音频放大器

Posted 2022-01-12 bobuddy

在放大器方面，工程师和发烧友有一个共同点，他们想要一种在性能，效率和成本之间实现强大平衡的设计。因此发明出了多种放大器电路，以用于不同场合。

A类  

A类放大器是最简单的放大器类型，对于任何输出波形，其输出级的晶体管始终处于导通状态(不会完全关断)。这类放大器具有极佳的线性特性，但效率很低。

B类  

B类放大器的输出级晶体管只在信号波形的半个周期(180度)导通，为了对整个信号进行放大，使用了两个晶体管，一个用于正输出信号，另一个用于负输出信号。B类放大器的效率远远高于A类放大器，但由于两个晶体管从通到断过程中存在交越点，失真较大。

AB类  

A类和B类组合即AB类放大器，效率高于A类放大器，失真低于B类放大器。通过对电路中的两个晶体管进行偏置，使信号接近零(B类放大器引入非线性的工作点)时两个晶体管导通;大信号时，晶体管转换到B类工作方式。由此可见，小信号时两个晶体管均保持有效工作，类似于A类放大器;大信号时，相应于波形的每半周，只有一个晶体管保持有效状态，类似于B类放大器。

D类  

D类放大器的输出为开关波形，开关频率远远高于需要恢复的音频信号的最高频率。经过低通滤波后，输出波形的平均值与实际的音频信号保持一致。由于工作时输出级晶体管处于完全导通或完全关断状态，不会进入晶体管的线性工作区(这是导致其它类型放大器低效的原因)，D类放大器具有极高效率(高达90%，甚至更高)。现代D类放大器可以达到与AB类放大器同等级别的保真度。

G类  

G类放大器与AB类放大器相同，但它采用了两路或更多的供电电源工作在小信号电平时，放大器采用较低的电源电压供电。随着信号电平的提升，放大器自动切换到适当的电源电压。由于只在必要时采用高压供电而AB类放大器则始终采用高压供电，G类放大器的效率高于AB类放大器。

H类  

H类放大器通过调节其自身的电源电压，最大程度地降低输出级的压降。可以采用多个分立电压，也可采用连续可调的电压。虽然与G类放大器技术类似，旨在降低输出级电路的功耗，但H类放大器技术无需采用多个供电电源。H类放大器的设计比其它放大器复杂，需要额外的控制电路来预测、控制电源电压。