功率放大器分类

时间:2024-06-02 19:30:27编辑:分享君

功率放大器的常见种类

射频功率放大器:射频功率放大器(RF PA)是各种无线发射机的重要组成部分。在发射机的前级电路中,调制振荡电路所产生的射频信号功率很小,需要经过一系列的放大一缓冲级、中间放大级、末级功率放大级,获得足够的射频功率以后,才能馈送到天线上辐射出去。为了获得足够大的射频输出功率,必须采用射频功率放大器。射频功率放大器是发送设备的重要组成部分。射频功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率。除此之外,输出中的谐波分量还应该尽可能的小,以避免对其他频道产生干扰。高频功率放大器:高频功率放大器用于发射级的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收级可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。在“低频电子线路”课程中已知,放大器可以按照电流导通角的不同,将其分为甲、乙、丙三类工作状态。甲类放大器电流的流通角为360o,适用于小信号低功率放大。乙类放大器电流的流通角约等于180o;丙类放大器电流的流通角则小于180o。乙类和丙类都适用于大功率工作。丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高者。高频功率放大器大多工作于丙类。但丙类放大器的电流波形失真太大,因而不能用于低频功率放大,只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力,回路电流与电压仍然极近于正弦波形,失真很小。除了以上几种按电流流通角来分类的工作状态外,又有使电子器件工作于开关状态的丁类放大和戊类放大。丁类放大器的效率比丙类放大器的还高,理论上可达100%,但它的最高工作频率受到开关转换瞬间所产生的器件功耗(集电极耗散功率或阳极耗散功率)的限制。如果在电路上加以改进,使电子器件在通断转换瞬间的功耗尽量减小,则工作频率可以提高。这就是戊类放大器。在低频放大电路中为了获得足够大的低频输出功率,必须采用低频功率放大器,而且低频功率放大器也是一种将直流电源提供的能量转换为交流输出的能量转换器。高频功率放大器和低频功率放大器的共同特点都是输出功率大和效率高,但二者的工作频率和相对频带宽度却相差很大,决定了他们之间有着本质的区别。低频功率放大器的工作频率低,但相对频带宽度却很宽。例如,自20至20000 Hz,高低频率之比达1000倍。因此它们都是采用无调谐负载,如电阻、变压器等。高频功率放大器的工作频率高(由几百kHz一直到几百、几千甚至几万MHz),但相对频带很窄。例如,调幅广播电台(535-1605 kHz的频段范围)的频带宽度为10 kHz,如中心频率取为1000 kHz,则相对频宽只相当于中心频率的百分之一。中心频率越高,则相对频宽越小。因此,高频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。由于这后一特点,使得这两种放大器所选用的工作状态不同:低频功率放大器可工作于甲类、甲乙类或乙类(限于推挽电路)状态;高频功率放大器则一般都工作于丙类(某些特殊情况可工作于乙类)。宽频带发射机的各中间级还广泛采用一种新型的宽带高频功率放大器,它不采用选频网络作为负载回路,而是以频率响应很宽的传输线作负载。这样,它可以在很宽的范围内变换工作频率,而不必重新调谐。综上所述可见,高频功率放大器与低频功率放大器的共同之点是要求输出功率大,效率高;它们的不同之点则是二者的工作频率与相对频宽不同,因而负载网络和工作状态也不同。高频功率放大器的主要技术指标有:输出功率、效率、功率增益、带宽和谐波抑制度(或信号失真度)等。这几项指标要求是互相矛盾的,在设计放大器时应根据具体要求,突出一些指标,兼顾其他一些指标。例如实际中有些电路,防止干扰是主要矛盾,对谐波抑制度要求较高,而对带宽要求可适当降低等。功率放大器的效率是一个突出的问题,其效率的高低与放大器的工作状态有直接的关系。放大器的工作状态可分为甲类、乙类和丙类等。为了提高放大器的工作效率,它通常工作在乙类、丙类,即晶体管工作延伸到非线性区域。但这些工作状态下的放大器的输出电流与输出电压间存在很严重的非线性失真。低频功率放大器因其信号的频率覆盖系数大,不能采用谐振回路作负载,因此一般工作在甲类状态;采用推挽电路时可以工作在乙类。高频功率放大器因其信号的频率覆盖系数小,可以采用谐振回路作负载,故通常工作在丙类,通过谐振回路的选频功能,可以滤除放大器集电极电流中的谐波成分,选出基波分量从而基本消除了非线性失真。所以,高频功率放大器具有比低频功率放大器更高的效率。高频功率放大器因工作于大信号的非线性状态,不能用线性等效电路分析,工程上普遍采用解析近似分析方法——折线法来分析其工作原理和工作状态。这种分析方法的物理概念清楚,分析工作状态方便,但计算准确度较低。以上讨论的各类高频功率放大器中,窄带高频功率放大器:用于提供足够强的以载频为中心的窄带信号功率,或放大窄带已调信号或实现倍频的功能,通常工作于乙类、丙类状态。宽带高频功率放大器:用于对某些载波信号频率变化范围大得短波,超短波电台的中间各级放大级,以免对不同fc的繁琐调谐。通常工作于甲类状态。

功率放大器最重要的指标是什么?

增益:不失真的情况下的放大倍数,一般以dB形式表示

功放线性:表征功放放大信号的失真程度,失真越小越好

功放最大输出功率:功放的最大输出功率有时候可以在一定程度上预测线性指标

功放额定输出功率:比如某个功放被称作2W功放,或者10W功放,就是指的它的额定输出功率

功放效率:效率越高,功放越省电

功放按照用途分,大致有音频功放、射频基站功放、射频电源功放、射频手机功放


功率放大器的种类

功率放大器有多种分类方式:按适用范围可分为家用功放、专业功放;按用途可分为高保真(HI-FI)功放、AV功放;按结构拼接形式可分为前置放大器、纯后级功放、合并式功放;按其所用的元器件分可为电子管功放(胆机)、晶体管功放(石机)、胆石混合功放,其中晶体管功放又分为双极型晶体管功放、场效应管(FET)功放和集成电路lC组成的功放;按放大的信号形式分为模拟功放和数字(D类)功放;按输出级的工作状态可分为甲(A)类功放、乙(B)类功放、甲乙(AB)类功放、C类功放、D类功放(数字功放)等。此外,功放还可按后级电路结构,分为OTL电路、OCL电路、BTL电路功放、直流伺服电路。【Agitek安泰电子】

功率放大器有哪些分类?

根据IEC(国际电工委员会)有关文件的定义,音响放大器按工作状态分为A类、B类、AB类、D类4种。(1)A类(甲类)放大器A类(甲类)放大器是指电流连续地流过所有输出器件的一种放大器。这种放大器由于避免了器件开关所产生的非线性,只要偏置和动态范围控制得当,仅从失真的角度来看,可认为它是一种良好的线性放大器。(2)B类(乙类)放大器B类(乙类)放大器是指器件导通时间为50%的一种工作类别。放大器的一路晶体管将会放大音频信号的正半部分,而另一路晶体管则放大信号的负半部分。(3)AB类(甲乙类)放大器AB类(甲乙类)放大器实际上是A类(甲类)放大器和B类(乙类)放大器的结合,每个器件的导通时间在50%-100%,由偏置电流的大小和输出电平决定。该类放大器的偏置按B类(乙类)设计,然后增加偏置电流,使放大器进入AB类(甲乙类)状态。(4)D类放大器D类放大器属高频功率放大器,它将音频信号调制成高频脉冲信号(脉冲宽度调制,pWM)进行放大,输出级放大管工作在开关状态,再通过低通滤波器(LpF)提取音频信号,推动扬声器还原声音。

放大器都有哪些种类?

两类放大器:放大器主要有“古老的”纯放大器和近年日益走俏的av放大器两大类型。 纯放大器:高保真音乐的声道数目应当设几个? 迄今为止,爱乐人对此的共识是由两个声道构成的 “立体声“。所以。大家认为放大器只需要两个声道。或者使用两部单声道放大器;更多的声道反而被视为蛇足。现在。只有那些抵得住“家庭影院”的诱惑、坚守纯放大器阵地的中坚派,才有资格冠以“发烧友”的美称。 av放大器:当前普遍的认识是:既称“高保真“。也应该包括声场保真。所谓声场,可以理解为再现出现场的声相。如今,依靠良好的录制技艺和精良的播放系统,聆听者能够在立体声系统中用耳朵准确分辨出乐队排列的形式、位置、高低、宽度和深度。如果是欣赏音乐节目,这就足够了,因为极少有某件乐器“溜到”听众身后乃至门外演奏的情况。但是电影音响就不同了,观赏者周围是一个三维的声场。我们需要听到四面八方的“环绕声”,以营造一个真实的视听环境。要感受全方位的声场,就必须在系统中设置更多的声道。环绕声的声道数目从初期的4声道发展到目前的6声道。不久还将扩展为8声道。有朝一日。当我们坐进电影院,或许身边、头顶、脚下各有6个声道对准我们亦未可知。于是设计师们开发了这样一类放大器:它的内部整合了几种环绕制式解码器和多个放大通道(新一代机型大都为5个或6个):此外,几乎所有机型都添上了数码调谐的调频、调幅收音单元。由于这类放器是为了满足a(audio:音)、v (vidio:像)视听需求。因此被称为 av放大器。 纯放大器的类型:前后级放大器:一个抽象的放大器应当具有三大功能:首先要在由各种音源设备(cd、md、dvd— audio等)输入的音频信号中选择一种,必要时还需加以特另u的校正 (如播放lp唱片时)。其次是把选中的音频信号电压放大到规定的强度。以便输送给其他处理设备。在民用器材中,通行的传输标准是1v。最后,还要把这1v 的电压变为强大的电功率。以推动扬声器。前两项任务由前置放大器承担。由于前置放大器总是位于放大环节的上游。故又称之为“前级”。产生音频电功率的设备叫做做功率放大器。功率放大器被称为”后级”。此外它还有一个简称叫“功放”。不过,现在大家口中的”功放“ 已经成了各类放大器的代名词,例如“纯劝放”、“av功放”等等。合并式放大器:只有资深发烧友才热衷于用各种型号的前后级做搭配游戏,并从中获得乐趣。对于大多数爱乐人而言,追求的是从器材中出来的靓声。使用、连接两台分开的放大器完成一件任务未免嫌烦,不如把它们做成一个整体来得方便。于是,集合了前后级的合并式放大器应运而生。在纯放大器的产销中,合并式放大器所占的比例最大。前后级分离的合并机:在合并式放大器的设计理念中,谈化了 “级”的独立性,而把它们看作一台机器中的各个单元。这样,给设计、生产、使用带来了便利。但是。由于各单元的联系过于紧密,相互之间难免产生一些牵制和干扰,结果是各部分都不能处于最佳状态。为了适应一些特别讲究的顾客的需求,有些中高档合并机在内部安置完全分离的前级和后级,连供电也各自为政,仅仅是共用一个外壳而已。 av放大器的环绕制式:杜比模拟环绕:上一代的av 放大器诞生于杜比定向逻辑环绕声制式定型之时,所以顺理成章地设计成内置杜比定向逻辑解码器和相应的4个声道的放大单元。杜比定向逻辑环绕声是模拟影音时代最有影响力的环绕制式,让无数观众领略了“环绕声”的妙趣。然而,同新一代数码环绕系统相比,它还存在许多不足,例如高音出不来、失真偏大、声道间隔离度差等,所以正在迅速退出市场。新购av放大器的用户,应当着眼于支持若干种数码环绕制式并保留对杜比定向逻辑环绕声制式的支持的新机型。杜比数码环绕:杜比数码环绕就是现在常说的”ac—3”。这种由杜比公司开发的数码环绕制式曾经有两个品名:在高清晰电视、卫星数码电视和民用领域被称为ac—3,而在电影业中却被叫作“sr.d"杜比公司为了规范起见,把它们的名称统一为杜比数码环绕声(doiby digital surround sound)。杜比数码环绕依靠数码技术的优势,对声音信号进行较大比例的压缩(压缩比可达12:1),这样就能利用不大的数据传输率同时传送6个声道。其中5个环绕声道,一个超低音声道。因超低音声道只占部分频带宽度(3—120hz)。所以叫它“0。1声道“。这就是说杜比数码环绕有5。1声道的道理。由于人耳对超低音的听力很差。因此要求o。1声道的输出能量格外充沛。鉴于这一特殊性,许多厂家为了降低成本。便不在机内设置超低音放大单元,而只是送出一路音频信号。这就是上文提到的”5个或6个放大通道”的区别。选择5通道机型的用户。需要另外花1千多元添置一个“有源(即自带放大器的)超低音箱“。欲从一路数码信号中分解出6个声道的声音。必须使用一个“解码器“。这个解码器如何设置,改变依对音质和环绕效果的要求而定:”滴水不漏“的用户可以选用售价数千元的高档独立解码器(dvd机和av放大器中就不必再带有解码单元):比较注重实效的用户可以选择内置杜比数码环解码单元的机型,此时机就可用普通机型置于dvd机内的解码单元,限于生产厂家的经验和机内的技术开发空间,较难有优异的表现。所以不是最佳方案。 dts:dts是一种同时传送多声道(可达8个)的数码声音制式。由于好菜坞著名导演斯皮尔伯格的提倡,dts系统在电影制作中大行其道。虽说dvd格式最终选择了杜比数码环绕而没有采纳dts,但不能排除今后有一些电影节目的dvd碟片采用dts制式的可能性。所以,有些善解人意的制造商已经在dvd机或av放大器中预置了dts解码单元。其他:现在,dsp技术已经十分丰富和普及,任何一台av放大器都会给出几种至几十种dsp处理效果。dsp有两个释义,在av放大器中指的是由雅马哈公司率先开发的数码声场处理(digital sound field processing) 技术。有一点需要特别说明:dsp的目的很专一,是让用户在斗室中利用各种”模式效果“感受到音乐斤、体育馆、教堂等音响空间的气氛,在一定程度上能人工模仿环绕效果。但是它的作用是有限的,它不能替代任何一种环绕制式。为了取悦顾客。有的机器还会附带“虚拟环绕“功能,对此有必要略加介绍。虚拟环绕是建筑在杜比数码环绕基础上的一种正规环绕制式,与过去曾经流行的虚假环绕相比有天壤之别。考虑到有相当一部分用户的视听空间较小,或者资金短缺,虽然系统中已有杜比数码环绕的解码能力,却不能配齐5个声道的音箱‘于是不少公司特 地为他们开发出只用两个音箱 就能“虚拟”出5个音箱临场表现的制式。这类制式的方案很多,已经获得杜比公司认证 的,就达10种之多。严格的试 听表明:这些方案大多有比较 确切的环绕音效,其中傲锐 (aureal)公司的”a3d和杜 比公司的“杜比虚拟环绕声“ 尤为突出。但是,它们无一例 外地有个致命的缺点,就是可靠的听音范围太狭小,只适合单人欣赏;一旦移动一个座位,临场感就可能消失。 声道数目:单声道 只包含一个声道的放大器见于两个极端:一种是特别讲究的h1—end级发烧友,为了将一切破坏音质的因 素斩草除根,宁可选用两台顶级单声道功率放大器来组成纯音乐放大系统。另一种则是内置于有些(不是所有)有源音箱中的廉价放大单元,也是单声道的。双声道:中低价位的纯放大器都是双声道的。基于“一分价钱一分货”的朴素真理,大家都明白双声道放大器重放的音质显然胜于同价位av放大器中的左右声道。所以那些动手能力强的朋友在构建家庭影院时,愿意保留主声道系统,而另配一台3通道功放,以解决中宣、环绕声道的放大。双单声道:这又是“争取民心“ 的一招,其市场定位依旧是面向那批特别讲究的顾客。它的设计思想 是把两台性能相同。但电气上互不 相关的单声道功率放大器装在一个 外壳里,并采用全分离的双电源。鉴于双声道放大器中两个声道之间 的牵扯很大且较难平衡,所以双单声道布局的优点特别明显。多声道:各种av放大器都是多声道的:供系统升级用的“补丁”放大器3声道,杜比模拟环绕放大器4声道(左右环绕音箱台用一个声道),杜比数码环绕和dts放大器6声道:将来。假如mpeg—2标准的7。1声道环绕格式能够得到推广,那么就会有8声道的放大器问世。器件和电路:放大器件:高保真放大器开发至今已有50余年的历史f大体上,前一半时间是电子管的世界,而上世纪70年代以后。晶体管以锐不可当的势头占领了民用领域中几乎所有需要放大信号的地方。此乃大势所趋,不可逆转,所以建议广大读者朋友顺应潮流,坚持选择晶体管放大器。如果对古典情调特别眷恋,非请回电子管放大器(所谓“胆机“)不能安抚他的怀旧情结,那么这里要给他们一个提醒:虽然胆机避免了晶体管的“金属声“、“晶体管声”的缺点(其实这方面轻微的不足被发烧友们夸大了),但是它极易感染交流噪声,信噪比要比晶体管放大器低10分贝左右,这一点不可小看。 电路和工作状态要是您有电路知识的基础,自然再好不过;设或没有‘那么最好不要道听途说纠缠于“全对称全互补大环路反馈”或“多级共基共射交直流反馈”之类枯燥乏味的术语。把选择电路的职责交给设计师吧,应当相信他采用的线路是最合适的。同样,也不必在放大器工作状态的选择上作茧自缚。放大器的工作状态主要有甲类、甲乙类和乙类,其中甲类的用电量大约为各个声道输出功率总和的8倍,而乙类功放的用电量仅为总输出功率的1倍略多,甲乙类则介于二者之间。所以,一般以选择乙类或甲乙类功放为好:若无充分的理由,不提倡配备如此耗电的纯甲类功放。


光放大器的种类

光放大器主要有2种,半导体放大器及光纤放大器。半导体放大器分为谐振式和行波式;光纤放大器分为掺稀土元素光纤放大器和非线性光学放大器。非线性光学放大器分为拉曼(SRA)和布里渊(SBA)光纤放大器。 一般是指行波光放大器,工作原理与半导体激光器相类似。其工作带宽是很宽的。但增益幅度稍小一些,制造难度较大。这种光放大器虽然已实用了,但产量很小。在其传输路径内采用光放大器的一种WDM光传输系统中,用于监视并控制放大器运行并从数据传输中作光谱分离的一个监控信号信道,可以与数据复用。披露了一种放大器的结构,它能随传输系统为增加数据处理能力的升级而升级,例如增加波段内和/或沿反方向的数据传输,但不必断开通过该放大器的准备升级的数据传输路径。这种结构是使用信道分出和插入滤波器来实现的,这些滤波器的配置,要使放大的数据传输路径伸延,通过这些滤波器的分出/插入信道。申请日: 2000年06月06日公开日: 2001年04月25日授权公告日: 2003年12月31日申请人/专利权人: 诺泰尔网络公司申请人地址: 加拿大魁北克发明设计人: 凯文·P·琼斯;罗杰·M·吉布;罗伯特·A·贝克;马丁·P·皮埃特克;马克·E·布雷;巴里·布林泰;詹姆斯·里根;托比·J·雷德;阿伦·A·索海姆;罗伯特·W·基斯;马克·R·海因斯;约瑟夫·芒;奈杰尔·E·乔利;阿伦·鲁宾逊;乔纳森·P·金;西蒙·P·帕里专利代理机构: 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所代理人: 蒋世迅专利类型: 发明专利分类号: G02F1/39

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