長期以來,高品質音頻放大器的工作類別,隻限於(yu) A類(甲類)和AB類 (甲乙類)。其原因在於(yu) 過去隻有電子管這樣的器件,B類(乙類)電子管放 大器產(chan) 生的失真使它們(men) 甚至在公共廣播用時都難於(yu) 被人們(men) 所接受。所有的自稱為(wei) 高保真放大器均工作於(yu) 推挽式的A類(甲類)。
隨著半導體(ti) 器件的出現和發展,放大器的設計得到了更多的自由。就放大器的類別而言,已不限於(yu) A類(甲類)和AB類(甲乙類),而出現了更多類別的放大器。為(wei) 了使讀者對此有所了解,這裏僅(jin) 就筆者所知的各種類別 的放大器簡介如下。不過需要指出,就目前來說用於(yu) 音頻功率放大器的工作類別,A類(甲類)、AB類(甲乙類)和B類(乙類)這三類放大器仍覆蓋著 半導體(ti) 放大器的絕大多數。
一、A類(甲類)放大器
A類(甲類)放大器,是指電流連續地流過所有輸出器件的一種放大器。 這種放大器,由於(yu) 避免了器件開關(guan) 所產(chan) 生的非線性,隻要偏置和動態範圍控製得當,僅(jin) 從(cong) 失真的角度來看,可認為(wei) 它是一種良好的線性放大器。 A類放大器在結構上,還有兩(liang) 類不同的工作方式。其中一類是將兩(liang) 個(ge) 射極跟隨器相聯工作,其偏置電流要增加到在正常負載下有足夠的電流流過,而不使任一器件截止。這一措施的最大優(you) 點是它不會(hui) 突然地耗盡輸出電流,如果負載阻抗低於(yu) 標定值,放大器會(hui) 短期出現截止現象,在失真上可能略有增加,但不致出現直感上的嚴(yan) 重缺陷。另一類可稱作為(wei) 控製電流源型(VCIS),它本質上是一個(ge) 單獨的射極跟隨器,並帶有一個(ge) 有源發射極負載,以達到合適的電流泄放。這一類作為(wei) 輸出級時,需要在開始設計之前就把所要驅動的阻抗是多低搞清楚。
二、B類(乙類)放大器
B類(乙類)放大器,是指器件導通時間為(wei) 50%的一種工作類別。這類放大器可以說是最為(wei) 流行的一種放大器,也許目前所生產(chan) 的放大器有99% 是屬於(yu) 這一類。由於(yu) 大家比較熟悉,這裏不作詳細介紹。
三、AB類[甲乙類)放大器
AB類(甲乙類)放大器,實際上是A類(甲類)和B類(乙類)的結合,每個(ge) 器件的導通時間在50—100%之間,依賴於(yu) 偏置電流的大小和輸出電平。該類放大器的偏置按B類(乙類)設計,然後增加偏置電流,使放大器進入AB類(甲乙類)。
AB類(甲乙類)放大器在輸出低於(yu) 某一電平時,兩(liang) 個(ge) 輸出器件皆導通,其狀態工作於(yu) A類(甲類);當電平增高時,兩(liang) 個(ge) 器件將完全截止,而另一個(ge) 器件將供給更多的電流。這樣在AB類(甲乙類)狀態開始時,失真將會(hui) 突然上升,其線性劣於(yu) A類(甲類)或B類(乙類)。不過筆者認為(wei) ,它的正當使用在於(yu) 它對A類(甲類)的補充,且當麵向低負載阻抗時可繼續較好地工作。
四、C類(丙類)放大器
C類(丙類)放大器,是指器件導通時間小於(yu) 50%的工作類別。這類放 大器,一般用於(yu) 射頻放大,很難找到用於(yu) 音頻放大的實例。
五、D類(丁類)放大器
這類放大器,其特點是斷續地轉換器件的開通,其頻率超過音頻,可控製信號的占空比以使它的平均值能代表音頻信號的瞬時電平,這種情況被稱為(wei) 脈寬調製(PWM),其效率在理論上來說是很高的。但是,實際困難還是非常大的,因為(wei) 200kHz的高功率方波是不是好的出發點尚不清楚;從(cong) 失真的角度來看,為(wei) 保證采樣頻率的有效性,必須將一個(ge) 陡峭截止頻率的低通濾波器插入放大器與(yu) 揚聲 器之間,以消除絕大部分的射頻成分,這至少需要4個(ge) 電感(考慮立體(ti) 聲), 成本自然不會(hui) 低。此外,表現在頻響方麵,它隻能對某一特定負載阻抗保證平坦的頻率響應。
六、E類(戊類)放大器
這類放大器,是一個(ge) 極端聰明的半導體(ti) 技術應用,它在幾乎所有工作時間內(nei) ,通過的電壓或電流是較小的,亦即功率耗散很低。遺憾的是,它僅(jin) 用於(yu) 射頻技術,而不用於(yu) 音頻。
七、F類(己類)放大器
這類放大器,就筆者目前所知並不存在,似乎是需要補充的空缺。
八、G類(庚類)放大器
這類放大器,似乎與(yu) B類(乙類)或AB(甲乙類)的放大器有些類似。 對於(yu) 小的輸出信號,它的供電電流來自低電壓源;而對於(yu) ‘大信號’,供電將轉換到較高的電壓源。這樣,一定比B類(乙類)的效率更高。但是,這種改進似乎不能超越多路輸出器件的成本以及使開關(guan) 二極管在高頻時轉換幹淨利落的技術難點,以致使其使用不適合某些高功率的專(zhuan) 業(ye) 設備。此外,G類(庚類)放大器所產(chan) 生的失真,大概要比相應的B類(乙類)更大,但也有資料顯示,對轉換細節進行精心設計,將會(hui) 使其差別較小。
九、H類[辛類)放大器
這類放大器,也似乎與(yu) B類(乙類)相似,其特點在於(yu) 動態地提升單供 電電壓(不用轉換到另一個(ge) 電壓源),以提高效率,所采用的電路結構是自舉(ju) 電路。
十、S類放大器
S類放大器,是由桑德曼博士命名的一種放大器。這類放大器,采用一個(ge) A類(甲類)放大電路,其電流能力非常有限,加上B類(乙類)放大電路作後備,在連接上使負載呈現為(wei) 一較高的電阻。Tech-nicsSE-1000所采用的方法與(yu) 此極為(wei) 相似。