音頻放大器的分類詳解，初學者必看
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摘要 : 音頻放大器是多媒體產品的重要組件之一，廣泛應用于消費類電子領域。線性音頻功放因失真小、音質好，在傳統的音頻放大器市場上一直占主導地位。近年來，隨著MP3、PDA、手機、筆記本電腦等便攜式多媒體設備的普及，線性功放的效率和體積已不能滿足市場的要求
音頻放大器是多媒體產品的重要組件之一，廣泛應用于消費類電子領域。線性音頻功放因失真小、音質好，在傳統的音頻放大器市場上一直占主導地位。近年來，隨著MP3、PDA、手機、筆記本電腦等便攜式多媒體設備的普及，線性功放的效率和體積已不能滿足市場的要求，而D類功放以效率高、體積小等優點越來越受到人們的青睞。因此，高性能的D類功放具有十分重要的應用價值及市場前景。
音頻放大的目的是以要求的音量和功率水平在發聲輸出元件上高效率、低失真地重現音頻輸入信號。音頻信號的頻率范圍為20Hz～20KHz，因此音頻放大器必須具有良好的頻率響應。音頻放大器通常由前置放大器和功率放大器組成。
音頻放大器分類
音頻功率放大器種類繁多，常用的有A類、B類、AB類、C類、D類、E類、F類、G類、H類、S類等十余種，但適合于音頻應用的只有A類、B類、AB類和D類等四種。
1、A類放大器
A類放大器的主要特點是：放大器的工作點Q設定在負載線的中點附近，晶體管在輸入信號的整個周期內均導通。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，所以瞬態失真和交替失真較小。電路簡單，調試方便。但效率較低，晶體管功耗大，功率的理論最大值僅有25％，且有較大的非線性失真。由于效率比較低 現在設計基本上不在再使用。
2、B類放大器
B類放大器的主要特點是：放大器的靜態點在（VCC，0）處，當沒有信號輸入時，輸出端幾乎不消耗功率。在Vi的正半周期內，Q1導通Q2截止，輸出端正半周正弦波；同理，當Vi為負半波正弦波（如圖虛線部分所示），所以必須用兩管推挽工作。其特點是效率較高（78%），但是因放大器有一段工作在非線性區域內，故其缺點是“交越失真”較大。即當信號在-0.6V~ 0.6V之間時， Q1 Q2都無法導通而引起的。所以這類放大器也逐漸被設計師摒棄。
3、AB類放大器
AB類放大器的主要特點是：晶體管的導通時間稍大于半周期，必須用兩管推挽工作?？梢员苊饨辉绞д?。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。當信號在-0.6V《+0.6V 之間時，為使Q1，Q2導通，在Q1，Q2的VBE之間增加兩個偏置電壓，使輸入信號在+ - 0.6V之間大小的時候，Q1，Q2也可以線性的放大。這樣既可以獲得較高的功率效率，又能很好的改善B類推挽式放大器的交越失真。理論上也可達到 78.5％的功率最大值，但實際上功率的最大值在70％左右可能受到輸出級拓撲和輸出級斜線的影響，在典型的聽音條件下（全功率的30％左右），功放的效率為35％左右。
4、D類放大器
D類（數字音頻功率）放大器是一種將輸入模擬音頻信號或PCM數字信息變換成PWM（脈沖亮度調制）或PDM（脈沖密度調制）的脈沖信號，然后用PWM或 PDM的脈沖信號去控制大功率開關器件通/斷音頻功率放大器，也稱為開關放大器。具有效率高的突出優點。數字音頻功率放大器也看上去成是一個一比特的功率數模變換器。放大器由輸入信號處理電路、開關信號形成電路、大功率開關電路（半橋式和全橋式）和低通濾波器（LC）等四部分組成.D類放大或數字式放大器。系利用極高頻率的轉換開關電路來放大音頻信號的。
①具有很高的效率，通常能夠達到85%以上。
②體積小，可以比模擬的放大電路節省很大的空間。
③無裂噪聲接通
④低失真，頻率響應曲線好。外圍元器件少，便于設計調試。
如圖所示，PDM信號與PWM信號相比，沒有固定的工作頻率，其將輸入的音頻信號調制成一組脈沖寬度相同但是頻率不同的PDM信號，有效的改善了PWM帶來的EMI問題。目前市場上產品還不是很多。
PWM（Pulse Width Modulation）中A類、B類和AB類放大器是模擬放大器，D類放大器是數字放大器。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通與截止狀態的轉換過程中會因其開關特性不佳或因電路參數選擇不當而產生交替失真。而D類放大器具有效率高低失真，頻率響應曲線好。外圍元器件少優點。AB類放大器和D類放大器是目前音頻功率放大器的基本電路形式。
音頻放大器中各單元的電路作用
（1）電壓放大級。用來對輸入信號進行電壓放大，使加到推動級的信號電壓達到一定的程度。根據機器對音頻輸出功率要求的不同，電壓放大器的級數不等，可以只有一級電壓放大器，也可以是采用多級電壓放大器。
（2）推動級。用來推動功放輸出級，對信號電壓和電流進行進一步放大，有的推動級還要完成輸出兩個大小相等、方向相反的推動信號。推動放大器也是一級電壓、電流放大器，它工作在大信號放大狀態下。
（3）輸出級。用來對信號進行電流放大。電壓放大級和推動級對信號電壓已進行了足夠的電壓放大，輸出級再進行電流放大，以達到對信號功率放大的目的，這是因為輸出信號功率等于輸出信號電流與電壓之積。
