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08
2017
07

工程師應該如何為自己的應用選擇正確的音頻功放?(干貨分享)

簡單來講,音頻功放就是將一個微小的信號放大到一個可用的級別,但完全保持原信號的所有信息。這個過程可以認為是一個線性放大的過程,放大的輸出信號是輸入信息的完整線性展現。

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常規來講音頻功放IC主要有如下類型:Class A ClassB Class ABClass DClass GClass DGClass H

Class A型功放是最簡單的一種音頻功放類型,它是將輸入信號完整的線性放大,是最具有線性化的一種功放,但這種功放轉換效率比較低,主要應用于要求高線性,同是功率又足夠大的產品中。

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Class B型功放采用的是一種推-拉放大拓撲結構,ClassB型放大器的輸出信號由一個一正一負的晶體放大器的輸出組成。為了復現輸入信號,每個晶體放大器只傳導一半周期的信號波。這一特征便使得功放能夠處理零電流的情況,相比Class A來講,Class B效率有所提高。但這一效率的提高是以降低音頻質量產生的,當處理低功率音頻信號時,ClassB型功放容易出現交叉失真的現象。在低功率的應用中一般不推薦使用Class B型功放。

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Class AB型功放是ClassA ClassB功放拓撲的組合,它既擁有ClassA的聲音質量,又擁有ClassB的處理效率。該技術通過偏置的方法來傳導放大一個接近于零的信號。從ClassB的介紹中我們有提及對于小信號,ClassB會引入非線性信號產成變形失真。而ClassAB采用的方式是當是小信號時,由ClassA拓撲處理,對于大信號則是由ClassB拓撲處理。ClassAB功放達到一個高信噪比,低THD+N,轉換效率可以達到65%

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ClassD型功放是在應用產品對功耗有強烈要求的這種背景下產生,ClassD功放采用 PMW技術,通過一個變化的工作周期來近似表達模擬輸入信號,由于輸出晶體放大器開關可以完開或關,所以ClassD的效率幾乎可以達到90%以上。

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ClassG型功放和ClassAB功放十分相似,只是提供了多種供電電壓,當處理微信號時,ClassG功放選用一個低供電,當信號強度增加時,ClassG會選擇一個更大合適的電壓。由于ClassG是按工況選擇合適電壓,只在要求大電壓供電時才會使用大電壓供電,而ClassAB則是一直使用大電壓供電,相比下ClassG更有效率。

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ClassDG型功放可以看成是ClassD型功放與ClassG型功放的組合,也是采用PMW技術,通過一個變化的工作周期來近似表達模擬輸入信號,然后會根據信號的大小適配合適的電源,以具有更高的效率。

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ClassH型功放則是減少了輸出設備與供應源之間的損耗,使得功放能以ClassAB的效率工作而不需要考慮供電級別。

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