功放,就是功率放大器的简称。 对于音响师来说,功放是使扬声器振膜完全“舒展”的法宝,有了它音响才可以“纵情高歌”;对于通信工程师来说,功放是使通信设备信号“满满”的法宝,有了它通信设备才能通畅地收发信号;对于嵌入式工程师来说,功放是弱点驱动强电的法宝,有了它小小的单片机才能控制相对功率更大的电机······
今天,小编就向您介绍一下究竟什么是功放。
记得我在上大学的时候,尤其是学习电子电路相关知识时,老师总是敲着黑板大声喊道:“Amplifier!这可是功放啊!”足见功放在电子电路设计与使用过程中的重要性。那么功放到底是如何设计成的呢?
先来看一下音频电路中的功放。音频功率放大器IC,简称:音频功放IC。,是音响系统中最基本的设备,它的任务是把来自信号源(专业音响系统中则是来自调音台)的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音。
功放的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大,推动音箱放声。一套良好的音响系统功放的作用功不可没。音频功放IC,是各类音响器材中不可缺少的部分,其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后,产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能,不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同 。(图为一种常见的音频功放芯片——LM3886)
接下来,介绍一下通信领域的功放。例如,在手机基站的设计过程中,需要采用经验模型来进行小区规划。无论采用哪种经验模型,由于和实际环境存在一定的误差,同时,对各种地形的判断也具有主观性, 所以其预测结果往往和实际结果有较大的差异。因此,在工程上需要用连续波(CW)模拟发射机对预测的传播模型进行校正。
采用信号发生器加宽 带功放的模式,一套设备就可以实现各种频段的模型校正发射系统,包括CDMA、CDMA2000、GSM900/1800、E-GSM、PHS、TD- SCDMA和WCDMA,成本十分低廉。如果采用CW信号源(如Agilent 8646),可以组成宽带的CW发射机;如果采用矢量信号源(如Agilent ESG),则可以组成各种带调制信号的宽带发射机。
在我们天天时时刻刻使用的手机里,也有功放(GSM手机电路中的功放模型如下图所示)。
普通手机射频电路由接收通路、发射通路、本振电路三大电路组成。其主要负责接收信号解调;发射信息调制。早期手机通过超外差变频(手机有一级、二级混频和一本、二本振电路),后才解调出接收基带信息;新型手机则直接解调出接收基带信息(零中频)。更有些手机则把频合、接收压控振荡器(RX—VCO)也都集成在中频内部。
看了以上两幅电路图,您一定总结出它们的共性了——它们都包含三极管。显然,三极管是功率放大电路的核心。我们就用以下的篇幅,介绍一下功放中三极管的作用。
功放三极管的三种工作状态工作状态
低频功率输出级按三级管的工作状态为甲类、乙类、甲乙类三种。
它们各有特点:
(1).甲类功率输出级主要优点是失真小,主要缺点是效率低。
它的输出功率Po,电源功耗PD,集电极最大功耗Pcmax和效率分别为:
Po=Ec2/2RL PD=2Ec2/RL
Pcmax=2Ec2/RL=4Po η= Po/ PD=1/4=25%
(2).乙类功率输出级的主要优点是效率高,主要缺点是存在严重交越失真。
它的输出功率Po,电源功耗PD,集电极最大功耗Pcmax和效率分别为:
Po=Ec2/2RL PD=2Ec2/πRL
Pcmax=2Ec2/π2RL» 0.4Po η= Po/ PD=π/4=78%
(3).甲乙类功率输出级吸收了甲类乙类的优点,因而得到广泛应用,
但其电路结构比甲类乙类复杂。如下图,先利用二极管提供偏置电压, 再利用三极管恒压源提供偏置电流。
当音频驱动信号是上半周的时候,上管导通也就是VT几我看不清楚.给输出电容C2C通过负载RL充电,完成驱动信号的正半周放大;当音频信号是下半周的时候是下管导通,电容C2对负载RL放电.完成驱动信号的下半周放大.
引电路叫TCL单端供电的放大电路.
前级功放
前级功放主要作用是对信号源传输过来的节目信号进行必要的处理和电压放大后,再输出到后级功放。它就像铁路岔道一样,控制切换哪一路音源信号接入功放似推飞面展引先执呀,哪一路音源信号与功放断开。
后级功放
后级功放是进行单纯功率放大的部分,它的作用就影而演且小毛也千当是尽可能原原本本地放大来自于前级的信号,我们对后级的要求是,放大倍数尽长段伯度械切可能高,而放大后信号高棚的失真程度应尽可能低。除端留市划认轮道补放大电路外,还设计有各种保护电路,如短路保护、过压保护、过热保护、过流保护等。
放大音量:功率放大器最主要的作用就是用来放大音量的,一般就是使用在家用 音响 以及各种音响设备上的。功率放大器的安装也是比较简单的,很多的音响设备都会自孝念宽带一些巧亮功率放大器,但是由于不能满足需要所以一些防其怎东于握煤第十京汽人会自己安装一个功率放大那八客成的长器。
提高音质:功华入味希率放大器除了放大音量之外,还具三更毫旧有提高音质的作用。但是犯以散深需要注意的是只有正确的安装了功安来屋氢控率放大器,它才能够有效的提高我们的音响系统的音质。