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D类功放IC的优点与不足之处
文章来源:永阜康科技 更新时间:2018/9/28 13:15:00

最近几年,效率极高的D类功放,因其符合绿色革命的潮流正受着各方面的重视。由于集成电路技术的发展,原来用分立元件制作的很复杂的调制电路,现在无论在技术上还是在价格上均已不成问题。而且近年来数字音响技术的发展,人们发现D类功放与数字音响有很多相通之处,进一步显示出D类功放的发展优势。

D类功率放大器的优点:

1、能量转换效率极高,体积小,可靠性高。耗电量仅为同功率等级模拟放大器的三分之一。其电源实际使用效率可以高达90%以上,节约能源,也符合环保要求。而B类放大器效率仅为78%理论值,实际应该一般只有30~40%,A类功放的效率就更低。由于D类功放极高的效率,半导体器件的温升明显减小,失真率也就显著减小。

2、可连接的最低负载阻抗可以很低,并且无论负载阻抗高低而电源转换效率基本保持不变。

3、高、中、低频无相对相移,声音清晰透明,声像定位准确。由于采用无负反馈的16放大电路、数字滤波器等处理技术,可以将输出滤波器的截止频率设计得较高,从而保证在20Hz~20kHz内得到平坦的幅频特性和很好的相频特性。

4、瞬态响应好,即“动态特性”好。由于它不需传统功放的静态电流消耗,所有能量几乎都是为音频输出而储备,加之无模拟放大、无负反馈的牵制,故具有更好的“动力”特征。由于D类功放采用的FET管导通的时候,Vds的压降极小,故D类功放的输出音频电压最大幅度接近于供电电压。而线性功放,由于静态偏置和Vces的影响,输出音频最大电压幅度是和供电电压还有一定差距,在低压系统中,这个现象更加明显。

5、无过零失真。传统功放一般都存在由于对管配对及各级调整不佳产生的过零、交越失真。

6、直接接收CD、DVD等数字音源输出的同轴或光纤数字音频信号,可以直接以数字信号的方式进行放大,体现了与数字音源的完美结合。

7、适合于大批量生产。产品的一致性好,生产中无需调试,可靠性好,只要保证元器件正确安装即可。

8、不需任何附加装置可方便地实现遥控、群控和监测等功能。

D类功放虽然有上述诸多优点,但是D类功放也有它自身的不足之处,而恰恰是这些缺点,一直在制约着D类功放前进的脚步。

D类功率放大器存在的不足:

1、输出功率功率晶体管并不是纯粹的开关,也不是匹配得很好,会带来畸变。

2、功率晶体管在接通和关闭的过程中,接地点的电位会出现波动,从而增大噪音。

3、功率输出电路是用两只功率晶体管接成的桥路,一只功率晶体管导通,另外一只关闭,这之间存在死区。

4、功率输出电路和扬声器之间用一只输出低通滤波器把音频以外的成分滤除,让音频信号进入扬声器,但不可能彻底滤除脉宽调制的载波,这也是造成失真的一个因素。造成扬声器的失真。

5、EMI问题严重,使用普通pwm单一调制频率进行调制的时候,高频谐波的分量很大,有可能造成严重的EMI问题。

6、对采样时钟的抖动很敏感,采样时钟频率的细微抖动都会引来较大的失真。实际D类功放的缺点正通过技术的改进不断得到改善,而它固有的效率高的优点也不断的得到加强,相信以后D类功放将会全面的取代A/B/AB类的功放,特别是在追求较大功率和较高效率的场合.



 
 
 
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