[實用新型]一種基于超前隨動偏置的A類音頻功率放大器

有效

• 申請號: 201620938590.7
• 申請日: 2016-08-24
• 公開（公告）號: CN206237367U
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 葉鼎;周衛平
• 申請（專利權）人: 葉鼎
• 主分類號: H03F1/02
• 分類號: H03F1/02;H03F1/32;H03F3/187;H03F3/60;H04R3/00
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司11467
• 代理人: 徐波

技術領域

本實用新型涉及音頻功率放大領域，具體涉及一種A類音頻功率放大器的超前隨動偏置方法和采用該方法的A類音頻功率放大器。

背景技術

目前，隨著多媒體技術的發展，家用音頻功率放大器、專業音頻功率放大器、汽車音響音頻功率放大器、便攜式多媒體設備音頻功率放大器都在飛速發展，可以分為A、B、AB、D、G、H等類型。

其中，B類音頻功率放大器，功率放大輸出管在整個的信號周期中有一半的時間是截止的，雖然理論上的效率可達78.5％，但存在嚴重的交越失真問題，重放聲音很糟糕；AB類音頻功率放大器，功率放大輸出管在中小信號時是全導通的，以A類的方式工作，在大信號時是半導通的，效率可達50％以上，好的設計，重放聲音不錯，是目前使用最多的類型，但仍然存在交越失真問題，高頻失真也比較大，線性不夠好；D類音頻功率放大器，是以開關方式工作的，效率高達90％以上，但音質不好，運用在音質要求不高、追求效率、體積小巧的場合；G類和H類音頻功率放大器，以A類、AB類的方式工作，通過切換電源電壓來提高效率，效率超過50％以上，但電路復雜，成本較高，并容易產生動態失真。

而A類音頻功率放大器，功率放大輸出管在整個的信號周期中連續導通，沒有交越失真，靜態失真和動態失真都很小，線性非常好，能夠最好地重放音樂和保證音質，聽感是最好的。一般情況下，為了不出現限幅，A類功率放大輸出管的靜態工作電流選定為最大輸出電流的50％，這對模擬電路中的線性最有好處，但不管有沒有音頻信號輸入需要放大，相當于額定功率的兩倍都給無聲無息地消耗掉了，需要臃腫的散熱系統。在A類音頻功率放大器中，最簡單的單端輸出電路的效率為12.5％，推挽式輸出電路的效率有50％，這需要持續的正弦波全功率輸出且負載阻抗最優化才能達到。不過，音樂信號，即音頻信號的峰值與平均值比總是變化的，信號也是經常不對稱的，在實際應用中的效率，與理論值相比總是很低的，一般可以得到1/4～1/5的樣子，例如，在實際中單端輸出電路的效率為2.5％，推挽式輸出電路的效率為10％左右。所以，典型的A類音頻功率放大器存在用電量多發熱量大、重量大價格高的致命缺點，除了在少數高端的高保真音響以及少數不打折扣的錄音室里有些應用以外，其它場合應用很少，更是難以普及。

由于A類音頻功率放大器具有公認的好音質好聽感，而且結構相對簡單，所以不少音頻功率放大器的設計師不斷地針對A類音頻功率放大器，圍繞提高效率與改善音質進行一些折衷設計，期望能獲得更為均衡的性能。常見有滑動偏置、動態偏置、實時偏置、持續高偏置或者超級A類等形式，這些形式匠心獨到，但普遍存在改善粗糙、改善有限的問題，特別是建立這些偏置和調整電壓或電流要花費更多的時間，明顯滯后于輸入信號，產生了更多的失真、失去了真正的A類音頻功率放大器的好音質好聽感，還有一些是偏置的大小和偏置持續的時間不合適，效率提高不明顯。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種基于超前隨動偏置的A類音頻功率放大器，其不僅能夠非常明顯地提高A類音頻功率放大器的工作效率，而且能夠充分發揮音頻功率放大器的優點，即失真很小、線性很好、聽感最佳，在充分保證放大器處于A類工作狀態的前提下，以適時地降低偏置來減少功率放大輸出電路的靜態電流，以實現降低功耗。

本實用新型采用如下技術方案：