A、B、AB、D类音频功率放大器教程
D类音频功率放大器（ClassDAudioPowerAmplifier）
近二十年来电子学课本上所讨论的放大器偏压(Bias)分类不外乎A类、B类、
C类等放大电路，而讨论音频功率放大器仅强调A类、B类、AB类而却把D类
放大器给忘掉了，事实上D类放大器早在1958年已被提出(注一)，甚至还有E
类、F类、G类、H类及S类等(注二)，只是这些类型的电路与D类很接近，
运
用机会低，所以也就很少被提及。
音频功率放大器最大目的在提供喇叭得到最大功率输出，而卫衍生与电源
所供给功率不对等的关系，即所谓功率放大器的效率(输出功率与输入功率之比)
如表一所示:
偏压分类A类AB类B类D类
理想效率25%
介于A与B类之间78.5%100%
随着轻、薄、短、小手持电子装置的发展，诸如手机、MP3、PDA、IPOD
及LCDTV…数位家庭等，寻求一个省电的高效率音频功率放大器是必然的。因
此最近几年音频功率放大器由AB类功率放大器转以D类功率放大器为主流。如
图1所示(注三)，在实际应
用上D类放大效率可达90%以上远超过效率50%的
AB类放大。所以D类放大的晶体管散热可大大的缩小，很适合应用于小型化的
电子产品。表一各類功率放大器的效率比
圖1D類及AB類效率比A类放大器(又称甲类放大器)的特点是不论是否输入信号，其输出电路恒有电流流
通，而且这种放大器通常是在特性曲线的线性范围内操作，如图2所示，以求放大后的
信号不失真。所以它的优点，是失真度小，信号越小传真度越高，最大的缺点是“功率
效益”（PowerEfficiency）低，最大只有25%，不输入信号时丝毫不降低消耗功率，
极不适合做功率放大。但因其高传真度，部分高级音响器材仍采用A类放大器。
图1
图2(a)、(b)皆属A类放大器，设计时让V
CE=1/2V
CC，以求最大不失真范围。注意到V
i
不输入时仍有0.5V
CC/R
L的电流流过晶体管，所以晶体管需要良好的散热环境。由于“共
集极”组态（图2(a)CommonCollector组态又称“射极跟随器”）转移特性曲线较“共
射极”组态（图2(b)CommonEmitter组态）有较佳的线性度（亦即失真较低）及较低
的输出组抗，因此，同属于A类放大器，射级随耦器却较常被当成输出级使用（“共射
级”组态较常被当成“驱动级”使用）。a
b
图2A类放大器
图3变压器耦合A类放大器
图4变压器耦合A类放大器的直流负载特性类功率放大器（乙类功率放大器）是工作点在特性线极端处的一种放大器，如图1所示。当没有信号输入时，输出端几
乎不消耗功率。所以，若将上图的左图V
BB拿掉，则根据定义，这种零偏压的电路就是一种B类放大器。然而，由于它
的静态点在（V
CC，0）处，因此，对于一个正弦波输入信号，它的输出端波形只剩半个周期是可以预期的。
图1B类功率放大器电路图
解决上述问题的方法，是将另一半周期的信号以一PNP型BJT与原射级跟随器相接，形成所谓的“互补式射级跟随
器”(ComplementaryEmitterFollower)，又称为“B类推挽式放大器”（ClassBPush-PullAmplifier），如图1
所示。其动作原理，在V
i的正半周其间，Q1导通且Q2截止，所以，形成图2的输出端正半周正弦波；同理，当V
i为
负半周时，Q1截止而Q2导通，结果形成输出端负半周正弦波，如图2虚线部分所示。
图2B类功率放大器特性图由于B类推挽式放大器在无输入信号时不消耗功率，因此它较A类放大器有更高的最大功率效益（可达78%）。然而
由于推挽式放大器的信号振幅范围有一段是在特性线的非线性区域上，因此导致严重的失真，如2所示，这种失真我们
称它做“交越失真”（Cross-OverDistortion）。为了改善这种情形，所以有了AB类放大器，见下篇。
图3B类双端推挽放大器
图4交流信号输入示意图
图5集极电流的变化情形
AB类功率放大器（又称-甲乙类功率放大器）（ClassABAmplifier）
前面提到的B类推挽式放大器的交越失真，是由于信号大小在-0.6V
i<0.6V之间
时，Q1、Q2皆无法导通所引起的，因此，如果我们在Q1及Q2的V
BE之间加上两个0.6V
的电池，使输入信号在±0.6V之间大小时，Q1、Q2也可以导通（彷佛一个A类放大器
有加上V
BB偏压一般），以降低失真，这种情形，就是AB类放大器，如图1所示。
图1AB类放大器
AB类放大器所产生的失真虽然比B类放大器小，但这项改进所付出的代价是待命功
率的浪费及功率效率的损失。
G类放大器一般用于高频电路，这里不再敷述。
图2
(a)B类放大器的交越失真图
2(b)AB类放大器消除交越失真的情形
图3变压器耦合AB类推挽放大器
图4AB类放大器对于交叉失真的改善情形
各种类型放大器优缺点比较：
A类放大器B类放大器AB类放大器C类放大器
工作点位置负载线中点负载线截止点负载线中点与截止
点之间负载线截止点以下
的区域
导通角度
θ=360°θ=180°180°＜θ＜360°0°＜θ＜180°
失真度失真最小失真度略高于AB
类，有交叉失真可消除交叉失真失真度最大，有截波
失真
功率转移效率效率最低，在50%
以下效率约为50%至
78.5%效率略低于B类效率最高，在85%
以上
主要用途失真度低的小功率
放大器大功率放大器一般的音响扩大机射频电路与倍频器三极管Hi-Fi放大器的功率级大部分使用B类SEPP.OTL功率放大电路。因为B
类放大电路功率较高，最高达78.5%，除非是发烧级的音响，为求完美的不失真
才会用A类。就三极管的散热以及电源电路的容量，B类都比A类好很多。PP
电路中虽然有输出电路产生的偶次高谐波可互相抵销的优点，但实际上，主放大
器推动PP电路中的A类驱动级就会产生二次高谐波，因此高谐波还是很多。不
过，B类PP电路为减少交叉失真，须特别注意偏压的稳定。以下介绍几个代表
性的B类SEPP.OTL电路
图a半对称互补OTL放大电路
图b全对称互补OTL放大电路
图一输入变压器式功放电路
输入变压器式SEPP电路如图一，利用输入变压器进行相位反转作用。线
路简单而中心电压又稳定，如果使用两电源方式，可简单剪掉输出电容器。又，
输出短路时，不容易流出大电流，对过载引起的破坏，有很大的防止作用。不过
因为输入变压器的影响，不能有较深的负反馈，所以不能获得较低的失真，在高
频特性及失真会显著恶化是主要缺点。
CE分割方式
图二CE分割方式
如图二所示，利用三极管Q1集电极与发射极之相位相反进
行反向的方式，与真空管的PK分割相同。因为可以由NPN型三极管构成，所以
很容易找到特性整齐的三极管。但是，因为有电路比较复杂，需用的交连电容多，
低频特性不好，所以一直不能成为主流的电路。
互补方式
图三互补方式
如图三所示，利用NPN与PNP型三极管之组合作为相位相反兼驱动的电路，三极管放大器几乎都使用这种方式。因为
电路直接交连，相位偏差少，且可以有较大的负反馈，所以容易作成超低失真度的放大器。可以获得Intermodulation少，输
出组抗低等优点。然而，过载时有非常大的电流经过输出三极管，因此必须有适当的保护电路。从防止被破坏来讲，这点很不
利。此外，输出三极管之偏压须经过稳定化，对于电源电压之变动及温度变化须做适当补偿。输出三极管虽然亦有采用NPN和
PNP型组合的纯互补电路，但是大输出的PNP硅晶体现在很贵，不容易买到，所以较少采用。利用硅NPN及锗PNP三极管组
合的纯互补电路，上下对称特性虽然较差，但因为线路单纯，所以最常被使用。现在就图三的电路图作说明。
图三是互补式放大器第二级后的电路。Q1为A类驱动级，利用VR1偏压调整，改变Q1的集电极电流，将中心电压
调整到Vcc的1/2。因为利用R2从Q1的集电极(约与中间电压同电位)进行DC负反馈加以稳定化，因此只要电路常数选择
的当，中间电压几乎没有调整的必要。二极管与VR2用来改变Q2与Q3的基极偏压，进而调整Q4及Q5的无信号电流。无
信号电流在Pc100W级的三极管以30~50mA，Pc25W级的三极管以20~30Am最恰当。Q3，Q4负责信号的上半部，
Q2，Q5负责信号的下半部，分别交替进行动作。因此，无信号电流如果太少，即出现跨越失真，上下信号之接和部分变形。
无信号电流如过多，则损失增多，产生热的问题，因此须利用温度补偿使其保持一定大小。温度补偿的方法等一下会提到。直接交连双电源无电容式方式
图四
交连双电源无电容式方式
从图四可知，将互补式电路的初级改成差动放大，使电源电压即使有变
动，中间电压亦能保持零电位的电路，就是直接交连二晶体无电容方式。因为没有输出电容，
所以低频部分阻尼特性非常好，即使1KHz附近的波形，亦可完整而极少失真的再现。但是，
加上电源时，中间电压的稳定度会有问题，Q1，Q2的差动放大级与Q3的A类驱动级，电路
常数应适当选择，使加上电源时，尽可能由低电压开始动作。
负反馈与阻尼因数
放大器的阻尼因数以DF=RL/Zout表示，因此，输出阻抗越低的放大器DF越好，不加负反馈
的互补电路，输出阻抗为1~5Ω。使用complementary电路放大器，输出阻抗很容易做到0.1Ω
以下。
冲击噪声防止电路
OTL电路当电源加入时，输出电容瞬间被充电，因此一下子会有很大的冲击。防止这个冲击
的方法，就是使中间电压慢慢上升，图四即为此种电路的例子。
温度补偿方式
使用三极管的功率放大器为防止热失控，须进行温度补偿。顺便补充一下前面说过的互补式
a b类功放 电路
a b类功放 电路
AB类功放电路是一种常见的功率放大电路，是一种增加功率，同时保证良好的失真特性和效率的电路。AB类功放电路是类B功放电路和类A功放电路的结合，能够较好地兼顾两者的优点，因此在音频放大领域应用广泛。
AB类功放电路的基本原理是将输入信号通过级联的放大器级别进行放大，并通过接近截止的晶体管交替进行工作，从而实现放大器的常态来锁定不用的放大器，以保证最终输出信号的质量。由于AB类功放电路的工作特点，所以能够达到比类B功放电路更低的失真率，同时也比类A功放电路更加节省能耗。
在设计AB类功放电路时，需要注意以下几点：
1.电源效率：AB类功放电路可以通过两个管子分别放大正半周和负半周的信号，因此在设计时要保证电源的效率能够满足电流需求，同时避免过度浪费电能。
2.线性度：线性度是衡量放大器性能的重要指标，主要反映了放大器的失真水平。在设计AB类功放电路时，需要尽量减小交替作用和晶体管失真成因，以保证输出信号的精度和准确性。
3.晶体管负载：晶体管负载是影响电路稳定性的一个重要因素。在设计AB类功放电路时，需要尽可能降低负载电阻，以保证晶体管能够正常工作。
总之，AB类功放电路是一种性能优秀，适用范围广泛的放大电路，可以满足高保真音乐播放、音频放大等领域的需求。在设计AB类功放电路时，需要根据电路特性和使用场景进行全面考虑，尽可能优化电路结构，以实现更加精准和稳定的输出信号。
音频功率放大器设计
毕业设计（论文）
1 1 绪论
随着时代科技的高速发展，大量的电子设备应运而生。在现实生活中，绝大部分电子设备都离不开音频信号的处理，高效率音频放大器直接影响到了许多电子产品的质量。传统的音频功放工作时，直接对模拟信号进行放大，工作期间必须工作于线性放大区，功率耗散较大，虽然采用推挽输出，减小了功率器件的承受功率，但在较大功率情况下，仍然对功率器件构成极大威胁。功率输出受到限制。低失真，大功率，高效率是对功率放大器提出的普遍要求。
高效率功率音频功率放大器设计的关键是功率放大器放大电路的研究，提高功放的效率的根本途径是减小功放管的功耗。
方法之一是减小功放管的导通角，增大其在一个信号周期内的截止时间，从而减小管子所消耗的平均功率，高频大功率放大电路中，功放工作处于丙类（C类）状态。
方法之二是使功放管工作处于开关状态（即D类状态），此时管子仅在饱和导通时消耗功率，而且由于管压降很小，故无论电流大小，管子的瞬时功率都不大，因此管子的平均功耗也就不大，电路的效率必然提高，但是应当指出，当功放中的功放管工作在C类或D类状态时，集电极电流将严重失真，因此必须采取措施消除失真，如采用谐振功率放大电路，从而使负载获得基本不失真的信号功率[1]。
1.1 设计高效率功率音频功率放大器的目的和意义
音频领域数字化的浪潮以及人们对音频节能环保的要求，要求我们尽快研究开发高效、节能、数字化的音频功率放大器。传统的音频功率放大器工作于线性放大区，功率耗散较大，虽然采用推挽输出，仍然很难满足大功率输出；而且需要设计复杂的补偿电路和过流，过压，过热等保护电路。
这次音频功率放大器的设计为了达到高效率的设计，采用D类功率放大器，D功放是基于脉冲宽度调制技术的开关放大器，包括脉冲宽度调制器，功率桥电路，低通滤波器。这种类型的功放已经展示出了良好的性能，要想设计出并实现电源效率高于90%，THD低于0.01%，低电磁噪音的D类功率放大器，或者甚至包括能将高保真音质技术引入的D类的放大器[2]。其首要的问题是掌握与D类音频功放设计有关的基础技术与原理，同时熟悉和比较A类，B类，AB类，C类功率放大器。以及进一步理解这几类功率放大器的工作原理。比较它们的优点和缺点，从而确定本设计采用哪种放大器。 高效率音频功率放大器设计
D类数字功率放大器
D 类数字功放
D 类功放也叫丁类功放，是指功放管处于开关工作状态的功率放大器。早先在音响领域 里人们一直坚守着 A 类功放的阵地，认为 A 类功放声音最为清新透明，具有很高的保真度。 但 A 类功放的低效率和高损耗却是它无法克服的先天顽疾。 后来效率较高的 B 类功放得到广 泛的应用，然而，虽然效率比 A 类功放提高很多，但实际效率仍只有 50%左右，这在小型便
携式音响设备如汽车功放、笔记本电脑音频系统和专业超大功率功放场合，仍感效率偏低不 能令人满意。所以，如今效率极高的 D 类功放，因其符合绿色革命的潮流正受着各方面的重 视，并得到广泛的应用。
3.3.1 D 类功放的特点与电路组成
1 ．D 类功放的特点
(1)效率高。在理想情况下，的效率为 100% (实际效率可达 90%左右)。B类功放的效
率为%(实际效率约 50%)， A 类功放的效率才 50%或 25% (按负载方式而定) 。这是因为的 放大元件是处于开关工作状态的一种放大模式。 无信号输入时放大器处于截止状态， 不耗电。 工作时，靠输入信号让晶体管进入饱和状态，晶体管相当于一个接通的开关，把电源与负载 直接接通。理想晶体管因为没有饱和压降而不耗电，实际上晶体管总会有很小的饱和压降而 消耗部分电能。
( 2)功率大。在 D 类功放中，功率管的耗电只与管子的特性有关，而与信号输出的大 小无关，所以特别有利于超大功率的场合，输出功率可达数百瓦。
( 3)失真低。 D 类功放因工作在开关状态，因而功放管的线性已没有太大意义。在 D
类功放中，没有 B 类功放的交越失真，也不存在功率管放大区的线性问题，更无需电路的负 反馈来改善线性，也不需要电路工作点的调试。
( 4)体积小、重量轻。 D 类功放的管耗很小，小功率时的功放管无需加装体积庞大的散 热片，大功率时所用的散热片也要比一般功放小得多。而且一般的 D 类功放现在都有多种专
用的 IC 芯片，使得整个 D 类功放电路的结构很紧凑，外接元器件很少，成本也不高。
A类 B类 AB类 D类功放的区别你真的知道吗
A类 B类 AB类 D类功放的区别你真的知道吗
A类 B类 AB类 D类功放的区别，有什么不一样你们知道吗？
首先根据功放不同的放大类型可分为：Class A（A类也称甲类）、Class B（B类也称乙类）、Class AB（AB类也称甲乙类）、Class D（D类也称数字类）。（）以上都是汽车上常见的功放器。
1、纯甲类功率放大器
纯甲类功率放大器又称为A类功率放大器（Class A），它是一种完全的线性放大形式的放大器。在纯甲类功率放大器工作时，晶体管的正负通道不论有或没有信号都处于常开状态，这就意味着更多的功率消耗为热量，但失真率极低。纯甲类功率放大器在汽车音响的应用中比较少见，像意大利的Sinfoni高级系列才有这类功率放大器。这是因为纯甲类功率放大器的效率非常低，通常只有20-30%，但音响发烧友们对它的声音表现津津乐道。
2、乙类功率放大器
乙类功率放大器，也称为B类功率放大器（Class B），它也被称为线性放大器，但是它的工作原理与纯甲类功率放大器完全不同。B类功放在工作时，晶体管的正负通道通常是处于关闭的状态除非有信号输入，也就是说，在正相的信号过来时只有正相通道工作，而负相通道关闭，两个通道绝不会同时工作，因此在没有信号的部分，完全没有功率损失。但是在正负通道开启关闭的时候，常常会产生跨越失真，特别是在低电平的情况下，所以B类功率放大器不是真正意义上的高保真功率放大器。在实际的应用中，其实早期许多的汽车音响功放都是B类功放，因为它的效率比较高。
3、甲乙类功率放大器
甲乙类功率放大器也称为AB类功率放大器（Class AB），它是兼容A类与B类功放的优势的一种设计。当没有信号或信号非常小时，晶体管的正负通道都常开，这时功率有所损耗，但没有A类功放严重。当信号是正相时，负相通道在信号变强前还是常开的，但信号转强则负通道关闭。当信号是负相时，正负通道的工作刚好相反。AB类功率放大器的缺陷在于会产生一点点的交越失真，但是相对于它的效率比以及保真度而言，都优于A类和
工程师参考手册（一）：D类功放设计须知
工程师参考手册（一）：D类功放设计须知
一、D类音频功率放大器设计基础
D功放是基于脉冲宽度调制技术的开关放大器，包括脉冲宽度调制器（几百千赫兹开关频
率），功率桥电路，低通滤波器。本文从构成、拓扑结构对比、MOSFET的选择与功率损耗、
失真和噪音产生、音频性能等D类音频功率放大器设计有关的基础问题作分析，并例举D类功率
放大器参考设计。
1、 D类功放基本构成
目前有很多种不同种类的功放，如：A类、B类、AB类等。但D类功放与其不同的是基本是
一个开关功放或者是脉宽调制功放。为此，主要将对说明这类D类功放作以说明。
在这种D类功放中，器件要么完全导通，要么完全关闭，大幅度减少了输出器件的功耗，效
率达90-95%都是可能的。音频信号是用来调制PWM载波信号，其载波信号可以驱动输出器件，
用最后的低通滤波器去除高频PWM载波频率。
众所周知， A类、B类和AB类功放均是线形功放，那么D类功放与它们究竟有什么不同？我
们首先应作讨论。图1是D功放原理框图，在一个线性功放中信号总是停留在模拟区，输出晶体
管（器件）担当线性调整器来调整输出电压。这样在输出器件上存在着电压降，其结果降低了
效率。
D功放原理框图
而D类功放采用了很多种不同的形式，一些是数字输入，还有一些是模拟输入，在这里我们
将集中讨论一下模拟输入。
上面图1显示的是半桥D类功放的基本功能图，其中给出了每级的波形。电路运用从半桥输
出的反馈来补偿母线电压的变化。那末D类功放是如何工作的呢？D类功放的工作原理和PWM的
电源是相同的，我们假设输入信号是一个标准的音频信号，而这个音频信号是正弦波，典型频
率从20Hz到20kHz范围。这个信号和高频三角或锯齿波形相比可以产生PWM信号，见图2a中所
示。这个PWM信号被用来驱动功率级，产生放大的数字信号，最后一个低通过滤波器被用在这
个信号上来滤掉PWM载波频率，重新得到正弦波音频信号，见图2b中所示。
2、 从拓扑结构对比-看线性和D类不同
功率放大器工作原理
功率放大器工作原理
功率放大器是一种用于放大电信号的电子设备，可以将低功率输入信号转换为高功率输出信号。它在各种电子设备中被广泛应用，包括音频放大器、无线通信系统和雷达系统等。本文将介绍功率放大器的工作原理和其基本分类。
一、功率放大器的基本原理
功率放大器的工作原理基于晶体管的放大特性。晶体管是一种半导体器件，可以通过控制输入信号的电流或电压来放大电流或电压。功率放大器通常由多个晶体管级联组成，每个晶体管负责放大输入信号的一部分。下面将详细介绍功率放大器的几个关键组成部分。
1. 输入级
功率放大器的输入级通常是一个小信号放大器，用于放大输入信号的幅度。输入级由一个或多个晶体管组成，输入信号通过这些晶体管进行放大，并传递给下一个级联的放大器。
2. 驱动级
驱动级是功率放大器中的中间级，用于信号的进一步放大和处理。驱动级通常由多个晶体管级联组成，其输入信号来自输入级，并将信号放大到足够的幅度，以供给功率放大级使用。
3. 功率放大级 功率放大级是功率放大器的核心部分，用于放大信号的功率。功率放大级由多个功率晶体管并联或并联放大组成，每个晶体管负责放大输入信号的一部分功率。通过合理设计功率放大级，可以实现较大的输出功率。
4. 输出级
输出级负责将信号的功率放大到所需的水平，并驱动负载。通常情况下，输出级具有较低的输出阻抗，并能够输出相应的高功率信号。输出级通常由一个或多个功率晶体管组成，其输出信号可用来驱动扬声器、天线或其他负载。
二、功率放大器的基本分类
根据不同的工作原理和应用，功率放大器可以分为各种不同的类型。下面介绍几种常见的功率放大器分类。
1. A类功率放大器
A类功率放大器是最常见的一种功率放大器，适用于音频放大器等应用。它通过将输入信号与直流电压进行叠加，实现对信号的放大。A类功率放大器的优势在于放大器的线性度高，但效率相对较低。
2. B类功率放大器
B类功率放大器是一种高效率的功率放大器，在音频放大器和激光器等应用中广泛使用。它通过将输入信号分为正半周和负半周来放大，每个半周使用一个功率晶体管进行放大。B类功率放大器的主要特点是高效率，但输出波形的失真相对较高。 3. AB类功率放大器
功率放大器(功放)知识讲解
功放基本知识：功放俗称“扩音机”他的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大，推动音箱放声。一套良好的音响系统功放的作用功不可没。
功放是音响系统中最基本的设备，它的任务是把来自信号源（专业音响系统中则是来自调音台）的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音。
功率放大器简称功放，可以说是各类音响器材中最大的一个家族了，其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后，产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能，不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同 。
分类：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。
功率放大器基本构成应用及种类划分
功率放大器的定义：
功率放大器（英文名称：power amplifier），简称“功放”，是指在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载（例如扬声器）的放大器。功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。
功率放大器主要种类：
传统的数字语音回放系统包含两个主要过程：
1、数字语音数据到模拟语音信号的变换（利用高精度数模转换器DAC）实现；
2、利用模拟功率放大器进行模拟信号放大，如A类、B类和AB类放大器。从1980年代早期，许多研究者致力于开发不同类型的数字放大器，这种放大器直接从数字语音数据实现功率放大而不需要进行模拟转换，这样的放大器通常称作数字功率放大器或者D类放大器。
A类放大器：
A类放大器的主要特点是：放大器的工作点Q设定在负载线的中点附近，晶体管在输入信号的整个周期内均导通。放大器可单管工作，也可以推挽工作。由于放大器工作在特性曲线的线性范围内，所以瞬态失真和交替失真较小。电路简单，调试方便。但效率较低，晶体管功耗大，效率的理论最大值仅有25%，且有较大的非线性失真。因此效率比较低。
B类放大器：
B类放大器的主要特点是：放大器的静态点在（VCC，0）处，当没有信号输入时，输出端几乎不消耗功率。在Vi的正半周期内，Q1导通Q2截止，输出端正半周正弦波；同理，当Vi为负半波正弦波，所以必须用两管推挽工作。其特点是效率较高（78%），但是因放大器有一段工作在非线性区域内，故其缺点是“交越失真”较大。即当信号在-0.6V~ 0.6V之间时，Q1、Q2都无法导通而引起的。所以这类放大器也逐渐被设计师摒弃。
AB类放大器：
AB类放大器的主要特点是：晶体管的导通时间稍大于半周期，必须用两管推挽工作。可以避免交越失真。交替失真较大，可以抵消偶次谐波失真。有效率较高，晶体管功耗较小的特点。
C类放大器：
C类放大器主要特点是：晶体管仅在输入信号每个周期的很短时间内工作。电路工作时通常会给放大管提供一个负偏压，以确保晶体管不会工作在乙类状态。它的集电极负载不是电阻而是一个LC并联谐振回路，所以C类放大器也叫谐振放大电路。通过调节电容器的容值或电感器的感值从而达到选频功能。C类放大器的转换效率极高，可以达到98%。但是因为负载是谐振电路，电路经常工作在高频状态所以失真很大，因此C类放大器并不适合作为音频功率放大器，反而因为它的可选频率特性而被无线电界广泛采用，所以通常作为射频放大器、调谐放大器和倍频器。
ab类放大器工作原理、偏置方法及功率计算公式
ab类放大器是一种常用的电子放大器，其工作原理、偏置方法及功率计算公式是电子工程师需要掌握的基础知识之一。本文将深入探讨ab类放大器的工作原理、偏置方法及功率计算公式，希望能为读者提供详尽的知识和帮助。
一、ab类放大器的工作原理
ab类放大器是一种使用最广泛的放大器之一，其工作原理涉及到晶体管的导通方式。在ab类放大器中，当输入信号为0时，晶体管处于截止状态，不导通；当输入信号为正负半周时，晶体管分别工作于放大区和放大区的工作状态，从而实现对信号的放大。具体来说，ab类放大器采用两个晶体管（npn型或者pnp型）来完成正半周和负半周的放大工作，其中一个晶体管工作于正半周，另一个晶体管工作于负半周。通过这种方式，ab类放大器能够实现对输入信号的放大而又不会产生交叉失真。
二、ab类放大器的偏置方法
ab类放大器的偏置是指在电路中加入一定的电压或电流，以使晶体管在没有输入信号时工作在放大区。常用的偏置方法有静态偏置、电流源偏置和电压反馈偏置。静态偏置是通过电阻器或电位器来实现，简单易操作但是对温度和电源波动敏感。电流源偏置是利用电流源作为晶体管的静态工作点，使得放大器的工作更加稳定。电压反馈偏置是通过负反馈电路来实现，具有良好的稳定性和线性度。
三、ab类放大器的功率计算公式
ab类放大器的输出功率通常使用交流负载来定义，在频率为50Hz的正弦波作为信号时，输出功率可以通过以下公式进行计算：
Pout = (Vcc/√2)^2 / 2RL
其中，Pout为输出功率，Vcc为电源电压，RL为负载电阻。
另外，当输入信号的峰峰值为Vin时，输出功率也可以通过以下公式进行计算：
Pout = (Vin^2 / 8RL)
需要注意的是，上述计算公式都是在理想状态下得出的结果，实际情况中还需要考虑晶体管的失真和效率等因素。
ab类放大器是一种常用的电子放大器，具有良好的放大效果和稳定性。本文深入探讨了ab类放大器的工作原理、偏置方法以及功率计算公式，希望能为读者提供一些参考，让大家对ab类放大器有更深入的了解。希望本文对大家的学习和工作能够有所帮助。四、ab类放大器的失真和效率
d类功放的原理及电路设计
d类功放的原理及电路设计
D类功放是一种数字功放，采用全数字化的技术来放大音频信号。它的工作原理是将输入的模拟音频信号转换为数字信号，然后利用PWM（脉宽调制）技术将数字信号转换为高频的数字脉冲信号，接着利用低通滤波器将高频信号滤除，得到放大后的模拟音频信号。
D类功放的电路设计包含以下主要组成部分：
1. 输入级：负责将模拟音频信号输入功放电路，通常采用差分输入，以提高抗干扰能力和动态范围。
2. ADC（模数转换器）：将输入的模拟音频信号转换为数字信号。通常采用高速的Σ-Δ调制器，将音频信号转换为高速脉冲流。
3. PWM（脉宽调制器）：接收ADC输出的数字信号，并将其转换为一系列高频的数字脉冲信号。脉宽的宽度根据输入信号的幅度来调节。
4. 输出级：将PWM输出的高频脉冲信号进行滤波处理，恢复为模拟音频信号。一般采用低通滤波器，滤除高频信号，保留放大后的音频信号。
5. 功率放大器：将输出级的模拟音频信号放大到足够的电平，以驱动扬声器。
D类功放相比于传统的A类、B类功放具有高效率、低热量、小尺寸等优势，适用于各种音频放大应用，如音响系统、汽车音响、无线通信等。