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D類功放IC的優點與不足之處
文章來源:永阜康科技 更新時間:2018/9/28 13:15:00
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最近幾年,效率極高的D類功放,因其符合綠色革命的潮流正受著各方面的重視。由于集成電路技術的發展,原來用分立元件制作的很復雜的調制電路,現在無論在技術上還是在價格上均已不成問題。而且近年來數字音響技術的發展,人們發現D類功放與數字音響有很多相通之處,進一步顯示出D類功放的發展優勢。

D類功率放大器的優點:

1、能量轉換效率極高,體積小,可靠性高。耗電量僅為同功率等級模擬放大器的三分之一。其電源實際使用效率可以高達90%以上,節約能源,也符合環保要求。而B類放大器效率僅為78%理論值,實際應該一般只有30~40%,A類功放的效率就更低。由于D類功放極高的效率,半導體器件的溫升明顯減小,失真率也就顯著減小。

2、可連接的最低負載阻抗可以很低,并且無論負載阻抗高低而電源轉換效率基本保持不變。

3、高、中、低頻無相對相移,聲音清晰透明,聲像定位準確。由于采用無負反饋的16放大電路、數字濾波器等處理技術,可以將輸出濾波器的截止頻率設計得較高,從而保證在20Hz~20kHz內得到平坦的幅頻特性和很好的相頻特性。

4、瞬態響應好,即“動態特性”好。由于它不需傳統功放的靜態電流消耗,所有能量幾乎都是為音頻輸出而儲備,加之無模擬放大、無負反饋的牽制,故具有更好的“動力”特征。由于D類功放采用的FET管導通的時候,Vds的壓降極小,故D類功放的輸出音頻電壓最大幅度接近于供電電壓。而線性功放,由于靜態偏置和Vces的影響,輸出音頻最大電壓幅度是和供電電壓還有一定差距,在低壓系統中,這個現象更加明顯。

5、無過零失真。傳統功放一般都存在由于對管配對及各級調整不佳產生的過零、交越失真。

6、直接接收CD、DVD等數字音源輸出的同軸或光纖數字音頻信號,可以直接以數字信號的方式進行放大,體現了與數字音源的完美結合。

7、適合于大批量生產。產品的一致性好,生產中無需調試,可靠性好,只要保證元器件正確安裝即可。

8、不需任何附加裝置可方便地實現遙控、群控和監測等功能。

D類功放雖然有上述諸多優點,但是D類功放也有它自身的不足之處,而恰恰是這些缺點,一直在制約著D類功放前進的腳步。

D類功率放大器存在的不足:

1、輸出功率功率晶體管并不是純粹的開關,也不是匹配得很好,會帶來畸變。

2、功率晶體管在接通和關閉的過程中,接地點的電位會出現波動,從而增大噪音。

3、功率輸出電路是用兩只功率晶體管接成的橋路,一只功率晶體管導通,另外一只關閉,這之間存在死區。

4、功率輸出電路和揚聲器之間用一只輸出低通濾波器把音頻以外的成分濾除,讓音頻信號進入揚聲器,但不可能徹底濾除脈寬調制的載波,這也是造成失真的一個因素。造成揚聲器的失真。

5、EMI問題嚴重,使用普通pwm單一調制頻率進行調制的時候,高頻諧波的分量很大,有可能造成嚴重的EMI問題。

6、對采樣時鐘的抖動很敏感,采樣時鐘頻率的細微抖動都會引來較大的失真。實際D類功放的缺點正通過技術的改進不斷得到改善,而它固有的效率高的優點也不斷的得到加強,相信以后D類功放將會全面的取代A/B/AB類的功放,特別是在追求較大功率和較高效率的場合.

 
 
 
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