數字功放的特點以及原理
數字功放的基本電路是早已存在的D類放大器(國內(nei) 稱丁類放大器)。以前,由於(yu) 價(jia) 格和技術上的原因,這種放大電路隻是在實驗室或高價(jia) 位的測試儀(yi) 器中應用。這幾年的技術發展使數字功放的元件集成到一兩(liang) 塊芯片中,價(jia) 格也在不斷下降。理論證明,D類放大器的效率可達到100%。然而,迄今還沒有找到理想的開關(guan) 元件,難免會(hui) 產(chan) 生一部分功率損耗,如果使用的器件不良,損耗就會(hui) 更大些。但是不管怎樣,它的放大效率還是達到90%以上。
數字功放具有失真小、噪音低、動態範圍大等特點,在音質的透明度、解析力,背景的寧靜、低頻的震撼力度方麵是傳(chuan) 統功放不可比擬的。
數字功放和DC-DC開關(guan) 型逆變電路類似。輸入的音頻模擬信號經過PWM電路調製處理後,形成占空比同輸入信號成一定比例的脈衝(chong) 鏈,經過開關(guan) 電路放大後,由低通濾波器濾除高頻成分,還原出已放大的輸入信號波形,由揚聲器放音。圖2為(wei) D類放大器的典型電路,采用場效應管H-橋式連接。
眾(zhong) 所周知,從(cong) 上述場效應管H-橋式電路輸出的脈衝(chong) 波是不便直接驅動揚聲器發聲的。為(wei) 了重現放大的音頻信號,輸出波形必須恢複到原來的正弦波。前幾年D類放大器的設計,大都采用低通濾波器來解決(jue) 。
由於(yu) 音頻的頻帶範圍為(wei) 20Hz~20kHz,而載波頻率通常是它的5倍以上,因此,濾除載波頻率的過程相當簡單,就是在揚聲器前麵接一個(ge) 截止頻率約為(wei) 25kHz左右的低通濾波器。而在運用到重低音功放時,由於(yu) 處理的是低頻,低通的截止頻率可以降低到5kHz左右。濾波器可根據性能要求采用Chebyshev、Butterworth或Bessel等電路。濾波器的設計要求較高,弄得不好會(hui) 引起射頻幹擾。為(wei) 降低功耗,一般采用被動元件。