1. 电阻性负载功率放大器
放大器的输出电阻就是放大器的内阻.它是由负载端向放大器视入的等到效电阻.如果用u0来表示输出电压,输出电阻用r表示.开路输出电压u00那它们的关系为u0=rlu00/(r0+rl),由此式可知.放大器输出电阻如果为零.则输出电压等于开路电压,表示放大器向负载输送不管多少电流,都不致影响负载两端电压,说明放大器带负载能力强.当然.r0=0是一种理想状态,实际放大器总含一定的输出电阻.
2. 放大器的输出电阻与负载电阻有关
输入电阻越大,信号提供的电流就越小,可以放大更微弱的信号。输出电阻越小,输出电流越大,带负载能力越强。
3. 放大器的负载电阻
主要指标有五种。
1.额定功率
是指连续的正弦波功率,在1kHz正弦波输入及一定的负载下,谐波失真小于1%所输出的功率,表示成W/CH(瓦/声道),一般来说,额定功率越大,造价越高。
2.总谐波失真
是指高次谐波占基波的百分比,总谐波失真越小越好,好的功率放大器的总谐波失真能达到0.02%
3.转换率
单位时间上升的电压幅度,单位为伏/微秒,它反映了功率放大器对瞬态声音信号的跟踪能力,是一种瞬态特性指标。
4.阻尼因子
其定义为功率放大器的负载阻抗(大功率管内部电阻加上音箱的接线线阻),例如8Ω:0.04Ω=200:1,一般要求比值比较大,但不能太大,太大会觉得扬声器发声单薄,太小则会使声音混浊,声音层次差,声像分布不佳。
5.输出阻抗
通常有8Ω、4Ω、2Ω等值,此值越小,说明功率放大器负载能力越强。就单路而言,额定负载为2Ω的功率放大器,可以带动4只阻抗为8Ω的音箱发声,并且失真很小。
4. 大功率负载电阻有什么用
终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射。
在通信过程中,有两种原因因导致信号反射:阻抗不连续和阻抗不匹配。
阻抗不连续,信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有,信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理,与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法,就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻,使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的,因此,在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。
引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射,主要表现在通讯线路处在空闲方式时,整个网络数据混乱。
要减弱反射信号对通讯线路的影响,通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。在实际应用中,对于比较小的反射信号,为简单方便,经常采用加偏置电阻的方法。
一个485网络,可能最多会有32个设备接上去,线长最大为1千米。这个终端负载电阻线路的两端用阻抗匹配电阻,是所有的电阻都是XXX欧,还是这么多并起来的等效电阻值是120欧
5. 功率放大器输出电阻
共集电路的特点:
1、输入信号与输出信号同相;
2、共集电极放大电路的输入电阻比共发射极放大电路的输入电阻大得多,可达到数十千欧到数百千欧。放大电路的输入电阻越大,电路从信号源吸取的电流就越小,信号源的负担就越轻,同时电路从信号源获得的电压越大。因此共集电极放大电路通常用在多级放大电路的输入级。共集电极放大电路的输出电阻很小,当负载改变时,输出电压变动很小,故有很好的带负载能力,实际应用中常用在多级放大电路的输出级,用来提高电路的带负载能力。根据共集电极放大电路的输入电阻很大,输出电阻很小的特点,实际应用中还常用在多级放大电路的中间级,实现阻抗变换,使前后级放大电路阻抗匹配,实现信号的最大功率传输。
3、电流增益高,输入回路中的电流iB<<输出回路中的电流iE和iC;
4、有功率放大作用;
5、适用于作功率放大和阻抗匹配电路。
6、在多级放大器中常被用作缓冲级和输出级。
7、射极输出器的输出电阻与共射放大电路相比是较低的,一般在几欧到几十欧。
6. 电阻性负载功率放大器原理
输出功率(output power):
表明该功率放大器在一定负载下输出功率的大小
,一般在功放说明书上标明在8欧姆负载,4欧姆负载或2欧姆负载状态下的输出功率,同时也会表明功放在桥接状态下,8欧姆负载时或4欧姆负载时的输出功率。这个输出功率表示功放的额定输出功率
,而不是最大或者峰值输出功率。
负载阻抗(load impedance):
表明功放的负载能力,负载的阻抗越小,表明功放能通过的电流能力就越强
,一般来说,大部分的功放最低负载阻抗为4欧姆,品质好的功放最低负载一般为2欧姆。双通道时能够负载4欧姆的功放,在桥接状态下可以负载最低为8欧姆,双通道时能够负载2欧姆的功放,桥接状态下可以负载4欧姆。桥接状态下只能负载8欧姆的功放,不可以负载更低的阻抗,否则会造成功放因为电流过大而烧毁。
立体声(两路)模式(stereo mode or dual mode):
一般的功放内部具有两个独立的放大电路,可以分别接受两路不同的信号分别进行放大并输出
,这种工作状态称为立体声(两路)模式。
桥接模式(bridge mode):
桥接模式是利用功放内部的两个放大电路相互推挽,从而产生更大输出电压的方式
,功放设定为桥接模式后,成为一台单声道放大器,只可以接受一路输入信号进行放大,输出端为两路功放输出的正端之间。
并联输入模式(parallel mode):
此方式将功放的两路输入信号通道进行并联,只输入一路信号来同时驱动两个放大电路,两个输出端输出信号相同。
频响范围(frequency range):
表明功放可以进行放大的工作频段,一般为20-20000赫兹
,一般在此数据后面有一个后缀,比如-1/+1dB,这代表这个频率范围的误差或浮动范围,这个数值约小,表明频率范围内的频响曲线更平直。如果功放的频响范围以-3分贝为测试条件,这个功放出来的声音可能就没有那么平直了。
总谐波失真(THD):
表明功放工作时,由于电路不可避免的振荡或其他谐振产生的二次,三次谐波与实际输入信号叠加,在输出端输出的信号就不单纯是与输入信号完全相同的成分,而是包括了谐波成分的信号,这些多余出来的谐波成分与实际输入信号的对比,用百分比来表示就称为总谐波失真。一般来说,总谐波失真在1000赫兹附近最小,所以大部分功放表明总谐波失真是用1000赫兹信号做测试,但有些更严格的厂家也提供20-20000赫兹范围内的总谐波失真数据。总谐波失真在1%以下,一般耳朵分辨不出来,超过10%就可以明显听出失真的成分。这个总谐波失真的数值越小,音色就更加纯净
。一般产品的总谐波失真都小于1%@1kHz,但这个数值越小,表明产品的品质越高。
互调失真(IMD):
互调失真是由于功放内部的晶体管工作特性引起的,使正弦波的波形发生畸变而产生的。
互调失真的存在,直接影响到声音的音质,电子管放大器没有互调失真,所以一般来说晶体管放大器听起来感觉没有电子管功放那么柔和,舒服。一般互调失真的数值如果大于0.1%,这个功放的声音就感觉生硬,发涩,不抒展。
共模抑制比(CMRR):
共模抑制是用来衡量共模信号被放大器抑制程度的一个综合指标。
这个参数一般用负值表示,比如-60dB,这个指标也是严重影响放大器的音质的指标,此指标数字越低,功放的音质就越好。
阻尼系数(damping factor):
这是功放内阻和负载阻抗的比值,阻尼系数=音箱的阻抗÷(功放的内阻+音箱线的阻抗)
,高阻尼系数的功放对音箱单元的控制能力加强,可以让单元的反应更加接近功放输出信号的要求,但过高的阻尼系数将导致音箱的低频延展性变差,声音干硬。比较低的阻尼系数可以获得柔和的低音,但过低的阻尼系数将造成低音变得拖沓,不干净。一般的功放阻尼系数在200-1000@8欧姆之间
。音箱线质量不好,线电阻大同样会影响功放的阻尼系数,造成功放对音箱的控制力减弱,声音变散。
输入灵敏度(input sensitivity):
这是个电压概念,表明当功放达到满功率输出时,在输入端的信号电压的大小,一般的功放的输入灵敏度电压为0.775v(0dB)到1.5v(+6dB)之间,灵敏度电压越高,输入灵敏度越低。
有些高品质功放,输入灵敏度低是由于采用更深的负反馈电路,所以具有更低的失真,更宽的频响和更好的音质。
信噪比(S/N or SNR or Hum and Noise):
指功放信号电压和本底噪声电压的比值,这个数值越大,表明功放的噪声更低。
一般专业产品的信噪比都在100分贝左右,用正值标注时,越高越好(有些功放采用负值标注,数值越小越好)。衰减功放的输入电平增益(关小功放音量旋钮)会降低功放的信噪比。
通道串扰(crosstalk):
意味着功放内部两个放大通道之间通过电路耦合产生的串音
,此指标不好,一个声道的信号就会串到另外一个声道去,从而在另外一个通道产生不干净的声音,通道串扰的数值一般为-60分贝左右。
这个数值用负值标注时,数值越低,表示两个放大通道之间的分离度越高,声音越干净。
转换速率(Slew Rate):
衡量放大器的响应速度一般是用电压转换速率其定义是在1微秒时间里电压升高幅度
,如果以方波测量的话则是电压由波谷升至波峰所需时间,单位是V/u s,数值愈大表示瞬态响应度越好,感觉声音的速度快,能量集中。专业功放的转换速率一般都可以做到40V/u s以上。转换速率低于20V/u s的功放出来的声音会感觉拖沓和发散。
高通滤波器(high pass filter or HPF):
音响系统中,有时会有一些极低频的次声波(infrasonic)信号夹杂在全音频信号当中,这些次声波信号人耳听不见,但是这种信号进入音箱,就会导致低音喇叭产生自激,并导致喇叭损坏,所有,有些功放内部装有次声波消除滤波器,有些是在后面板设置开关,可以在需要的时候切除无必要的30赫兹或40赫兹以下的频率,保护喇叭的安全。
限幅器(limiter):
这是功放的保护措施之一
,在功放输入电压超过输入灵敏度电压时,对输入信号进行限幅,从而避免功放因为过高的输入电压产生削波失真。有些功放的限幅器是自动启动的,有些功放在后面板安装了限幅器启动开关来控制限幅器的启动状态。
接地开关(ground left):
功放的机箱一般与电源变压器屏蔽相连,功放机箱也具有接地端,但这个“地”与信号的“地”不同。当电源的接地端存在干扰时,打开接地开关让功放机箱的接地与之相接可以降低交流声干扰,如果电源地线没有干扰就不要接通。