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詳述功率放大電路設計及MOS管做功放的優缺點

和平精英灵敏度 www.2325477.com 發布時間:2019-06-11 責任編輯:lina

【導讀】功率放大器簡稱功放,一般特指音響系統中一種最基本的設備,俗稱“擴音機”,它的任務是把來自信號源(專業音響系統中則是來自調音臺)的微弱電信號進行放大以驅動揚聲器發出聲音?;箍梢災鈣淥泄β史糯蟮納璞?。
 
一、什么是功放
 
功率放大器簡稱功放,一般特指音響系統中一種最基本的設備,俗稱“擴音機”,它的任務是把來自信號源(專業音響系統中則是來自調音臺)的微弱電信號進行放大以驅動揚聲器發出聲音?;箍梢災鈣淥泄β史糯蟮納璞?。
 
功放的作用就是把來自音源或前級放大器的弱信號放大,推動音箱放聲。一套良好的音響系統功放的作用功不可沒。
 
功放,是各類音響器材中最大的一個家族,其作用主要是將音源器材輸入的較微弱信號進行放大后,產生足夠大的電流去推動揚聲器進行聲音的重放。由于考慮功率、阻抗、失真、動態以及不同的使用范圍和控制調節功能,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。
 
詳述功率放大電路設計及MOS管做功放的優缺點
 
二、MOS管做功放的優缺點分析
 
1、MOS管做功放的優點
 
①MOS 管功放具有鼓勵功率小,輸出功率大,輸出漏極電流具有負溫度系數,平安牢靠,且有工作頻率高,偏置簡單等優點。以運放的輸出作為OCL 的輸入,到達抑止零點漂移的效果。
 
②中音厚,沒有三極管那么大的交越失真。
 
電流推進級通常由一至二級組成,為了降低輸出阻抗、增加阻尼系數,常采用二級電流推進。為了防止電流推進級產生開關失真,較好的作法是、采用MOS管并增大本級的靜態電流,這樣本級不會產生開關失真,由于任何狀況下電流推進級一直處于放大區,所以電流輸出級也一直處于放大區,因而輸出級同樣不會產生開關失真和交越失真。
 
③MOS管的線性比晶體管好。
 
2、MOS管做功放的缺點
 
①低頻的溫和度比晶體管功放差,MOSFET開關場效應管容易被輸出和輸入過載損壞,MOSFET場效應晶體管既具有晶體管的根本優點。但運用不久發現這種功放的牢靠性不高(無法外電路維護),開關速度進步得不多和最大輸出功率僅為150W/8Ω等。90年代初,MOSFET的制造技術有了很大打破,呈現了一種高速MOSFET大功率開關場效應晶體管。
 
西班牙藝格公司(ECLER)經多年研討,攻克了非毀壞性維護系統的SPM專利技術,推出了集電子管功放和晶體管功放兩者優點分離的第3代功放產品,在歐洲市場上取得了認可,并逐漸在世界上得到了應用。第3代MOSFET功放的中頻和高頻音質接近電子管功放,但低頻的溫和度比晶體管功放差一些,此外MOSFET開關場效應管容易被輸出和輸入過載損壞。
 
②開啟電壓太高。
 
③偏流開很大,還是有一定的交越失真,沒交越失真,差不多能夠趕上三極管的甲類輸出功耗。
 
④MOS管不好配對在同一批次管,相對來說要好配對一點。
 
⑤MOS管的低頻下太硬,用MOS功放聽出所謂電子管音色有一個簡單方法,把普通三極管功放里的電壓推進三極管換成JFET,JFET才真正具有電子管音色。
 
三、功率放大電路的設計
 
功率放大電路往往要求其驅動負載的能力較強,從能量控制和轉換的角度來看,功率放大電路與其它放大電路在本質上沒有根本的區別,只是功放既不是單純追求輸出高電壓,也不是單純追求輸出大電流,而是追求在電源電壓確定的情況下,輸出盡可能大的功率。
 
詳述功率放大電路設計及MOS管做功放的優缺點
 
本電路采用兩個MOS管構成的功率放大電路,其電路如下圖所示。
 
此電路分別采用一個N溝道和一個P溝道場效應管對接而成,其中RP2和RP3為偏置電阻,用來調節電路的靜態工作點。特征頻率fT放大電路上限頻率fH的關系為:fT≈fhβh,系統階躍相應的上升時間tr與放大電路上限頻率的關系為:trfh=0.35。
 
對于OCL放大器來說,一般有:PTM≈0.2POM,其中PIM為單管的最大管耗,POM為最大不失真輸出管耗。根據計算,并考慮到項目要求,本設計選用IRF950和IRF50來實現功率放大。
 
 
 
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