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1、集成化类音频放大器过玉清东华大学机械工程学院摘要集成化类音频放大器是一类较为新型的半导体集成电路,本文就其工作原理、结构特性和应用领域等方面,作了一些简要的讨论与介绍关键词音频类放大器集成电路“”有总谐波失真低于的类放大器一直占据着音频功率放类放大器这一名称早在单片立体声功率放大器,也有输出大器的主导地位晶体管问世之前的真空管时代就已,’,功率有效值超过白瓦的功率模其实利用开关放大器来处理出现当时主要用作电机和继电器、。、、,块本文将从原理结构特性语音音乐等模拟音频信号的技术之类工业设备的低速控制开关但,与应用等方面,对这类新型器件作方案在五十
2、年代初已具雏形其原在音频放大这一极其普通的应用领理可参见图其中,音频输入信域却一直毫无地位直至二十世纪一简要介绍六十年代,由于器件性能的提高和工作原理,,,众所周知常见的功率放大器簇孟条盔设计技术的进步这一局面才逐渐、、、、有所改观进人七十年代之后,终可以分为等几种不同类型,其保真度依次递减,君籍于有一家著名的专业音响设备公司开始批量生产采用类放而电源效率则依次递增其中,,,类放大器由于效率过于低下通常号先同三角波发生器产生的基准信大器的汽车音响装置标志着类号进行比较,三角波的频率远高于音频放大器的设计制造技术已经趋仅用于少数小功率装置类放大于
3、,器则多见于大功率的窄带射频设音频输人信号的上限频率可达数成熟自此进人了一个新的应用,,发展阶段。备这是因为在此场合可以利用倍乃至数十倍借以在电压比较器的输出端形成一系列幅度相等、频类音频放大器最显著的优点是谐振回路的带通滤波特性基本消除,放大器产生的谐波失真而类放率与三角波相同而宽度正比于输人具有极高的电源效率目前的应用,大器实质上是,音频信号瞬时值的矩形脉冲于是也因此而主要集中于由电池供电的一种开关放大器显然不可能直接用以处理模拟信号。便可利用开关放大器取代传统的线中小功率音响设备以及少数特殊的相形之下,类和类放大器在保性放大器作为功率输出
4、级以提高电大功率工业控制设备等一些特别注,,重电源效率的产品领域。与此相真度和效率两方面均较为适中但源效率其输出功率信号经由低,,“通滤波器再送往负载可以保证整应近年来相继出现了不少类音因前者可以避免后者所谓的交越”,,,失真问题所以最近几十年来个放大器具有足够低的谐波失真频放大器的专用集成器件其中既集成电路应用年。月度,不难看出,上述原理同目前广下降,通常低十一,但是体管,采用平衡型差动输人方式以泛应用于开关电源和逆变器等变流类放大器的效率却会因为开关损耗适应各种不同的音频接日以电,,装置的脉宽调制方法并无有所减小而略有几升可见后者的源供电时
5、每个声道的连续输出功二致,只是应用领域有所不同而实用效率可以达到前者的两倍以率为,山条值输出功率为,整已上个音频范围内的总谐波失真音响设备采用类功率放大美国德州仪器公司的研究人员与噪声之和不超过器,究竟能在提高电源效率方面取曾经作过一次对比试验,听用集成器件的引脚表面安装式封装带有得多大效果,可说是个颇有兴味的器件分别为该公司生产的导热衬垫以将耗散的热量传导至印实际间题型常规功放和型类功吊电路板,所以这类输出功率约为类放大器在满功率输出单频放,两者均由电池供电,以音数瓦而电源效率高达一的放正弦信号时,电源效率约在的乐作为输人信号,额定输出功率大
6、器已可不再另配散热器‘,水平,类放大器在同样条件下的一般规定,电池电压下降型功放的额定开关电源效率则为左右,故在这种至其标值的时即表示寿命终频率为,也可由“时钟”特殊场合卜两者相差并不悬殊了按照这一标准,上述两种功率输入端引入外部时钟信号,令器件但在实际应用中,此类极端情况很放大器的工作时间分别为分钟与系统内其它有关部件同步工作,少出现常见音乐信号的“峰值系和分钟,后者的电池寿命确实以尽量避免相互干扰另外,该器”“”“”数即峰值功率与平均功率之比多比前者延长了一倍以上件备有静音和闭锁两条一分,,“”在贝的范围之内或者电路结构控制引脚处于闭锁状态
7、时说放大器的平均输出功率仅仅是其集成化类功放的内部电路结器件耗电仅为尽片内的温最大输出功率的,此丁型度检测元件则通过控制逻辑为器件构不妨仍以前述之双“时类功率放大器将会因为电压声道立体声功率放大器为例予以说提供了过热保护功能”,利用率输出电压峰值与电源电明,可参见图该器件内含能够迄今为止儿乎所有类功率压之比较低而导致电源效率明显直接驱动几负载的功率输出晶放大器的输出电路都采用所谓的“桥联负载’形式即图所示的“”形全桥结构。同常规的单端输出电路相比,采用电路的好处,主要是在电今动答源电压和负载阻杭保持不变的情况下,其输出功率约可提高三抖攫登倍,并
8、且依然可以单电源供电当然也应注意,此时放大脚动器器,输出负载的两端都不接地故而可能无法适应诸如以普通立时神愉入角波体声耳机作为负载之类的特定应发生器用