放大器的反馈回路不包括输出滤波器，因此非常稳定，可以在整个音频频段内工作。大部分听众无法分辨出T类和良好的AB类功放声音之间的差异。D类和T类功放也都存在一个问题：即他们在空闲时消耗额外的功率。由于高频波形在任何时候都存在，因此即使没有音频信号，放大器也会产生一些余热。因此有些放大器的设计，在没有音乐信号时，完全关闭功放，但会对开启时有滞后效应。

　　G类功率放大器

　　G类通过另外一种方式来提高效率：常规的AB类放大器是由多级电源驱动。一个500瓦的放大器有三个正电压和三个负电压。电压值可能分别为70伏，50伏，25伏。当放大器的输出接近25伏，电源接通50伏；当输出接近50伏时，电源接通到70伏。这种设计有时也被称之为“峰值开关”设计。这种设计提高了效率，减少电压输出晶体管的功率浪费。从下图可以看到，电压的输出（红色）会根据音频信号（蓝色）的电压不同而不同。G类的效率与D类或者T类完全相似，只是G类的设计然较为复杂，它是基于AB类放大器并且有着相类似的音质效果。

　　H类功率放大器

　　H类功率放大器与G类相似，只是它的尾端电压是随着输入信号而进行调制。供电电压永远都是比输出信号稍微高一点，这术就可以确保晶体管的电压小而且输出放大管不发热。这种调制供电电压的信号的产生原再有点类似于D类，从形式上来说，你可以这样理解，这种类型的功率放大器是D类与AB类的一个结合体，电路上有点复杂。

　　如何选择呢？

　　稳压电路或者非稳压电路？AB类，D类或T类？说了这么多，如何选择呢？如果你真的需要很强劲的低音，D类或T类功率放大器可以用很小的尺寸就做成很高的SPL声压输出。可以为您为这些放大器会产生最高的SPL最小尺寸。如果想要最纯净的的高频？也许一个很好的AB类放大器，将您的选择。无论你选择，我希望这个信息可以帮助你实现你要找的声音！

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