機或者其他時尚的便攜式多媒體播放器配上優美的旋律，走到哪里都能引來艷羨的目光，特別是在消費者對于音效要求越來越高的今天，好的音效設計就意味著產品成功與否，大紅大紫的iPod、iPhone就是對音效重要性的最好證明。而在音效設計過程中，放大器設備又至關重要，無論是傳統的A類還是目前炙手可熱的D類，不同的選擇就意味著產品不同的特性。可是你知道如何為自己的設計選擇合適的放大器嗎？你知道根據選擇放大器種類的不同如何進行五花八門的設計嗎？如果在這些問題中你還存在誤解，那就請仔細閱讀本專題，來自IDT的資深設計工程師及美國國家半導體、美信等廠商的高工，共同為你揭示音頻設計路上你應該掌握的研發難題。

　　一、音頻放大器分類

　　傳統的數字語音回放系統包含兩個主要過程：1、數字語音數據到模擬語音信號的變換（利用高精度數模轉換器DAC）實現；2利用模擬功率放大器進行模擬信號放大，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不同類型的數字放大器，這種放大器直接從數字語音數據實現功率放大而不需要進行模擬轉換，這樣的放大器通常稱作數字功率放大器或者D類放大器。

　　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。

　　圖一：A類放大器

　　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。

　　圖二：B類放大器

　　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。

　　圖三：AB類放大器

　　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4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。

　　圖四。 該簡化功能框圖展示了一個基本的半橋式D類放大器的結構。

　　圖五。 輸出信號脈寬與輸入信號幅值成正比。

　　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。