전력 증폭기 (영문 이름: power amplifier), "전력 증폭기" 는 지정된 왜곡 조건 하에서 특정 부하 (예: 스피커) 를 구동하기 위해 최대 전력 출력을 생성할 수 있는 증폭기입니다. 전력 증폭기는 전체 오디오 시스템에서' 조직, 조정' 의 중추적 역할을 하며, 어느 정도 전체 시스템이 좋은 음질 출력을 제공할 수 있는지를 지배한다. -응?
트라이오드의 전류 제어 또는 전계 효과 튜브의 전압 제어를 사용하여 전원 공급 장치의 전력을 입력 신호에 따라 변하는 전류로 변환합니다. 소리는 다른 진폭과 다른 주파수의 파, 즉 AC 신호 전류, 트라이오드의 집전극 전류는 증폭 영역에서 일정한 기준 전류의 베타배이고, 베타는 트라이오드의 전류 증폭 계수이며, 이를 적용한다. 작은 신호를 베이스로 주입하면 집전극이 흐르는 전류는 기준 전류의 베타배와 같게 되고, 그 신호를 단직커패시턴스로 격리하면 전류를 얻을 수 있다 ( 끊임없는 전류 증폭을 거쳐 전력 증폭을 완성하였다.
기존의 디지털 음성 재생 시스템은 두 가지 주요 프로세스인
로 구성됩니다1, 디지털 음성 데이터에서 아날로그 음성 신호로의 변환 (고정밀 디지털 아날로그 변환기 DAC 사용) 구현
2, 아날로그 전력 증폭기를 사용하여 아날로그 신호 확대 (예: 클래스 A, 클래스 B 및 클래스 AB 증폭기) 를 수행합니다. 1980 년대 초반부터 많은 연구자들은 아날로그 변환 없이 디지털 음성 데이터에서 직접 전력 증폭을 구현하는 다양한 유형의 디지털 증폭기를 개발하기 위해 노력해 왔습니다. 이러한 증폭기는 일반적으로 디지털 전력 증폭기 또는 클래스 D 증폭기라고 합니다.
클래스 a 증폭기:
클래스 A 증폭기의 주요 특징은 증폭기의 작업점 Q 가 부하선의 중간점 근처에 설정되고 트랜지스터가 입력 신호의 전체 주기 동안 통한다는 것입니다. 증폭기는 단관으로 작동할 수도 있고, 일을 밀어낼 수도 있다. 증폭기는 특성 곡선의 선형 범위 내에서 작동하므로 일시적인 왜곡과 대체 왜곡이 적습니다. 회로가 간단하고 디버깅이 편리하다. 그러나 효율이 낮고 트랜지스터 전력 소비량이 크며, 효율성의 이론적 최대값은 25 에 불과하며, 큰 비선형 왜곡이 있습니다. 따라서 효율성이 상대적으로 낮다.
클래스 b 증폭기:
클래스 B 증폭기의 주요 특징은 증폭기의 정적 지점이 (VCC, 0) 에 있어 신호 입력이 없을 때 출력측에서 전력을 거의 소비하지 않는다는 것입니다. Vi 의 양의 반주기 동안 Q1 은 Q2 를 통과하여 반주 사인파를 정확하게 출력합니다. 마찬가지로, Vi 가 음의 반파 사인파일 때, 반드시 두 관으로 밀어서 일을 해야 한다. 그 특징은 효율이 높지만 (78) 증폭기가 비선형 영역에서 작동하기 때문에' 교차 왜곡' 이 크다는 단점이 있다. 즉, 신호가 -0.6V~ 0.6V 사이에 있을 때 Q1, Q2 가 모두 통하지 않아 발생합니다. 그래서 이런 증폭기도 디자이너에 의해 점차 포기되고 있다.
클래스 AB 증폭기:
AB 클래스 증폭기의 주요 특징은 트랜지스터의 전도 시간이 반주기보다 약간 크기 때문에 반드시 두 개의 파이프로 밀어서 일해야 한다는 것이다. 크로스오버 왜곡을 피할 수 있다. 교대 왜곡이 크면 짝수 고조파 왜곡을 상쇄할 수 있다. 효율이 높고 트랜지스터 전력 소비량이 적은 특징.
클래스 c 증폭기:
클래스 C 증폭기의 주요 특징은 트랜지스터가 입력 신호의 각 주기의 짧은 시간 동안에만 작동한다는 것입니다. 회로는 일반적으로 트랜지스터가 클래스 B 상태에서 작동하지 않도록 확대관에 음의 바이어스를 제공합니다. 그것의 집전극 부하는 저항이 아니라 LC 병렬 공진 회로이기 때문에 C 형 증폭기는 공진증폭 회로라고도 한다. 콘덴서의 용량 또는 인덕터의 인덕턴스를 조정하여 주파수 선택 기능을 달성합니다. 클래스 C 증폭기의 변환 효율은 98 까지 매우 높다.
그러나 부하는 공진 회로이기 때문에 회로는 고주파 상태에서 자주 작동하기 때문에 왜곡이 크기 때문에 클래스 C 증폭기는 오디오 전력 증폭기로 적합하지 않지만, 선택 주파수 특성 때문에 무선계에 널리 채택됩니다. 따라서 일반적으로 무선 주파수 증폭기, 튜닝 증폭기 및 멀티플라이어로 사용됩니다.
클래스 d 증폭기:
클래스 D (디지털 오디오 전력) 증폭기는 입력 아날로그 오디오 신호 또는 PCM 디지털 정보를 PWM (펄스 폭 변조) 또는 PDM (펄스 밀도 변조) 으로 변환하는 펄스 신호입니다. 그런 다음 PWM 또는 PDM 의 펄스 신호를 사용하여 고전력 스위치 장치 통과/차단 오디오 전력 증폭기를 제어합니다. 스위치 증폭기라고도 합니다. 효율이 높은 뛰어난 장점을 가지고 있다. 디지털 오디오 전력 증폭기도 비트 전력 디지털 아날로그 변환기로 보인다. 증폭기는 입력 신호 처리 회로, 스위치 신호 형성 회로, 고전력 스위치 회로 (하프 브리지 및 풀 브리지), 로우 패스 필터 (LC) 등 네 부분으로 구성됩니다. 클래스 d 증폭 또는 디지털 증폭기. 매우 높은 주파수의 전환 스위치 회로를 이용하여 오디오 신호를 확대하는 것이다.
장점:
1) 높은 효율을 가지고 있으며, 보통 85 이상에 이를 수 있다.
2) 크기가 작아 아날로그 증폭 회로보다 많은 공간을 절약할 수 있습니다.
3) 균열 없는 소음 연결;
4) 낮은 왜곡, 주파수 응답 곡선이 좋습니다. 주변 부품이 적어 설계 및 디버깅이 용이합니다.
클래스 A, 클래스 B 및 클래스 B 증폭기는 아날로그 증폭기이고 클래스 D 증폭기는 디지털 증폭기입니다. 클래스 B 와 AB 는 클래스 A 증폭기보다 효율적이고 왜곡이 적으며 트랜지스터 전력 소비량이 적고 발열이 좋지만 클래스 B 증폭기는 트랜지스터 전도 및 차단 상태 변환 중 스위치 특성이 좋지 않거나 회로 매개변수 선택이 부적절하여 대체 왜곡이 발생할 수 있습니다. 클래스 D 증폭기는 효율이 높고 낮으며 주파수 응답 곡선이 좋습니다. 주변 부품은 장점이 적다. AB 클래스 증폭기와 클래스 D 증폭기는 오디오 전력 증폭기의 기본 회로 형식이다.
클래스 t 증폭기:
전력 증폭기 (그림 2)
클래스 T 전력 증폭기의 전력 출력 회로는 펄스 폭 변조 클래스 D 전력 증폭기와 동일하며, 전력 트랜지스터도 스위치 상태에서 작동하며, 효율은 클래스 D 전력 증폭기와 비슷하다. 그러나 일반 클래스 d 전력 증폭기와는 달리
첫째, 펄스 조절 방법을 사용하는 것이 아니라, Tripath 는 디지털 전력 증폭기 프로세서인' DPP (Digital Power Processing)' 라는 디지털 전력 기술을 개발했으며, 이는 T 급 전력 증폭기의 핵심이다. 통신 기술에서 작은 신호를 처리하는 적응 알고리즘과 예측 알고리즘을 여기에 사용합니다. 입력된 오디오 신호와 스피커에 들어오는 전류가 DPP 디지털 처리를 거친 후 전력 트랜지스터의 전원을 제어하는 데 사용됩니다. 이렇게 하면 음질이 고화질 선형 증폭에 도달합니다.
둘째, 전력 트랜지스터의 전환 주파수는 고정되어 있지 않으며, 쓸모없는 컴포넌트의 전력 스펙트럼은 캐리어 주파수 양쪽의 좁은 밴드에 집중되어 있지 않고 넓은 밴드에 분산되어 있습니다. 소리의 세부 사항을 밴드 전체에서 "냄새" 할 수 있게 하다.
또한 클래스 T 전력 증폭기의 동적 범위는 더 넓고 주파수 응답은 평평합니다. DDP 의 출현은 디지털 시대의 전력 증폭기를 새로운 높이로 밀었다. 하이파이 방면에서 선형성은 전통적인 AB 클래스 증폭기에 비해 더할 나위 없이 뛰어나다. 참조