《第五章 音響工程技術(shù)功放與音箱——功率放大器》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《第五章 音響工程技術(shù)功放與音箱——功率放大器(56頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、功 率 放 大 器北京聯(lián)合大學(xué)北京聯(lián)合大學(xué) 音響工程技術(shù)課程組音響工程技術(shù)課程組專(zhuān)業(yè)放大器 專(zhuān)業(yè)音響系統(tǒng)中的音頻放大器通常被稱(chēng)為專(zhuān)業(yè)放大器,它可以是帶前級(jí)部分和后級(jí)功率放大部分的綜合式放大器,也可以是多數(shù)專(zhuān)門(mén)用于功率放大功能單一的功率放大器,后者又常簡(jiǎn)稱(chēng)為功放 放大器的任務(wù) 將信號(hào)處理單元送來(lái)的線路電平信號(hào)進(jìn)行功率放大,驅(qū)動(dòng)音箱放出聲音 特點(diǎn) 使用在公共場(chǎng)合電路的結(jié)構(gòu)不同保護(hù)電路完善音質(zhì)不同工作要求不同技術(shù)指標(biāo) 放大器的輸出功率、頻率響應(yīng)、諧波失真、信噪比等指標(biāo)都是以穩(wěn)態(tài)信號(hào)來(lái)測(cè)量的,這些指標(biāo)統(tǒng)稱(chēng)為放大器的靜態(tài)性能指標(biāo),主要用來(lái)說(shuō)明放大器的基本性能 放大器的瞬態(tài)響應(yīng)、瞬態(tài)互調(diào)失真、相位互調(diào)失真
2、等指標(biāo)都是以非穩(wěn)態(tài)信號(hào)來(lái)測(cè)量的,這些指標(biāo)統(tǒng)稱(chēng)為放大器的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo),主要用來(lái)說(shuō)明放大器的瞬態(tài)性能,直接影響著放大器的瞬態(tài)音質(zhì)。輸出功率 額定功率:額定功率是指放大器能長(zhǎng)期承受的正弦交變功率。一般用單通道功率值來(lái)表述。 最大不失真功率:指功率放大器在配接8負(fù)載時(shí),在2020000Hz范圍內(nèi),輸出信號(hào)總諧波失真小于1條件下,所能輸出的最大功率。對(duì)立體聲功率放大器來(lái)說(shuō),常用左聲道功率+右聲道功率來(lái)表示。 平均輸出功率:功率放大器工作時(shí),負(fù)載功率的平均值稱(chēng)為平均輸出功率。 峰值音樂(lè)功率(PMPO):是指功率放大器在處理音樂(lè)信號(hào)時(shí),能夠在瞬時(shí)輸出的最大功率。一般用各通道峰值音樂(lè)功率之和表示,峰值音樂(lè)功率
3、反映頻率響應(yīng) 放大器的頻率響應(yīng)是表明放大器的工作頻率范圍和各頻率幅值程度。頻率范圍用Hz表示,偏差度用dB表示 專(zhuān)業(yè)放大器的頻率響應(yīng)為:20Hz20000+1dB 信噪比(S/N) 指放大器輸出的有用信號(hào)電平與輸出噪聲電平之比,用dB表示 動(dòng)態(tài)范圍 指不失真放大最小信號(hào)和最大信號(hào)的能力。一般用dB表示小信號(hào)和大信號(hào)之間的電平差值。 諧波失真(THD) 諧波失真又稱(chēng)諧波畸變,是放大器的非線性引起的。 諧波失真用各次諧波之和占有用信號(hào)的百分比表示。 阻尼特性(FD) 阻尼特性表征功率放大器輸出級(jí)內(nèi)阻對(duì)揚(yáng)聲器所起的阻尼作用。 FD= RL /(R0+R) 式中:RL揚(yáng)聲器的阻抗; R 揚(yáng)聲器連接線的
4、線阻; R0 功放器的輸出內(nèi)阻。 瞬態(tài)互調(diào)失真(TIM) 負(fù)反饋放大器輸入瞬態(tài)峰值信號(hào)時(shí),由于晶體管極間電容的滯后作用,使得放大器在瞬間沒(méi)有輸出信號(hào)而造成的失真, 因放大器在高頻范圍內(nèi)增益下降、相移、晶體管的存貯效應(yīng)等造成反饋信號(hào)滯后于輸入信號(hào),致使瞬時(shí)過(guò)載削波,形成非線性失真劇增。這種動(dòng)態(tài)非線性失真被稱(chēng)為瞬態(tài)互調(diào)失真。 互調(diào)失真 多頻率信號(hào)通過(guò)非線性的放大器時(shí),各個(gè)頻率信號(hào)之間便會(huì)互相調(diào)制,產(chǎn)生出新的頻率分量,形成互調(diào)失真 削波失真 放大器因輸入信號(hào)過(guò)強(qiáng)造成輸出信號(hào)削波而引起的失真 轉(zhuǎn)換速率(SR) 轉(zhuǎn)換速率表示給放大器一個(gè)輸入電壓后,在1s時(shí)間內(nèi),其輸出電壓的變化。 專(zhuān)業(yè)放大器的類(lèi)型 1按
5、電路結(jié)構(gòu)分類(lèi)(1)互補(bǔ)推挽電路 (2)OTL電路 (3) OCL電路 (4)BTL放大電路2按元器件分類(lèi) (1)電子管放大器 (2)晶體管放大器(3)集成電路放大器 3按工作狀態(tài)分類(lèi)(1)甲類(lèi)放大器 (2)甲乙類(lèi)放大器4從外觀分類(lèi)(1)綜合式專(zhuān)業(yè)放大器 (2)專(zhuān)用放大器 互補(bǔ)推挽電路 利用晶體三極管PNP 型和NPN型極性不同的晶體管能互補(bǔ)工作的特點(diǎn),采用互補(bǔ)或準(zhǔn)互補(bǔ)輸出形式的推挽電路,使得電路具有運(yùn)用合理、調(diào)整方便、性能優(yōu)良等特點(diǎn) OTL電路 OTL是英文Output Transformer1ess Line的縮寫(xiě),意思是沒(méi)有輸出變壓器的放大電路。 由于沒(méi)有輸出變壓器,故其電路體積較小,加之
6、采用單電源供電,使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本較低 OCL電路 OCL是英文Output Capacitorless Line的縮寫(xiě),意思是無(wú)輸出電容放大電路。 最大特點(diǎn)是從電路內(nèi)部到揚(yáng)聲器全部采用直接耦合,中間既無(wú)輸入、輸出變壓器,也無(wú)輸出電容;其低頻放大不受限制,電聲指標(biāo)良好 OCL電路工作原理圖 BTL放大電路 BTL是英文Ba1ance Transfor mer1ess Line的縮寫(xiě),意思是橋接推挽式放大電路,主要用于集成電路功率放大器。 BTL電路的特點(diǎn)是在較低的電源電壓下能得到較大的輸出功率,但要多用一組放大電路 甲類(lèi)放大器 甲類(lèi)放大器的優(yōu)點(diǎn)是失真極小,各項(xiàng)電聲指標(biāo)高。其不足是功耗大,即使沒(méi)有輸入信號(hào),放大器也照常耗能,電源效率不高。 甲乙類(lèi)放大器 具有甲類(lèi)放大器的低失真和乙類(lèi)放 大器的高效率的優(yōu)點(diǎn) 專(zhuān)業(yè)放大器的基本組成 專(zhuān)業(yè)放大器由前置電路、功放電路、電源電路、保護(hù)電路等幾個(gè)部分組成 音箱和功放的連接 立體聲連接 單聲道連接 橋接立體聲連接 單聲道連接 橋接定壓式功放 為了進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸音頻信號(hào),減少在傳輸線的能量損耗,以較高的電壓形式傳送功率信號(hào)。一般有75V、120V、240V等不同的電壓輸出端子提供使用者選擇。使用定壓式功放要求在功放和揚(yáng)聲器之間加裝線間變壓器以進(jìn)行阻抗的匹配,使用多只揚(yáng)聲器時(shí),其功率總和不得超過(guò)功放的額定功率,且傳輸線直徑不能過(guò)小