數(shù)字功放,數(shù)字功放的分類,數(shù)字功放參數(shù)指標(biāo)等
數(shù)字功放的功放管工作在開關(guān)狀態(tài),理論狀態(tài)晶體管導(dǎo)通時內(nèi)阻為零,兩端沒有電壓,當(dāng)然沒有功率消耗;而截止時,內(nèi)阻無窮大,電流又為零,也不消耗.所以作為控制元件的晶體管本身不消耗功率,電源的利用率就特別高。
圖1是數(shù)字D類功放的工作原理框圖.D類功放處理的是經(jīng)脈寬調(diào)制(PWM)的音頻數(shù)字信號,聲音信息埋藏在脈沖的占空比或脈沖密度中。
圖示是音頻信號的一種PWM調(diào)制方法,最為直觀;較多采用的是以脈沖密度來表示信號大小的,脈沖密度大的地方,表示電壓高;稀的地方,電壓就低.雙向信號可用其它方式調(diào)制,如占空比50[%],即脈沖寬度與間隔寬度1:1,表示信號幅值為零;占空比大于50[%] ,幅度為正,這時數(shù)值越大,正幅度越高;占空比小于50[%],幅度為負(fù),越小越負(fù).因為這種信號并不需要與外接設(shè)備直接相連,也就不需要格式完全統(tǒng)一,各廠可按自行研發(fā)的最佳方案調(diào)制。
音頻PWM編碼可以從兩種途徑獲得,一是對模擬音頻信號進(jìn)行模數(shù)變換直接生成PWM數(shù)字音頻.二是對其它編碼的數(shù)字音頻,如CD的PCM編碼,通過數(shù)字信號處理技術(shù)變換成PWM碼.獲得后用此信號去控制大電流的開關(guān)型功率MOSFET由功率管輸出一個大能量的PWM碼.輸出電壓的大小由電源電壓高低決定,輸出的電流由負(fù)載揚(yáng)聲器的阻抗和電路形式?jīng)Q定.功率管工作在開關(guān)狀態(tài),只要開關(guān)特性好,線性要求幾乎沒有,制造成本比音響對管低,工業(yè)控制上這類MOSFET已用得很普遍,取材方便。由于開關(guān)管導(dǎo)通時的飽和壓降和截止時的漏電流也會損失一些電能,但總效率仍有百分之九十幾,為各類放大電路效率之冠。
開關(guān)晶體輸出的是脈寬調(diào)制波形,要成為可聽的模擬音頻信號,還需經(jīng)過一路帶寬為20KHz的低通濾波器,濾去脈沖波形中的高頻成分,見圖3,一般說來功放的輸出電壓對選取電容的耐壓不成問題,只是電感最大允許電流要設(shè)計正確。
