技術(shù)資訊 | 如何放大音頻信號

本文要點：

音頻放大器的輸入頻率范圍為30Hz至15kHz

音頻放大器廣泛應(yīng)用于音響系統(tǒng)、樂器、無線電廣播系統(tǒng)、無線發(fā)射器和遠(yuǎn)距離信號傳輸系統(tǒng)。

D 類放大器采用脈沖寬度調(diào)制 (PWM) 來產(chǎn)生接近模擬輸入信號的輸出電壓脈沖。

D類功放因其重量輕、散熱好等特點，成為最流行的音頻信號放大器

在設(shè)計帶有麥克風(fēng)、無線發(fā)射器或無線電設(shè)備的系統(tǒng)時，學(xué)習(xí)如何放大音頻信號至關(guān)重要。音頻信號是大信號，功率放大器用于增強這些音頻信號。D類功放因其重量輕、散熱好等特點，成為最流行的音頻信號放大器。它提供最低的音頻信號失真。在本文中，我們將討論音頻信號放大的工作原理以及 D 類放大器的細(xì)節(jié)。

為什么放大音頻信號很重要？

有幾種情況必須放大音頻信號。以公共廣播系統(tǒng)為例。當(dāng)揚聲器將他或她的聲音傳送到麥克風(fēng)中時，聲音信號被轉(zhuǎn)換為電信號。電信號是低電壓的，在毫伏范圍內(nèi)。低電壓信號無法驅(qū)動揚聲器提供音頻輸出。低電壓信號需要被放大到足夠高的電壓電平。對于音頻信號放大，可以使用音頻放大器。放大器是輸出具有增益的輸入信號的電子電路。它們以最小的失真放大信號。放大器可以根據(jù)其工作模式、電路配置和耦合進(jìn)行分類。

功放分類

根據(jù)工作頻率，放大器分為：

1、直流放大器 -將信號從零頻率放大到大約 10 Hz。

2、音頻放大器- 音頻放大器的輸入頻率范圍為 30Hz 至約 15kHz。

3、寬帶放大器或視頻放大器 -視頻放大器處理頻率高達(dá)幾 MHz 的輸入信號。

4、射頻放大器 - 射頻放大器的輸入信號在幾 kHz 到數(shù)百 MHz 的范圍內(nèi)。

如何使用音頻放大器放大音頻信號

音頻放大器用于放大聲音信號。音頻放大器屬于信號放大器。它們是需要高開關(guān)信號的功率放大器。應(yīng)用中的大多數(shù)音頻放大器都是多級放大器。

音頻放大器由有源半導(dǎo)體器件組成，例如雙極結(jié)型晶體管(BJT) 或場效應(yīng)晶體管 (FET)。音頻放大器和晶體管連接的配置取決于噪聲、工作頻率、失真和增益要求等因素。

當(dāng)來自麥克風(fēng)的電信號到達(dá)晶體管時，它會啟動多數(shù)和少數(shù)電荷載流子的運動。根據(jù)所需的放大，放大器電路中包含更多晶體管，從而增加了級數(shù)。隨著電荷載流子的運動，信號到達(dá)多級放大器的最后一級。輸出端的信號是帶增益的輸入信號的復(fù)制品。

D類音頻放大器音頻放大器廣泛應(yīng)用于音響系統(tǒng)、樂器、無線電廣播系統(tǒng)、無線發(fā)射器和遠(yuǎn)距離信號傳輸系統(tǒng)。音頻放大器有不同的分類，如 A 類、B 類、AB 類、D.G、DG 和 H 類。使用最廣泛的音頻放大器類是 D 類放大器。D 類放大器與 A、B 和 AB 類放大器不同，因為它們不會在輸出級消耗大功率。D類放大器的一些優(yōu)點包括：

• 低功耗
• 更少的熱量產(chǎn)生
• 需要更少的熱管理
• 占用更少的電路板空間
• 延長電池壽命
• 更低的花費

在 D 類放大器中，輸出電壓脈沖在正電源和負(fù)電源之間切換。這些放大器采用脈沖寬度調(diào)制(PWM) 來產(chǎn)生接近模擬輸入信號的輸出電壓脈沖。不切換時，輸出級中的晶體管完全關(guān)閉。在這種狀態(tài)下，這些晶體管不消耗電流，從而顯著降低了功耗。功率損耗減少，因為晶體管要么完全打開，要么完全關(guān)閉。晶體管在開關(guān)區(qū)域而不是在其他音頻放大器中的有源區(qū)域中工作。D 類放大器功率損耗的降低提高了效率，通常約為 90%。

如何在便攜式音頻設(shè)備中放大音頻信號的解決方案在于使用 D 類放大器。因為這些放大器價格實惠、可靠性高，并在汽車和家庭音頻放大器中展示了卓越的性能。它們通過差分輸入提供低爆音和降噪。

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