
何為D類功率放大器?D類功放是放大元件處于開關(guān)工作狀態(tài)的一種放大模式。無信號(hào)輸入時(shí)放大器處于截止?fàn)顟B(tài),不耗電。工作時(shí),靠輸入信號(hào)讓晶體管進(jìn)入飽和狀態(tài),晶體管相當(dāng)于一個(gè)接通的開關(guān),把電源與負(fù)載直接接通。理想晶體管因?yàn)闆]有飽和壓降而不耗電,實(shí)際上晶體管總會(huì)有很小的飽和壓降而消耗部分電能。
丁類放大電路用來放大脈沖(數(shù)字)信號(hào),這種信號(hào)通常持續(xù)時(shí)間較短。使用數(shù)字技術(shù)可以通過輸入信號(hào)的許多樣值在輸出端將其再現(xiàn)(使用抽樣保持電路),來獲得完整周期的信號(hào)。丁類放大器的主要優(yōu)勢在于放大器只在比較短的時(shí)間內(nèi)“開啟”(消耗功率),所以整個(gè)電路的實(shí)際效率比較高。
丁類功率放大器也稱為D類功率放大器。
丁類功率放大器適用于數(shù)字信號(hào)和脈沖信號(hào)。超過90%的功率效率使其成為了一種相當(dāng)理想的功率放大器。但是對于丁類功率放大器電路,輸入信號(hào)必須首先轉(zhuǎn)化為脈沖形式,然后才能驅(qū)動(dòng)大功率負(fù)載,并會(huì)付出原始的正弦信號(hào)。顯示了一種將正弦信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)的方法,將信號(hào)和鋸齒波或斬波輸入到實(shí)現(xiàn)某種比較功能的運(yùn)算放大器中,在輸出端就能得到典型的脈沖信號(hào)。使用丁類功率放大器來命名,既表示它緊隨丙類功率放大器之后,同時(shí)也可以認(rèn)為字母“D”代表的是“Digital”,而這正是丁類功率放大器輸入信號(hào)的本質(zhì)。
下圖所示為放大丁類信號(hào),并使低通濾波器將之復(fù)原為正弦信號(hào)的框圖。因?yàn)榉糯笃骰旧鲜怯镁w管設(shè)備的開或關(guān)的狀態(tài)來提供輸出的,而其只在開啟時(shí)才輸出電流且開啟電壓也比較低,因此功率損耗很小。由于放大器的大部分功率都傳遞給了負(fù)載,所以這類電路的效率很高。MOSFET功率管(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管)被普遍地用作丁類放大器的驅(qū)動(dòng)設(shè)備。
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