功率放大器（英文名稱：power amplifier），簡稱“功放”，是指在給定失真率條件下，能產(chǎn)生最大功率輸出以驅(qū)動某一負載（例如揚聲器）的放大器。功率放大器在整個音響系統(tǒng)中起到了“組織、協(xié)調(diào)”的樞紐作用，在某種程度上主宰著整個系統(tǒng)能否提供良好的音質(zhì)輸出。

工作原理

利用三極管的電流控制作用或場效應管的電壓控制作用將電源的功率轉(zhuǎn)換為按照輸入信號變化的電流。因為聲音是不同振幅和不同頻率的波，即交流信號電流，三極管的集電極電流在放大區(qū)中恒為基極電流的β倍，β是三極管的電流放大系數(shù)，應用這一點，若將小信號注入基極，則集電極流過的電流會等于基極電流的β倍，然后將這個信號用隔直電容隔離出來，就得到了電流（或電壓）是原先的β倍的大信號，這現(xiàn)象成為三極管的放大作用。經(jīng)過不斷的電流放大，就完成了功率放大。

主要種類

傳統(tǒng)的數(shù)字語音回放系統(tǒng)包含兩個主要過程：

1、數(shù)字語音數(shù)據(jù)到模擬語音信號的變換（利用高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC）實現(xiàn)；

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(fā)不同類型的數(shù)字放大器，這種放大器直接從數(shù)字語音數(shù)據(jù)實現(xiàn)功率放大而不需要進行模擬轉(zhuǎn)換，這樣的放大器通常稱作數(shù)字功率放大器或者D類放大器。

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(nèi)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(nèi)，所以瞬態(tài)失真和交替失真較小。電路簡單，調(diào)試方便。但效率較低，晶體管功耗大，效率的理論最大值僅有25%，且有較大的非線性失真。因此效率比較低。

B類放大器：

B類放大器的主要特點是：放大器的靜態(tài)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(nèi)，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，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(qū)域內(nèi)，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。

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。可以避免交越失真。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。

C類放大器：

C類放大器主要特點是：晶體管僅在輸入信號每個周期的很短時間內(nèi)工作。電路工作時通常會給放大管提供一個負偏壓，以確保晶體管不會工作在乙類狀態(tài)。它的集電極負載不是電阻而是一個LC并聯(lián)諧振回路，所以C類放大器也叫諧振放大電路。通過調(diào)節(jié)電容器的容值或電感器的感值從而達到選頻功能。C類放大器的轉(zhuǎn)換效率極高，可以達到98%。但是因為負載是諧振電路，電路經(jīng)常工作在高頻狀態(tài)所以失真很大，因此C類放大器并不適合作為音頻功率放大器，反而因為它的可選頻率特性而被無線電界廣泛采用，所以通常作為射頻放大器、調(diào)諧放大器和倍頻器。

D類放大器：
D類（數(shù)字音頻功率）放大器是一種將輸入模擬音頻信號或PCM數(shù)字信息變換成PWM（脈沖寬度調(diào)制）或PDM（脈沖密度調(diào)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(guān)器件通/斷音頻功率放大器，也稱為開關(guān)放大器。具有效率高的突出優(yōu)點。數(shù)字音頻功率放大器也看上去成是一個一比特的功率數(shù)模變換器.放大器由輸入信號處理電路、開關(guān)信號形成電路、大功率開關(guān)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(shù)字式放大器。系利用極高頻率的轉(zhuǎn)換開關(guān)電路來放大音頻信號的。
優(yōu)點：
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(jié)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(diào)試。

A類、B類和AB類放大器是模擬放大器，D類放大器是數(shù)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(tài)的轉(zhuǎn)換過程中會因其開關(guān)特性不佳或因電路參數(shù)選擇不當而產(chǎn)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(yōu)點。AB類放大器和D類放大器是音頻功率放大器的基本電路形式。

T類放大器：
T類功率放大器的功率輸出電路和脈寬調(diào)制D類功率放大器相同，

功率晶體管也是工作在開關(guān)狀態(tài)，效率和D類功率放大器相當。但它和普通D類功率放大器不同的是：

首先，它不是使用脈沖調(diào)寬的方法，Tripath公司發(fā)明了一種稱作數(shù)碼功率放大器處理器“Digital Power Processing （DPP）”的數(shù)字功率技術(shù)，它是T類功率放大器的核心。它把通信技術(shù)中處理小信號的適應算法及預測算法用到這里。輸入的音頻信號和進入揚聲器的電流經(jīng)過DPP數(shù)字處理后，用于控制功率晶體管的導通關(guān)閉。從而使音質(zhì)達到高保真線性放大。

其次，它的功率晶體管的切換頻率不是固定的，無用分量的功率譜并不是集中在載頻兩側(cè)狹窄的頻帶內(nèi)，而是散布在很寬的頻帶上。使聲音的細節(jié)在整個頻帶上都可“聞”。

此外，T類功率放大器的動態(tài)范圍更寬，頻率響應平坦。DDP的出現(xiàn)，把數(shù)字時代的功率放大器推到一個新的高度。在高保真方面，線性度與傳統(tǒng)AB類功放相比有過之而無不及。

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