技术资讯 | 如何放大音频信号

电子说 2022-06-25 01:15

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本文要点:

 

音频放大器的输入频率范围为30Hz至15kHz

音频放大器广泛应用于音响系统、乐器、无线电广播系统、无线发射器和远距离信号传输系统。

D 类放大器采用脉冲宽度调制 (PWM) 来产生接近模拟输入信号的输出电压脉冲。 


 

D类功放因其重量轻、散热好等特点,成为最流行的音频信号放大器

在设计带有麦克风、无线发射器或无线电设备的系统时,学习如何放大音频信号至关重要。音频信号是大信号,功率放大器用于增强这些音频信号。D类功放因其重量轻、散热好等特点,成为最流行的音频信号放大器。它提供最低的音频信号失真。在本文中,我们将讨论音频信号放大的工作原理以及 D 类放大器的细节。

 

为什么放大音频信号很重要?

有几种情况必须放大音频信号。以公共广播系统为例。当扬声器将他或她的声音传送到麦克风中时,声音信号被转换为电信号。电信号是低电压的,在毫伏范围内。低电压信号无法驱动扬声器提供音频输出。低电压信号需要被放大到足够高的电压电平。对于音频信号放大,可以使用音频放大器。放大器是输出具有增益的输入信号的电子电路。它们以最小的失真放大信号。放大器可以根据其工作模式、电路配置和耦合进行分类。 

 

功放分类

根据工作频率,放大器分为:

1、直流放大器 -将信号从零频率放大到大约 10 Hz。

2、音频放大器- 音频放大器的输入频率范围为 30Hz 至约 15kHz。

3、宽带放大器或视频放大器 -视频放大器处理频率高达几 MHz 的输入信号。

4、射频放大器 - 射频放大器的输入信号在几 kHz 到数百 MHz 的范围内。 

 

 

如何使用音频放大器放大音频信号

音频放大器用于放大声音信号。音频放大器属于信号放大器。它们是需要高开关信号的功率放大器。应用中的大多数音频放大器都是多级放大器。

音频放大器由有源半导体器件组成,例如双极结型晶体管(BJT) 或场效应晶体管 (FET)。音频放大器和晶体管连接的配置取决于噪声、工作频率、失真和增益要求等因素。

当来自麦克风的电信号到达晶体管时,它会启动多数和少数电荷载流子的运动。根据所需的放大,放大器电路中包含更多晶体管,从而增加了级数。随着电荷载流子的运动,信号到达多级放大器的最后一级。输出端的信号是带增益的输入信号的复制品。 

 

D类音频放大器音频放大器广泛应用于音响系统、乐器、无线电广播系统、无线发射器和远距离信号传输系统。音频放大器有不同的分类,如 A 类、B 类、AB 类、D.G、DG 和 H 类。使用最广泛的音频放大器类是 D 类放大器。D 类放大器与 A、B 和 AB 类放大器不同,因为它们不会在输出级消耗大功率。D类放大器的一些优点包括:

  • 低功耗
  • 更少的热量产生
  • 需要更少的热管理
  • 占用更少的电路板空间
  • 延长电池寿命
  • 更低的花费

在 D 类放大器中,输出电压脉冲在正电源和负电源之间切换。这些放大器采用脉冲宽度调制(PWM) 来产生接近模拟输入信号的输出电压脉冲。不切换时,输出级中的晶体管完全关闭。在这种状态下,这些晶体管不消耗电流,从而显着降低了功耗。功率损耗减少,因为晶体管要么完全打开,要么完全关闭。晶体管在开关区域而不是在其他音频放大器中的有源区域中工作。D 类放大器功率损耗的降低提高了效率,通常约为 90%。

如何在便携式音频设备中放大音频信号的解决方案在于使用 D 类放大器。因为这些放大器价格实惠、可靠性高,并在汽车和家庭音频放大器中展示了卓越的性能。它们通过差分输入提供低爆音和降噪。

 

为了设计可靠、高效的音频放大器电路,可以使用 Cadence PCB 设计分析软件。领先的电子供应商依靠 Cadence 产品来优化各种市场应用的功率、空间和能源需求。

 

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