1、毕业论文文献综述 电子信息工程 音频功放的类别与选择 摘要 ：本文介绍了音频功放电路的类别与选择。由于过去只有电子管这样的电子器件，乙类电子管功放产生的失真在公共广播系统中都难于被人们接受，因而长时间以来，高保真功放的工作类别仅限甲类和甲乙类两种类型。随着半导体器件的出现和电子技术的飞速发展，人们为适应各种不同的要求，设计出形形色色的音频功放电路。 关键词 ：音频功放；高保真；放大器；功放机； 甲 乙类放大 1.引言 很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统的任务，这时就要在主机和播放设备之间加 装功率放大器来补充所需的功率缺口，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。
2、这个就是音频功率放大器。 2.音频功率放大器的类别 2.1甲类音频功放 甲类音频功放的静态工作点一般选在负载线的重点，所有输出器件在输入信号的整个周期内均有电流流过，使其处于良好的线性工作状态。这种放大电路，由于不会产生开关失真和交越失真，只要偏置和动态范围控制得当，仅从失真的角度来看，它是一种优质的线性放大电路，其声音表现是相当不错的。但甲类放大器的效率较低，尤其是担当甲类功率放大的输出管的发热量很大，为确保安全性 和可靠性，对它的稳定性和电路的设计等提出了较高要求。因而，甲类音频功放一般都用在较高档次的音响系统中。 2.2 乙类功放 乙 类功放放大的工作方式是当无讯号输入时，输出晶体管不导
3、电，所以不消耗功率。当有讯号时，每对输出管各放大一半波形，彼此一开一关轮流工作完成一个全波放大，在两个输出晶体管轮换工作时便发生交越失真，因此形成非线性。纯 乙 类功放较少，因为在讯号非常低时失真十分严重，所以交越失真令声音变得粗糙。 乙 类功放的效率平均约为 75%，产生的热量较 A类机低，容许使用较小的散热器。 乙类放大器的偏置使推挽工 作的晶体管（或电子管）在无驱动信号时，处于低电流状态，当加上驱动信号时，一对管子中的一只在半周期内电流上升，而另一只管子则趋向截止，到另一个半周时，情况相反，由于两管轮流工作，必须采用推挽电路才能放大完整的信号波形。乙类放大器的优点是效率较高，理论上可达
4、78，缺点是失真较大。 2.3 甲乙类音频功放 甲乙类音频功放 , 可以认为是甲类音频功放和乙类音频功放的结合 ,其静态工作电流介于甲类与乙类之间 ,具体取值取决于偏置电流的大小和输出电平。它的偏置电路与乙类没有太大的变化 , 甚至有的功放是完全相同的 , 但它的偏置电流要比乙类稍大 , 以便功放进人甲乙类工作状态。甲乙类功放在输出电平低于设定电平（即设计时确定的值）时 ,输出功率管均工作于微微导通状态 ,其交越失真远小于乙类，当输出电平超过设定闭值时 ,与相同状态的乙类是一样的 ,其输出功率管的一臂完全截止 ,另一臂则须提供全部的工作电流 ,虽然它此时的线性已不及甲类 ,但它可较好地驱动低阻
5、抗负载 ,是甲类的补充。 2.4 丙（ C）类音频功放 这类功放较少听说，因为它是一种失真非常高的功放，只适合在通讯用途上使用。 C类机输出效率特高，但不是 HI-FI放大所适用。 2.4 丁（ D）类音频功放 丁类音频功放 ,实际上是一种开关型音频功放 , 它的输出功率管工作于开关状态：有激励信号输人时 ,输出功率管饱合导通 , 其内阻接近于零；没有输人信号时 , 输出功率管的工作电流几乎为零 ,其内阻很大 , 接近于无穷大。这样 , 就可以使功率输出管的功耗大为减小 , 效率大幅度提高 ,在理想的情况下 ,可达 100%。 3.音频功放电路的选择 在音频功率放大器中 , 主要涉及三种放大电
6、路 : 甲类放大电路、乙类放大电路和甲乙类放大电路。这三种放大电路对功放机重播音效有密切的影响 , 我们在购买功 放机时 , 有必要考虑到其放大电路的特点 , 为自己的音响系统提供理想的功放质量。 甲类放大电路的特点是以牺牲电声转换效率为代价 , 换取放大信号过程中最低的电路失真。它采用一组放大管放大信号 , 虽然理论上其效率可达 5 0%, 而实际仅在 3 0% 4 0%之间 , 但已有效避免了分别放大正半周、负半周信号时两组放大管交接信号时所产生的交越失真 , 从而使音频信号在放大后表现依旧真实、自然。由于失真小 , 故甲类放大电路常用于信号处理部分的前级信号调整处理电路中和高档机的功率放
7、大部分。在工程过程中 ,一部分电功率 转换成有用的音频功率信号去推动音箱 , 而另一部分消耗掉的电功率则转换成热能散发出去 ,因而一般采用甲类放大电路工作的 A V 功放机都装有散热片。这些散热片常设计在机器的顶盖或机器的左右两侧 , 呈“非”字形。由于长时间工作 ,散热片上的温度可高达 5 0 。不过 ,因为电路本身所用的多为耐热的硅或锗的半导体元器件 ,可在上百度的条件下正常工作 ,故正常使用对于自身和元器件的寿命不会有影响。 与甲类放大电路相比 ,乙类放大电路则是以牺牲一定程度的音质为代价 ,换取一定的转换效率。乙类放大电路常采用两组放大管进行推换式工 作 ,一组管负责放大正半周信号 ,
8、另一组负责放大负半周信号。这样在提高放大效率的同时 ,引入了信号在两个放大管组工作间相互交替时所产生的失真乙类放大电路对两组放大管的技术参数的一致性要求相当高 ,为克服产生信号失真较大的缺点 ,很多功放厂家设计了多种电路来进行弥补。这些电路的使用 , 虽然能够起到一定的保真效果 ,但不能根除乙类放大电路信号失真的问题。故乙类放大电路一般用于功率放大部分或中低价位的产品中。 甲乙类放大电路 ,结合上述两类放大电路的特点 ,设计了一个功率限制数值 ,高输入信号较小于该值时 ,电路自动采用甲类 电路放大 ,以保证小信号放大时失真也相对较小 ;高输入信号增大或超过设定的数值时 ,机内就自动切换成乙类放
9、大电路。这样既避免了过多地引起信号失真 ,又保证了较高的转换效率。在甲类状态下进行放大时 ,功放的输出始终应小于功率的限制数值 , 随着信号的加大 ,功放的输出一旦超过这个限制数值 ,输出即采用乙类放大模式。由于这种放大模式的放音质量完全能够达到很高的水准 ,放在中高档次的 A V 功放机或 H i - F i 功放机中常采用甲乙类放大电路。 参考文献： 1王伶伶 .音频功率放大器的分析与设计 D西北大学， 2009. 2夏守行 .高效率 G类音频功率放大器的分析与设计 J电声技术， 2009（ 08） 3张 虔 铭 .谈谈音频功放失真及常见改善方法 N.电子报， 2002. 4毛兴武 .D类
10、音频功放 N.电子报 D， 2002. 5周莹 华崇良 聂彩吉 .国内外常见数字音频功率放大器及应用（一） N.电子报， 2004. 6李亚琏 .用两个单功放组成 BTL功放电路 N.电子报， 2002. 7叶启明 .一款 D类功放 N.电子报， 2001. 8耿纯 .如何选择功放 N.音乐周报， 2001. 9祝依飞 . 跟踪电源供电的高效 率 B类功率放大器 J. 电脑知识与技术 . 2010， 6(21)， 58655871 10刘兆军 .基于双极工艺的音频功率放大器设计 D西安电子科技大学， 2008. 11Per Asbeck, Carsten Fallesen. An RF Pow
11、er Amplifier in a Digital CMOS ProcessJ. Analog Integrated Circuits and Signal Processing. 2002， 1.4155 12 邬国扬，顾涵铮 .高频电路原理 M.浙江大学出版社 ,2006年 5月 . 13 李圣清 .一种新型功率放大电路的设计 J.电声技术 ,1998年 5月 . 14 王兵 .用单片机设计微型电子琴 C.电子工程师 ,2002年 8月 . 15 江伟 .LM3886音频功放 IC的特点及应用 J.实用影音技术 ,1996年 1月 . 16 凡文 .尺寸 小、输出大的音频功放 TPA620
12、3A1J.电子世界 ,2003年 2月 . 17 Harold S.Microcomputer InterfacingJ.Addison-Wesley,1992年 . 18 舒红波，李蔚 .用单片机实现各音色电子琴 J.控制工程， 2004年 5月 . 19 徐敏 .电子线路实习指导教程 M.机械工业出版社 ,2006年 7月 . 20 孙荣德 .模拟组件及其应用 M.科学出版社 ,1983年 . 21 Soclof S. Design and Application of Analog Integrated CircuitsJ.Prentice Hall,1992年 . 22 Sedra A S,Smith K C.Microelectronic Circuits(Fourth Edition)M.Oxford University Press,1998年 23郑光钦 .全能混合电路仿真 OrCAD PSpice A/DM.中国铁道出版社 ,2000年 .
