功放的工作原理
功放的工作原理其實很簡單, 就是將音源播放的各種聲音信號進行放大, 以推動音箱發(fā)出聲 音。 從技術角度看,功放好比一臺電流的調制器,它將交流電轉變對直流電,然后受音源播放的 聲音信號控制, 將不同大小的電流, 按照不同的頻率傳輸給音箱, 這樣音箱就發(fā)同相應大小、 相應頻率的聲音了。 由于考慮功率、阻抗、失真、動態(tài)以及不同的使用范圍和控制調節(jié)功能,不同的功放在內部 的信號處理、線路設計和生產工藝上也各不相同。
功放的分類 功放一般分為前級功放、后級功放與合并級功放,合并機就是把前級、后級集于一身的 機器。前級是用來把信號作初步放大、調節(jié)音量的;而后級則是把前級來的信號作大量放大 來推動揚聲器。 前級也分為有源及無源兩種。有源的前級是使用電源把信號放大,而無源的前級就只 有調節(jié)音量的功效。 老實講, 現今成功的無源前級不多, 因為音源與后級的內阻有很大分別, 只靠一個音量開關把音源與后級連接起來,內阻的差別會使動態(tài)、細節(jié)、頻應盡失!有源的 前級除了調節(jié)音量外,還可作初部廣大及降低音源及后級間內阻之別,即用作緩沖。 后級是把從前級來的信號放大給楊聲器用的,后級必須夠力去推動揚聲器。所謂夠力, 不是指越大聲越夠力。必須有能力去支持整個樂團的大場面而不失其細節(jié)。
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功放的全稱是功率放大器,它的功能是將輸入的音頻小信號放大到足以驅動音箱的功率。
專業(yè)功放的工作原理中,從放大的角度講沒有什么特殊之處,在功放內部會有電壓放大和電流放大兩個部分,通常功放的電路中,前端部分是電壓放大,后端部分是電流放大,如此,電壓與電流的乘積就是功率放大。
在市場上出售的功放中,大致有兩個種類,一是民用功放,二是專業(yè)功放。
民用功放的輸出功率大致在100瓦以內,而輸入端口較多,可能會有二到六路不等的選擇,另外,端口輸入端大多為非平衡的成為蓮花插或RCA插的接口,有時還會加入高低音調節(jié)的功能。
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常用功率放大電路的原理
單只三極管輸出的功放電路輸出小、效率低,日用電器中已很少見。目前常采用的是推挽電路形式。圖1是用耦合變壓器的推挽電路原理圖。它的特點是三極管靜態(tài)工作電流接近于零,放大器耗電及少。有信輸入時,電路工作電流雖大,但大部分功率都輸出到負載上,本身損耗卻不大,所以電源利用率較高。這個電路中每只三極管只在信號的半個周期內導通工作,為避免失真,所以采用兩只三極管協調工作的*。圖中輸入變壓器B1的次級有一個接地的中心抽頭。在音頻信號輸入時,B1次級兩個大小相等、極性相反的信號分別送到BG1和BG2的發(fā)射結。在輸入信號的正半周時間里,BG1管因加的是反向偏壓而截止,只有BG2能將信號放大,從集電極輸出;而在信號負半周,BG1得到正高偏壓,能將這半個周期的信號放大輸出,而BG2卻截止。電路中的兩只三極管雖然各自放大了信號的半個同期,但它們的輸出電流是分先后通過輸出變壓器B2的,所以在B2的次級得到的感應電流又能全成一個完整的輸出信號。
這個功放電路中,為了解決阻抗匝配和信號相位等問題,輸入與輸出變壓器是不可少的。但是,優(yōu)質變壓器的制作在材料和工藝上都比較困難,它本身總還要消耗一部分能量,降低電路的效率,而且變壓器的頻率特性不好,使電路對不同頻率信號輸出很不均勻,會造成失真,所以為了提高功放質量,人們更多地使用無變壓器(OTL)功率放大電路。
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