功放原理、結(jié)構(gòu)、特點、作用詳解-KIA MOS管

功率放大器簡稱功放，功率放大器是一種電子設(shè)備，用于將輸入信號放大到更大的電壓、電流或功率級別，以便驅(qū)動更大的負載或產(chǎn)生更大的輸出功率。常用于音頻、無線電通信、雷達、聲吶、醫(yī)療設(shè)備和其他應(yīng)用中。

功放原理

功率放大器的工作原理是將輸入信號應(yīng)用到放大器的電路中，然后通過放大器的輸出部分產(chǎn)生放大后的信號。放大器的輸入信號可以是電壓、電流、功率或其他物理量。放大器的輸出信號通常是一個更強的電流、電壓或功率。

放大器的工作原理基于放大器的電路結(jié)構(gòu)和其所使用的電子元件的特性。功率放大器的核心是輸出晶體管，它是一種具有高電流放大能力的晶體管。

當輸入信號被應(yīng)用到放大器的電路中時，輸出晶體管負責將信號放大。放大器的其他部分包括電容、電阻和電感等元件，用于匹配輸入信號和輸出負載阻抗，以確保信號能夠被正確地放大。

功放的工作方式

1、A類功放（又稱甲類功放）

A類功放輸出級中兩個（或兩組）晶體管永遠處于導電狀態(tài)，也就是說不管有無訊號輸入它們都保持傳導電流，并使這兩個電流等于交流電的峰值，這時交流在最大訊號情況下流入負載。

當無訊號時，兩個晶體管各流通等量的電流，因此在輸出中心點上沒有不平衡的電流或電壓，故無電流輸入揚聲器。當訊號趨向正極，線路上方的輸出晶體管容許流入較多的電流，下方的輸出晶體管則相對減少電流，由于電流開始不平衡，于是流入揚聲器而且推動揚聲器發(fā)聲。

A類功放的工作方式具有最佳的線性，每個輸出晶體管均放大訊號全波，完全不存在交越失真（Switching Distortion），即使不施用負反饋，它的開環(huán)路失真仍十分低，因此被稱為是聲音最理想的放大線路設(shè)計。

但這種設(shè)計有利有弊，A類功放放最大的缺點是效率低，因為無訊號時仍有滿電流流入，電能全部轉(zhuǎn)為高熱量。當訊號電平增加時，有些功率可進入負載，但許多仍轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃俊?

A類功放是重播音樂的理想選擇，它能提供非常平滑的音質(zhì)，音色圓潤溫暖，高音透明開揚，這些優(yōu)點足以補償它的缺點。A類功率功放發(fā)熱量驚人，為了有效處理散熱問題，A類功放必須采用大型散熱器。

因為它的效率低，供電器一定要能提供充足的電流。一部25W的A類功放供電器的能力至少夠100瓦AB類功放使用。所以A類機的體積和重量都比AB類大，這讓制造成本增加，售價也較貴。一般而言，A類功放的售價約為同等功率AB類功放機的兩倍或更多。

2、B類功放（乙類功放）

B類功放放大的工作方式是當無訊號輸入時，輸出晶體管不導電，所以不消耗功率。當有訊號時，每對輸出管各放大一半波形，彼此一開一關(guān)輪流工作完成一個全波放大，在兩個輸出晶體管輪換工作時便發(fā)生交越失真，因此形成非線性。純B類功放較少，因為在訊號非常低時失真十分嚴重，所以交越失真令聲音變得粗糙。B類功放的效率平均約為75%，產(chǎn)生的熱量較A類機低，容許使用較小的散熱器。

3、AB類功放

與前兩類功放相比，AB類功放可以說在性能上的妥協(xié)。AB類功放通常有兩個偏壓，在無訊號時也有少量電流通過輸出晶體管。它在訊號小時用A類工作模式，獲得最佳線性，當訊號提高到某一電平時自動轉(zhuǎn)為B類工作模式以獲得較高的效率。

普通機10瓦的AB類功放大約在5瓦以內(nèi)用A類工作，由于聆聽音樂時所需要的功率只有幾瓦，因此AB類功放在大部分時間是用A類功放工作模式，只在出現(xiàn)音樂瞬態(tài)強音時才轉(zhuǎn)為B類。

這種設(shè)計可以獲得優(yōu)良的音質(zhì)并提高效率減少熱量，是一種頗為合乎邏輯的設(shè)計。有些AB類功放將偏流調(diào)得甚高，令其在更寬的功率范圍內(nèi)以A類工作，使聲音接近純A類機，但產(chǎn)生的熱量亦相對增加。

4、C類功放（丙類功放）

這類功放較少聽說，因為它是一種失真非常高的功放，只適合在通訊用途上使用。C類機輸出效率特高，但不是HI-FI放大所適用。

5、D類功放（丁類功放）

這種設(shè)計亦稱為數(shù)碼功放。D類功放放大的晶體管一經(jīng)開啟即直接將其負載與供電器連接，電流流通但晶體管無電壓，因此無功率消耗。當輸出晶體管關(guān)閉時，全部電源供應(yīng)電壓即出現(xiàn)在晶體管上，但沒有電流，因此也不消耗功率，故理論上的效率為百分之百。

D類功放放大的優(yōu)點是效率最高，供電器可以縮小，幾乎不產(chǎn)生熱量，因此無需大型散熱器，機身體積與重量顯著減少，理論上失真低、線性佳。但這種功放工作復雜，增加的線路本身亦難免有偏差，所以真正成功的產(chǎn)品甚少，售價也不便宜。

常見的D類功放結(jié)構(gòu)圖

功放電路圖

功率放大器的特點

1.高功率

2.低失真

3.高效能

4.廣泛應(yīng)用范圍

5.易于控制

6.熱效應(yīng)

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