Parker派克EW101系列換向閥用功率放大器

Parker派克EW101系列換向閥用功率放大器

 Parker派克EW101系列換向閥用功率放大器 
    用于對(duì)帶位移傳感器的先導(dǎo)式比例換向閥進(jìn)行控制。油液在閥芯中的流動(dòng)方向可以通過(guò)預(yù)置指令信號(hào)電壓進(jìn)行確定。閥芯行程和它的換向速度可以通過(guò)電位計(jì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。閥芯的運(yùn)動(dòng)特性由模塊的閉環(huán)反饋回路進(jìn)行調(diào)控。

利用三極管的電流控制作用或場(chǎng)效應(yīng)管的電壓控制作用電源的功率轉(zhuǎn)換為按照輸入信號(hào)變化的電流。因?yàn)槁曇羰遣煌穹筒煌l率的波，即交流信號(hào)電流，三極管的集電極電流永遠(yuǎn)是基極電流的β倍，β是三極管的交流放大倍數(shù)，應(yīng)用這一點(diǎn)，若小信號(hào)注入基極，則集電極流過(guò)的電流會(huì)等于基極電流的β倍，然后這個(gè)信號(hào)用隔直電容隔離出來(lái)，就得到了電流（或電壓）是原先的β倍的大信號(hào)，這現(xiàn)象成為三極管的放大作用。經(jīng)過(guò)不斷的電流放大，就完成了功率放大。功率放大器通常由3部分組成：前置放大器、驅(qū)動(dòng)放大器、末級(jí)功率放大器。

1、前置放大器起匹配作用，其輸入阻抗高（不小于10kΩ），可以前面的信號(hào)大部分吸收過(guò)去，輸出阻抗低（幾十Ω以下），可以信號(hào)大部風(fēng)傳送出去。同時(shí)，它本身又是一種電流放大器，輸入的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成電流信號(hào)，并給予適當(dāng)?shù)姆糯蟆?/p>

2、 驅(qū)動(dòng)放大器起橋梁作用，它前置放大器送來(lái)的電流信號(hào)作進(jìn)一步放大，其放大成中等功率的信號(hào)驅(qū)動(dòng)末級(jí)功率放大器正常工作。如果沒(méi)有驅(qū)動(dòng)放大器，末級(jí)功率放大器不可能送出大功率的聲音信號(hào)。

3、末級(jí)功率放大器起關(guān)鍵作用。它驅(qū)動(dòng)放大器送來(lái)的電流信號(hào)形成大功率信號(hào)，帶動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲，它的技術(shù)指標(biāo)決定了整個(gè)功率放大器的技術(shù)指標(biāo)。傳統(tǒng)的數(shù)字語(yǔ)音回放系統(tǒng)包含兩個(gè)主要過(guò)程：

1、數(shù)字語(yǔ)音數(shù)據(jù)到模擬語(yǔ)音信號(hào)的變換（利用高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC）實(shí)現(xiàn)；

2、利用模擬功率放大器進(jìn)行模擬信號(hào)放大，如A類、B類和AB類放大器。從1980年代早期，許多研究者致力于開發(fā)不同類型的數(shù)字放大器，這種放大器直接從數(shù)字語(yǔ)音數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)功率放大而不需要進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換，這樣的放大器通常稱作數(shù)字功率放大器或者D類放大器。[2]

A類放大器：

A類放大器的主要特點(diǎn)是：放大器的工作點(diǎn)Q設(shè)定在負(fù)載線的中點(diǎn)附近，晶體管在輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)均導(dǎo)通。放大器可單管工作，也可以推挽工作。由于放大器工作在特性曲線的線性范圍內(nèi)，所以瞬態(tài)失真和交替失真較小。電路簡(jiǎn)單，調(diào)試方便。但效率較低，晶體管功耗大，效率的理論zui大值僅有25%，且有較大的非線性失真。由于效率比較低。

B類放大器：

B類放大器的主要特點(diǎn)是：放大器的靜態(tài)點(diǎn)在（VCC，0）處，當(dāng)沒(méi)有信號(hào)輸入時(shí)，輸出端幾乎不消耗功率。在Vi的正半周期內(nèi)，Q1導(dǎo)通Q2截止，輸出端正半周正弦波；同理，當(dāng)Vi為負(fù)半波正弦波，所以必須用兩管推挽工作。其特點(diǎn)是效率較高（78%），但是因放大器有一段工作在非線性區(qū)域內(nèi)，故其缺點(diǎn)是“交越失真”較大。即當(dāng)信號(hào)在-0.6V~ 0.6V之間時(shí)，Q1、Q2都無(wú)法導(dǎo)通而引起的。所以這類放大器也逐漸被設(shè)計(jì)師摒棄。[3]

AB類放大器：

功率放大器
AB類放大器的主要特點(diǎn)是：晶體管的導(dǎo)通時(shí)間稍大于半周期，必須用兩管推挽工作。可以避免交越失真。交替失真較大，可以抵消偶次諧波失真。有效率較高，晶體管功耗較小的特點(diǎn)。

D類放大器：

D類（數(shù)字音頻功率）放大器是一種輸入模擬音頻信號(hào)或PCM數(shù)字信息變換成PWM（脈沖寬度調(diào)制）或PDM（脈沖密度調(diào)制）的脈沖信號(hào),然后用PWM或PDM的脈沖信號(hào)去控制大功率開關(guān)器件通/斷音頻功率放大器，也稱為開關(guān)放大器。具有效率高的突出優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字音頻功率放大器也看上去成是一個(gè)一比特的功率數(shù)模變換器.放大器由輸入信號(hào)處理電路、開關(guān)信號(hào)形成電路、大功率開關(guān)電路（半橋式和全橋式）和低通濾波器（LC）等四部分組成。D類放大或數(shù)字式放大器。系利用*頻率的轉(zhuǎn)換開關(guān)電路來(lái)放大音頻信號(hào)的。

優(yōu)點(diǎn)：

1）具有很高的效率，通常能夠達(dá)到85%以上；

2）體積小，可以比模擬的放大電路節(jié)省很大的空間；

3）無(wú)裂噪聲接通；

4）低失真，頻率響應(yīng)曲線好。外圍元器件少，便于設(shè)計(jì)調(diào)試。

A類、B類和AB類放大器是模擬放大器，D類放大器是數(shù)字放大器。B類和AB類推挽放大器比A類放大器效率高、失真較小，功放晶體管功耗較小，散熱好，但B類放大器在晶體管導(dǎo)通與截止?fàn)顟B(tài)的轉(zhuǎn)換過(guò)程中會(huì)因其開關(guān)特性不佳或因電路參數(shù)選擇不當(dāng)而產(chǎn)生交替失真。而D類放大器具有效率高低失真，頻率響應(yīng)曲線好。外圍元器件少優(yōu)點(diǎn)。AB類放大器和D類放大器是音頻功率放大器的基本電路形式。

T類放大器：

T類功率放大器的功率輸出電路和脈寬調(diào)制D類功率放大器相同，功率晶體管也是工作在開關(guān)狀態(tài)，效率和D類功率放大器相當(dāng)。但它和普通D類功率放大器不同的是：

首先，它不是使用脈沖調(diào)寬的方法，Tripath公司發(fā)明了一種稱作數(shù)碼功率放大器處理器“Digital Power Processing （DPP）”的數(shù)字功率技術(shù)，它是T類功率放大器的核心。它把通信技術(shù)中處理小信號(hào)的適應(yīng)算法及預(yù)測(cè)算法用到這里。輸入的音頻信號(hào)和進(jìn)入揚(yáng)聲器的電流經(jīng)過(guò)DPP數(shù)字處理后，用于控制功率晶體管的導(dǎo)通關(guān)閉。從而使音質(zhì)達(dá)到高保真線性放大。

其次，它的功率晶體管的切換頻率不是固定的，無(wú)用分量的功率譜并不是集中在載頻兩側(cè)狹窄的頻帶內(nèi)，而是散布在很寬的頻帶上。使聲音的細(xì)節(jié)在整個(gè)頻帶上都清晰可“聞”。

此外，T類功率放大器的動(dòng)態(tài)范圍更寬，頻率響應(yīng)平坦。DDP的出現(xiàn)，把數(shù)字時(shí)代的功率放大器推到一個(gè)新的高度。在高保真方面，線性度與傳統(tǒng)AB類功放相比有過(guò)之而無(wú)不及。