a类和b类功率放大器的缺点与说明

纯A类功率放大器工作时，晶体管的正负通道无论有无信号都是一直导通的，意味着更多的功率作为热量消耗掉。没有信号或者信号很小的时候，晶体管的正负通道总是开路，功率损耗有些，但是没有A类放大器那么严重。D类放大器在开关状态下工作时可以采用脉宽调制(PWM)方式。

功率放大器在现实中有很多应用，比如A类功率放大器。在之前的文章中，边肖介绍了功率放大器的技术指标、工作原理和定义。为了提高人们对功率放大器的认识，本文将讨论功率放大器的分类。如果你对这篇文章的内容感兴趣，你可以继续阅读。

功放(PowerAmplifier)“功放”，BQ24314ADSGR顾名思义，就是放大“功率”的放大器。弱信号，如麦克风、VCD、微波等。被发送到前置放大器电路，前置放大器电路被放大到足以驱动功率放大器的信号幅度。最后，后级功放电路驱动喇叭或其他设备，它最大的作用就是作为“OutputStage”。从另一个角度来说，就是放大大信号的电流，达到功率放大的目的。广义来说，功率放大器并不局限于音频放大，而是会用在很多场合，比如射频、微波、激光等等。

a、纯a类功放

纯A类功率放大器，又称A类功率放大器，是一种完全线性的放大器。纯A类功率放大器工作时，晶体管的正负通道无论有无信号都是一直导通的，意味着更多的功率作为热量消耗掉。纯A类功放在汽车音响的应用中很少见，只有意大利的Sinfoni高品质系列才有这种功放。这是因为纯A类功放的效率很低，通常只有20-30%，发烧友都在说它的音响性能。

二级和二级功率放大器

ClassB功率放大器，也叫b类功率放大器(classb)，也叫线性放大器，但它的工作原理与纯a类功率放大器完全不同。B类功放工作时，除非有信号输入，晶体管的正负通道一般都是闭合的，也就是说正信号来了只有正通道工作，而负通道是闭合的，两个通道永远不会同时工作，所以没有信号的部分根本没有功率损耗。但正负通道通断时，往往会出现交越失真，尤其是在低电平时，所以B类功放并不是真正的高保真功放。在实际应用中，其实很多早期的车载音频放大器都是B类放大器，因为效率高。

a类和b类功率放大器

a类和b类功率放大器，也称为b类功率放大器(ClassAB)，旨在与a类和b类功率放大器兼容。没有信号或者信号很小的时候，晶体管的正负通道总是开路，功率损耗有些，但是没有A类放大器那么严重。当信号正相时，负相通道总是在信号变强之前打开，但当信号变强时，负相通道关闭。当信号为负相时，正负通道反向工作。AB类功率放大器的缺点是会产生交越失真，但在效率比和保真度上优于A类和B类功率放大器。AB类功放也是目前汽车音响中应用最广泛的设计。

四级和四级功率放大器

d类放大器不同于上述a、b或ab类放大器，它的工作原理是基于开关晶体管，可以在很短的时间内完全导通或关断。两个晶体管不会同时导通，所以产生的热量很小。这种类型的放大器效率极高(90%左右)，在理想条件下可以达到100%，而AB类放大器的效率为78.5%。另一方面，开关模式也增加了输出信号的失真。D类放大器的电路分为三级:输入开关级、功率放大级和输出滤波级。D类放大器在开关状态下工作时可以采用脉宽调制(PWM)方式。音频输入信号可以通过PWM转换成高频开关信号，通过比较器与高频三角波进行比较。当反相的端电压高于非反相的端电压时，输出为低电平。当反相端电压低于非反相端电压时，输出为高电平。

在D类放大器中，比较器的输出与功率放大电路相连，功率放大电路使用金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)代替双极晶体管(BJT)，因为前者响应时间更快，所以适合高频工作模式。D类放大器需要两个MOSFET，可以在极短的时间内完全导通或关断工作。当场效应晶体管完全导通时，其管压降非常低。而当MOSFET完全关断时，流经管的电流为零。两个MOSFET交替通断工作的开关速度非常快，所以效率很高，产生的热量很低，所以D类放大器不需要大的散热器。

d类功放还有很多其他名字，比如t类，都是d类功放的变种。在实际应用中，直到1980年，由于MOSFET的出现，这种开关功率放大器才迅速发展起来。在实际开发过程中，虽然有高效率，但也有高失真、高噪声、阻尼因子差的情况。随着技术的发展，这样的缺陷会越来越少。预计未来D类放大器将广泛应用于汽车音响领域。

v类t放大器

T类功率放大器的功率输出电路与脉宽调制的D类功率放大器相同，功率晶体管也工作在开关状态，效率与D类功率放大器相当。然而，它与普通的D类功率放大器的不同之处在于，首先，它不使用脉宽调制。Tripath公司发明了一种数字功率技术，叫做DigitalPowerProcessing(DPP)，是T类功率放大器的核心。它将自适应算法和预测算法应用于通信技术中的小信号处理。DPP数字处理后，输入音频信号和进入扬声器的电流用于控制功率晶体管的导通和关断。使音质达到高保真线性放大。

其次，其功率晶体管的开关频率并不固定，无用元件的功率谱并不集中在载频两侧的窄频带，而是分散在一个较宽的频带上。使声音的细节在整个频段内清晰可闻。此外，T类功率放大器具有更宽的动态范围和平坦的频率响应。DDP的出现将数字时代的功率放大器推向了一个新的高度。在高保真方面，线性度是传统AB类放大器无法比拟的。