音频系统中功放机的分类
常常听到人说甲类乙类功放,还有单端挽推,起码中烧的笔者也常常被弄糊涂。究其原因,就是功放的分类标准太多,分类出的功放又相互穿插。特意做了几张图,一 一理清功放分类,希望对大家有所帮助。
按功放中功放管的导电方式不同,可以分为甲类功放(又称A类)、乙类功放(又称B类)、甲乙类功放(又称AB类)和丁类功放(又称D类)。
甲类功放 是指在信号的整个周期内(正弦波的正负两个半周),放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止(即停止输出)的一类放大器。甲类放大器工作时会产生高热,效率很低,但固有的优点是不存在交越失真。单端放大器都是甲类工作方式,推挽放大器可以是甲类,也可以是乙类或甲乙类。
乙类功放 是指正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流放大输出的一类放大器,每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。乙类放大器的优点是效率高,缺点是会产生交越失真。
甲乙类功放 界于甲类和乙类之间,推挽放大的每一个“臂”导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。甲乙类放大有效解决了乙类放大器的交越失真问题,效率又比甲类放大器高,因此获得了极为广泛的应用。
丁类功放 也称数字式放大器,利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号,具有效率高,体积小的优点。许多功率高达1000W的丁类放大器,体积只不过像VHS录像带那么大。这类放大器不适宜于用作宽频带的放大器,但在有源超低音音箱中有较多的应用。
按功放输出级放大元件的数量,可以分为单端放大器和推挽放大器。
单端放大器 的输出级由一只放大元件(或多只元件但并联成一组)完成对信号正负两个半周的放大。单端放大机器只能采取甲类工作状态。
推挽放大器 的输出级有两个“臂”(两组放大元件),一个“臂”的电流增加时,另一个“臂”的电流则减小,二者的状态轮流转换。对负载而言,好像是一个“臂”在推,一个“臂”在拉,共同完成电流输出任务。尽管甲类放大器可以采用推挽式放大,但更常见的是用推挽放大构成乙类或甲乙类放大器。
按功放中功放管的类型不同,可以分为胆机和石机。
胆机 是使用电子管的功放。
石机 是使用晶体管的功放。
按功能不同,可以前置放大器(又称前级)、功率放大器(又称后级)与合并式放大器。
功率放大器简称功放,用于增强信号功率以驱动音箱发声的一种电子装置。不带信号源选择、音量控制等附属功能的功率放大器称为后级。
前置放大器是功放之前的预放大和控制部分,用于增强信号的电压幅度,提供输入信号选择,音调调整和音量控制等功能。 前置放大器也称为前级。
将前置放大和功率放大两部分安装在同一个机箱内的放大器称为合并式放大器 ,我们家中常见的功放机一般都是合并式的。
按用途不同,可以分为AV功放,Hi-Fi功放。
AV功放是专门为家庭影院用途而设计的放大器 ,一般都具备4个以上的声道数以及环绕声解码功能,且带有一个显示屏。该类功放以真实营造影片环境声效让观众体验影院效果为主要目的。
Hi-Fi功放是为高保真地重现音乐的本来面目而设计的放大器 ,一般为两声道设计,且没有显示屏。
按照使用元器件的不同,功放又有“胆机”[电子管功放],“石机”[晶体管功放],“IC功放”[集成电路功放]。近年来由于新技术,新概念在胆机中的使用,使得电子管这个古老的真空器件又大放异彩,它的优美的声音,令许多烧友拜倒。资深的发烧友几乎都有一台。“IC功放”由于他的音色比不上上两种功放所以在HI-FI功放中很少看到他的影子。
功放按应用领域大体上可分为三大类“专业功放”“民用功放”“特殊功放”。
专业功放”一般用于会议,演出,厅,堂,场,馆的扩音。 设计上以输出功率大,保护电路完善,良好的散热为主。大多数“专业功放”的音色用于HI-FI重放时,声音干硬不耐听。
“民用功放”详细分类又有“HI-FI功放”“AV功放”“KALAOK功放”以及把各种常用功能集于一体的所谓“综合功放”。
“HI-FI功放” 就是我们发烧友的功放了,它的输出功率一般大都在2X150瓦以下。设计上以“音色优美,高度保真”为宗旨。各种高新技术集中体现在这种功放上。价格也从千余元到几十万元不等。“HI-FI功放”又分“分体式”[把前级放大器独立出来],和“合并式”[把前级和后机做成一体]。一般的讲,在同档次的机型中“分体式”在信噪比,声道分割度等指标上高于“合并机”[不是绝对的]。且易于通过信号线较音。合并式机则有使用方便,相对造价低的优点,平价合并机输出功率一般大都设计在2X100W以下,也有不少厂家生产2X100W以上的高档合并机。
“AV”功放 是近年脱缰而出的一匹黑马,随着大屏幕电视,多种图象载体的普及,人们对“坐在家里看电影”的需求日益高涨,于是集各种影音功能于一体的多功能功放应运而生。“AV”是英文AODIOVIDIO即音频,视频的打头字母缩写。“AV功放”从诞生到现在,经历了杜比环绕,杜比定向逻辑,AC-3,DTS的进程,AV功放的与普通功放的区别,在于AV功放有AV选择杜比定向逻辑解码器,AC-3,DTS解码器,和五声道功率放大器。以及画龙点睛的数字声场[DSP]电路,为各种节目播放提供不同的声场效果。但是由于AV功放在电路的信号流通环节上,经过了太多而且复杂的处理电路,使声音的纯净度”受到了过多的“染色”,所以用AV功放兼容HI-FI重放时效果不理想。这也是很多HI-FI发烧友对AV功放不肖一顾的原因。
“KALAOK功放” 也是近年发展起来的一种功放。它与一般功放的区别在于“KALAOK功放”有混响器从过去的BBD模拟混响发展到现在的DIGETAL数字混响],变调器,话筒放大器。近年来一些厂家为了市场的需求,把包括AV功放,KALAOK功放在内的各种功能组合成一体即所谓“综合功放”,这是一种大杂烩功放,什么都有,什么也做不好,是一种面向农村的抵挡功放。
“特殊功放”顾名思义就是使用在特殊场合的功放,例如警报器,车用低压功放等等,在此不再介绍。
功放的性能指标
功放的主要性能指标有输出功率,频率响应,失真度,信噪比,输出阻抗,阻尼系数等。
功放输出功率: 单位为W,由于各厂家的测量方法不一样,所以出现了一些名目不同的叫法。例如额定输出功率,最大输出功率,音乐输出功率,峰值音乐输出功率。
功放音乐功率: 是指输出失真度不超过规定值的条件下,功放对音乐信号的瞬间最大输出功率。
功放峰值功率: 是指在不失真条件下,将功放音量调至最大时,功放所能输出的最大音乐功率。
功放额定输出功率: 当谐波失真度为10%时的平均输出功率。也称做最大有用功率。通常来说,峰值功率大于音乐功率,音乐功率大于额定功率,一般的讲峰值功率是额定功率的5--8倍。
功放频率响应: 表示功放的频率范围,和频率范围内的不均匀度。频响曲线的平直与否一般用分贝[db]表示。家用HI-FI功放的频响一般为20Hz--20KHZ正负1db.这个范围越宽越好。一些极品功放的频响已经做到0--100KHZ。
失真度: 理想的功放应该是把输入的讯号放大后,毫无改变的忠实还原出来。但是由于各种原因经功放放大后的信号与输入信号相比较,往往产生了不同程度的畸变,这个畸变就是失真。用百分比表示,其数值越小越好。HI-FI功放的总失真在0。03%--0。05%之间。功放的失真有谐波失真,互调失真,交叉失真,削波失真,瞬态失真,瞬态互调失真等。
信噪比: 是指信号电平与功放输出的各种噪声电平之比,用db表示,这个数值越大越好。一般家用HI-FI功放的信噪比在60db以上。
输出阻抗: 对扬声器所呈现的等效内阻,称做输出阻抗。
一台功放的性能指标完好不一定证明有好的音色,这是初烧友必须认识到的。这也是众多发烧友苦苦探索追求的
文章来源:网络整理
编排:馒头 校队:樱桃 审核:老王
电源管理IC分类及全球IC厂商大盘点
在所有的电子设备和产品中,都不乏电源管理IC的“身影”。随着数字高速IC技术和芯片制造工艺技术的共同高速发展,高性能电源IC“助阵”的作用显得愈加重要。而日新月异的电子产品应用、环保绿色节能需求的兴起也对电源IC提出了更高的要求,催生新一代高集成度、高性能和高能效电源管理IC的需求,亦成为电源管理IC厂商永恒的使命。
电源管理半导体从所包含的器件来说,明确强调电源管理集成电路(电源管理IC,简称电源管理芯片)的位置和作用。电源管理半导体包括两部分,即电源管理集成电路和电源管理分立式半导体器件。
电源管理集成电路包括很多种类别,大致又分成电压调整和接口电路两方面。电压凋整器包含线性低压降稳压器(即LOD),以及正、负输出系列电路,此外 不有脉宽调制(PWM)型的开关型电路等。
因技术进步,集成电路芯片内数字电路的物理尺寸越来越小,因而工作电源向低电压发展,一系列新型电压调整器应运 而生。电源管理用接口电路主要有接口驱动器、马达驱动器、功率场效应晶体管(MOSFET)驱动器以及高电压/大电流的显示驱动器等等。
电源管理分立式半导体器件则包括一些传统的功率半导体器件,可将它分为两大类,一类包含整流器和晶闸管;另一类是三极管型,包含功率双极性晶体管,含有MOS结构的功率场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等。
在某种程度上来说,正是因为电源管理IC的大量发展,功率半导体才改称为电源管理半导体。也正是因为这么多的集成电路(IC)进入电源领域,人们才更多地以电源管理来称呼现阶段的电源技术。
电源管理IC的分类
电源管理半导体本中的主导部分是电源管理IC,大致可归纳为下述8种。
AC/DC调制IC。内含低电压控制电路及高压开关晶体管。
DC/DC调制IC。包括升压/降压调节器,以及电荷泵。
功率因数控制PFC预调制 IC。提供具有功率因数校正功能的电源输入电路。
脉冲调制或脉幅调制PWM/ PFM控制IC。为脉冲频率调制和/或脉冲宽度调制控制器,用于驱动外部开关。
线性调制IC(如线性低压降稳压器LDO等)。包括正向和负向调节器,以及低压降LDO调制管。
电池充电和管理IC。包括电池充电、保护及电量显示IC,以及可进行电池数据通讯“智能”电池 IC。
热插板控制IC(免除从工作系统中插入或拔除另一接口的影响)。
MOSFET或IGBT的开关功能 IC。
在这些电源管理IC中,电压调节IC是发展最快、产量最大的一部分。各种电源管理IC基本上和一些相关的应用相联系,所以针对不同应用,还可以列出更多类型的器件。电源管理的技术趋势是高效能、低功耗、智能化。
全球电源管理IC厂商大盘点
1、德州仪器(TI,2011年收购了国家半导体NS(National Semiconductor)
产品:全球最大的模拟IC厂商,且历史悠久。可以说是全球产品线最多、最齐全的IC厂商。电源产品当然是该公司的重点,特别是收购了NS以后,进一步加强了其在该市场的地位,几乎出品所有你能想到的电源IC和分立式功率器件。
2、ON semi(安森美半导体)(收购了Fairchild (仙童半导体))
公司全面的高能效电源和信号管理、逻辑、分立及定制方案阵容,帮助工程师解决他们在汽车、通信、计算机、消费电子、工业、LED照明、医疗、军事/航空及电源应用的独特设计挑战。
3、Infineon+IR(英飞凌于2015年收购了国际整流器IR)
Infineon是欧洲最大的半导体公司,其功率半导体在全球排名第一,通过一系列的并购举措,进一步加强了其在功率半导体市场的地位。主要产品还包括汽车和工业电子芯片、保密及IC卡应用IC、通讯多媒体芯片、存储器件等。
4、Renesas+Intersil(瑞萨电子2016年收购了Intersil)
瑞萨方面,单片机、内存、多用途IC、专用IC和分立半导体器件,并提供涵盖设计、应用、生产和工艺各方面的技术。Intersil方面,电源管理,放大器和缓冲器,音频和视频,数据转换器,接口电路,开关/多路复用器/交叉矩阵,时钟和数字器件,航空航天及军用器件等。
5、ADI+Linear(亚德诺半导体于2016年收购了Linear)
是信号处理领域创新与卓越的代名词。 在转换、调理、处理现实世界物理现象方面,ADI公司的模拟信号、混合信号和数字信号处理(DSP)集成电路(IC)发挥着十分重要的作用。在收购全球毛利率最高的电源半导体厂商Linear后,一跃成为全球第二大模拟半导体厂商,仅次于TI。
6、Qualcomm+NXP+Freescale(2015年NXP收购了Freescale,2016年,高通又宣布收购NXP)
高通方面,除了电源管理产品外,其最知名的就是骁龙(Snapdragon)移动处理器平台,另外还有无线芯片组,3G/4G芯片组,系统软件及开发工具和产品、无线解决方案等。NXP方面,收购Freescale后,提升了其在功率半导体和MCU市场的地位,另外,其在汽车电子、网络安全、便携和可穿戴式应用以及物联网方面具有强大实力和解决方案。
7、ROHM(罗姆)
全球知名的半导体厂商之一,IC产品主要有:EEPROM、运算放大器/比较器、电压检测器IC、时钟发生器、模拟开关/逻辑IC、D/A转换器、传感器IC、线性稳压器、开关稳压器、电源管理IC、车载稳压器、电机驱动器、LED/LCD驱动器、IT设备/接口IC、视频和图像IC、音频IC、低功耗微控制器、语音合成IC、P2ROM、显示驱动器、电压监控IC等。
8、Maxim (美信)
专攻模拟半导体产品,特别是在功率半导体方面,具有鲜明特色。产品应用于消费类电子、个人电脑及外围设备、手持式电子产品、无线和光线通信、测试设备、仪器仪表、视频显示器和汽车应用等。模拟和混合信号解决方案包括数据转换器、接口电路、电源、射频无线电路、时钟和振荡器、微控制器(MCU)、运算放大器(op amps)和传感器等。
9、Microchip(过去两年里,微芯科技先后收购了Micrel和Atmel)
主要出品MCU和功率、模拟芯片和元器件。
10、STMicroelectronics(意法半导体)
欧洲3大半导体厂商之一,主要出品MCU、模拟芯片和电源转换芯片,机顶盒芯片,分立器件、手机相机模块和车用集成电路等。
11、Dialog
模拟半导体厂商,其在高能效系统电源管理领域积累了丰富经验和知识,包括音频、短距离无线、AC/DC电源转换和VoIP技术在内的技术很有特色,其模拟IC主要针对个人便携式应用、低功耗短程无线应用以及LED固态照明、显示和汽车应用等领域。该公司目前的苹果iPhone手机电源管理芯片的主要供应商。
12、Microsemi(美高森美)
高性能模拟和混合信号集成电路及高可靠性半导体设计商、制造商和营销商。该公司的产品可用于管理和控制或调节电源,保护瞬时电压峰值,并传输、接收和放大信号。服务的主要市场包括植入式医疗机构、防御/航空和卫星、笔记本电脑、监视器和液晶电视、汽车和移动通信等应用领域。
13、Power Integrations
这是一家提供用于高压电源转换系统的电子元器件供应商,推出的集成电路和二极管可帮助包括电视机、PC、家电、智能电表和LED灯在内的大量电子产品设计出小巧紧凑的高能效AC-DC电源。其CONCEPT IGBT驱动器可提高大功率应用的效率、可靠性和成本效益,其应用领域包括工业电机、太阳能和风能系统、电动汽车和高压直流输电等。Power Integrations的EcoSmart®节能技术已节省了数十亿美元的能耗,避免了数以百万吨的碳排放。
14、Semikron(赛米控)
赛米控是一家电力电子制造商,其电力电子产品用于开环和闭环控制,能够高效地转换电能,不仅用在风能、太阳能和电动车这样的未来市场而且也用在传动技术和电源领域。产品包括IGBT、MOSFET、碳化硅功率模块、晶闸管、二极管、桥式整流器、分立元件等。
15、ROHM(罗姆)
IC产品主要有:EEPROM、运算放大器/比较器、电压检测器IC、时钟发生器、模拟开关/逻辑IC、D/A转换器、传感器IC、线性稳压器、开关稳压器、电源管理IC、车载稳压器、电机驱动器、LED/LCD驱动器、IT设备/接口IC、视频和图像IC、音频IC、低功耗微控制器、语音合成IC、P2ROM、显示驱动器、电压监控IC等。
16、Fuji Electric
驱动控制器/不间断电源产品,自动化及仪器仪表产品,低压/中高压电器产品,包括交流接触器、交流开关、交流电调整器、塑壳式断路器、漏电断路器、带检测计量功能FePSU断路器、低压空气断路器、电动机起动器、回路保护器、小型断路器、交流接触器用部件、按钮开关、选择开关、控制继电器、端子台、自动功率调整器、电力管理机器、数字式多功能继电器、AS-interface设备、中高压输配电装置、指示电气计量仪器、低压计量仪器用变量器等。
17、Toshiba (东芝)
日本最大的半导体制造商,也是第二大综合电机制造商,隶属于三井集团。东芝业务领域包括数码产品、电子元器件、社会基础设备、家电等。
18、思佳讯(Skyworks)
射频及无线半导体解决方案、放大器、衰减器、检波器、二极管、定向耦合器、前端模块等。
19、AMS(奥地利微)
专注于电源管理、传感器和传感器接口、便携式音频及汽车电子等业务领域。
20、MTK (联发科)(收购了立锜)
无线通讯及数字多媒体芯片整合系统解决方案
21、MPS(芯源系统)
主营:设计并制造高性能的模拟集成电路和混合信号集成电路产品,尤以大功率电源管理芯片见长。
22、Alpha and Omega Semiconductor(AOS)
主营功率半导体,包括IGBT、MOSFET、集成功率模块、其它功率IC,以及模拟开关、TVS瞬态电压抑制二极管等
23、Shindengen(日本新电元)
新电元工业株式会社于1949年成立,以从事功率半导体和开关电源等以电力电子技术为主要领域。
24、Exar
产品:电源管理,数据压缩,联接,高性能模拟,显示, LED 照明,通信,网络安全。
25、Semtech
这是一家模拟和混合信号半导体产品供应商。主要出品电源管理、电路保护、模拟控制器和传感器/转换器、电信&数据通信,以及触摸界面产品等。
26、Sanken Electric(三垦电气株式会社)
电气设备和仪器的生产、销售和采购,电气工程、电气通信工程及以上项目附带的其他建筑工程。主要出品UPS电源、电源滤波器、直流电源、变频器等。
27、Allegro
产品:霍尔效应传感器,电动机驱动器 IC,电源转换器件,电源接口 IC 和电源管理 IC。
28、TOREX(特瑞仕)
专业出品电源IC和模拟CMOS的集团。
29、SII(精工半导体)
产品:电源管理IC、传感器、存储器、定时器IC、模拟IC、车载用IC。
30、Mitsubishi(三菱)
产品:功率模块,高频器件,光器件,TFT液晶模块,IC/半导体传感器。
31、立锜科技(Richtek,联发科控股企业)
一家模拟IC设计公司,提供完整的电源管理解决方案。主要出品LDO,开关稳压器,LED驱动,电池管理,功率开关,MOSFET驱动器,AC-DC转换器,多通道电源管理IC等。
32、Anpec(茂达)
电源转换及电源管理IC、放大器及驱动IC(Amplifier and Driver)及离散式功率元件(Discrete Power Devices - MOSFET、IGBT)三大类。
33、Anpec(茂达)
触控荧幕控制IC,电源管理IC(DC/DC 转换;AC/DC转换),白光LED驱动器及MEMS Microphone sensor等。
34、GMT(致新)
提供国内外厂商关键类比IC解决方案。主要产品应用于3C产品,如手机、宽频网路、LCD萤幕、PDA 、光盘机、IA等消费性产品及笔记型电脑、Server、工作站等领域。
35、天钰科技股份有限公司
主营:液晶面板驱动 IC、电源管理IC与马达驱动IC等多种产品。
36、EUTech(德信) 音频功率放大器IC,直流/直流电压转换器IC,LED驱动IC,直流风扇马达驱动IC。
37、Realtek(瑞昱) 主营:微处理器,WiFi芯片,射频(RF)芯片设计等 。
38、VIA(威盛)
主营:致力于M2M、物联网及智慧城市领域应用开发,范围包括多屏墙、数字标牌、工业自动化、医疗自动化等。
39、钰泰科技(上海)有限公司
专注于DC/DC 技术领域。钰泰提供的电源管理芯片,应用领域涵盖智能手机、MID、机顶盒、LCDTV等众多领域。其产品得到了台湾联发科(MTK),海思,台湾扬智(Ali),瑞芯微(Rockchip),复旦微电子等行业领先的主控商的认可,并写入方案的推荐电源供应商。
40、珠海全志科技股份有限公司
主营:多核智能终端应用处理器、智能电源管理芯片等。
41、圣邦微电子(北京)股份有限公司
主营:运算放大器及比较器,音频、视频驱动器,模拟开关,电源管理类芯片,逻辑类芯片等
42、苏州易能微电子科技有限公司
主营:电源管理IC。
43、芯朋微电子股份有限公司(Chipown)
主营:AC-DC、DC-DC、LED Driver、Display Driver、Charger、MOSFET等。公司在国内创先开发成功并量产了单片700v高低压集成开关电源芯片、200V SOI MOS/LIGBT集成芯片、100V CMOS/LDMOS集成芯片等产品。
44、上海贝岭股份有限公司 主营:电源管理电路,电能计量电路,驱动电路,接口电路,ADC电路,MCU电路,EEPROM存储器电路,MOSFET及分立器件,烟雾检测电路,其他芯片。
45、南京微盟电子有限公司
主营:主要经营电源管理产品的开发和销售、主要产品包括LDO系列,DC/DC系列、LED DRIVER、AC/DC系列、锂电管理、电压检测系列、数模混合芯片、音频功放IC系列等。
46、矽力杰半导体技术(杭州)有限公司
主营:公司的主要产品为高性能模拟类功率IC为主。电源IC产品都是由业界领先的技术制造。广泛应用于汽车、电脑、电视和其它设备。
47、深圳比亚迪微电子有限公司
主营:功率MOSFET、电池保护芯片、电源管理芯片、IGBT芯片及模组、CMOS图像传感器、消噪IC、音频功放和二极管等。
48、深圳市华之美半导体有限公司
主营:专业从事各种电源管理IC和功率半导体器件的设计、生产和销售。
49、深圳芯智汇科技有限公司
主营:主要从事高性能模拟芯片设计和系统技术支持服务,是国内领先的电源芯片和模拟器件供应商。目前主要产品包括:电源管理单元、音频编解码器、移动电源单芯片方案等。
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