你不能不知道的9類(lèi)音頻放大器，及其最佳應用場(chǎng)合

　　音頻功率放大器簡(jiǎn)稱(chēng)音頻功放，是擴聲系統不可缺少的音響設備。100多年來(lái)，它經(jīng)歷了從A類(lèi)到D類(lèi)以及T類(lèi)等類(lèi)型的發(fā)展變遷，歷經(jīng)了從模擬到數字的飛躍。

　　作為消費者，究竟如何認識生產(chǎn)廠(chǎng)商推出的這些類(lèi)型產(chǎn)品呢?小編就來(lái)介紹一下當今可用的各種音頻放大器(A/B/AB/C/D/E/F/G//H類(lèi))的一些重要特點(diǎn)。

　　作　用

　　音頻放大器的目的是在產(chǎn)生聲音的輸出元件上重建輸入的音頻信號，信號音量和功率級都要理想——如實(shí)、有效且失真低。音頻范圍為約20Hz~ 20kHz，因此放大器在此范圍內必須有良好的頻率響應(驅動(dòng)頻帶受限的揚聲器時(shí)要小一些，如低音喇叭或高音喇叭)。根據應用的不同，功率大小差異很大，從耳機的毫瓦級到TV或PC音頻的數瓦，再到"迷你"家庭立體聲和汽車(chē)音響的幾十瓦，直到功率更大的家用和商用音響系統的數百瓦以上，大到能滿(mǎn)足整個(gè)電影院或禮堂的聲音要求。

　　音頻放大器分類(lèi)

　　長(cháng)期以來(lái)，高品質(zhì)音頻放大器的工作類(lèi)別，只限于A(yíng)類(lèi)(甲類(lèi))和AB類(lèi) (甲乙類(lèi))。其原因在于過(guò)去只有電子管這樣的器件，B類(lèi)(乙類(lèi))電子管放大器產(chǎn)生的失真使它們甚至在公共廣播用時(shí)都難于被人們所接受。所有的自稱(chēng)為高保真放大器均工作于推挽式的A類(lèi)(甲類(lèi))。

　　隨著(zhù)半導體器件的出現和發(fā)展，放大器的設計得到了更多的自由。就放大器的類(lèi)別而言，已不限于A(yíng) 類(lèi)(甲類(lèi))和AB類(lèi)(甲乙類(lèi))，而出現了更多類(lèi)別的放大器。

　　1A類(lèi)(甲類(lèi))放大器——良好的線(xiàn)性放大器

　　A類(lèi)(甲類(lèi))放大器，是指電流連續地流過(guò)所有輸出器件的一種放大器。這種放大器，由于避免了器件開(kāi)關(guān)所產(chǎn)生的非線(xiàn)性，只要偏置和動(dòng)態(tài)范圍控制得當，僅從失真的角度來(lái)看，可認為它是一種良好的線(xiàn)性放大器，但效率較低。

　　A類(lèi)放大器在結構上，還有兩類(lèi)不同的工作方式：

　?、偈菍蓚€(gè)射極跟隨器相聯(lián)工作，其偏置電流要增加到在正常負載下有足夠的電流流過(guò)，而不使任一器件截止。這一措施的最大優(yōu)點(diǎn)是它不會(huì )突然地耗盡輸出電流，如果負載阻抗低于標定值，放大器會(huì )短期出現截止現象，在失真上可能略有增加，但不致出現直感上的嚴重缺陷。

　?、诳煞Q(chēng)作為控制電流源型(VCIS)，它本質(zhì)上是一個(gè)單獨的射極跟隨器，并帶有一個(gè)有源發(fā)射極負載，以達到合適的電流泄放。這一類(lèi)作為輸出級時(shí)，需要在開(kāi)始設計之前就把所要驅動(dòng)的阻抗是多低搞清楚。

　　應用：這類(lèi)放大器用于要求高線(xiàn)性度并且可用功率能滿(mǎn)足要求的應用。

　　2B類(lèi)(乙類(lèi))放大器——最流行的放大器

　　B類(lèi)(乙類(lèi))放大器，是指器件導通時(shí)間為50%的一種工作類(lèi)別。這類(lèi)放大器可以說(shuō)是最為流行的一種放大器，也許目前所生產(chǎn)的放大器有99%是屬于這一類(lèi)。

　　B類(lèi)放大器采用推挽式放大器結構。B類(lèi)放大器的輸出采用正向和反向晶體管。為復現輸入信號，每個(gè)晶體管僅在信號波形的半周期(180°)期間導通。這允許放大器在空閑時(shí)為零電流，因此比A類(lèi)放大器的效率高。

　　應用：B類(lèi)放大器是一種折衷，效率提高，音頻質(zhì)量下降。這是因為存在一個(gè)交越點(diǎn)，兩個(gè)晶體管都從導通狀態(tài)跳變?yōu)殛P(guān)斷狀態(tài)。眾所周知，B類(lèi)音頻放大器在處理低電平信號時(shí)存在交越失真，不適合低功率應用。

　　3AB類(lèi)(甲乙類(lèi))放大器

　　AB類(lèi)(甲乙類(lèi))放大器，實(shí)際上是A類(lèi)(甲類(lèi))和B類(lèi)(乙類(lèi))的結合，每個(gè)器件的導通時(shí)間在50—100%之間，依賴(lài)于偏置電流的大小和輸出電平。該類(lèi)放大器的偏置按B類(lèi)(乙類(lèi))設計，然后增加偏置電流，使放大器進(jìn)入AB類(lèi)(甲乙類(lèi))。

　　AB類(lèi)(甲乙類(lèi))放大器在輸出低于某一電平時(shí)，兩個(gè)輸出器件皆導通，其狀態(tài)工作于A(yíng)類(lèi)(甲類(lèi));當電平增高時(shí)，兩個(gè)器件將完全截止，而另一個(gè)器件將供給更多的電流。這樣在A(yíng)B類(lèi)(甲乙類(lèi))狀態(tài)開(kāi)始時(shí)，失真將會(huì )突然上升，其線(xiàn)性劣于A(yíng)類(lèi)(甲類(lèi))或B類(lèi)(乙類(lèi))。

　　這種性能是采用以下方法實(shí)現的：將兩個(gè)晶體管偏置到導通接近于零的信號輸出，即B類(lèi)放大器開(kāi)始呈現非線(xiàn)性的點(diǎn)。對于小信號，兩個(gè)晶體管均導通，作用相當于A(yíng)類(lèi)放大器;對于大信號偏移，每半個(gè)波形周期內只有一個(gè)晶體管導通，因此像B類(lèi)放大器一樣工作。

　　應用：AB類(lèi)揚聲器放大器具有高信噪比(SNR)、低THD+N，典型效率高達65%，使其成為高保真揚聲器驅動(dòng)器的理想選擇。

　　4C類(lèi)(丙類(lèi))放大器

　　C類(lèi)(丙類(lèi))放大器，是指器件導通時(shí)間小于50%的工作類(lèi)別。

　　應用：一般用于射頻放大，很難找到用于音頻放大的實(shí)例。

　　5D類(lèi)(丁類(lèi))放大器

　　這類(lèi)放大器，其特點(diǎn)是斷續地轉換器件的開(kāi)通，其頻率超過(guò)音頻，可控制信號的占空比以使它的平均值能代表音頻信號的瞬時(shí)電平，這種情況被稱(chēng)為脈寬調制(PWM)，其效率在理論上來(lái)說(shuō)是很高的(往往高達90%或更高)。

　　但是，實(shí)際困難還是非常大的，因為200kHz的高功率方波是不是好的出發(fā)點(diǎn)尚不清楚;從失真的角度來(lái)看，為保證采樣頻率的有效性，必須將一個(gè)陡峭截止頻率的低通濾波器插入放大器與揚聲器之間，以消除絕大部分的射頻成分，這至少需要4個(gè)電感(考慮立體聲)，成本自然不會(huì )低。此外，表現在頻響方面，它只能對某一特定負載阻抗保證平坦的頻率響應。

　　應用：現代的D類(lèi)放大器的保真度也可媲美AB類(lèi)放大器。由于D類(lèi)開(kāi)關(guān)放大器具有較高效率，所以被廣泛用于便攜式應用。

　　6E類(lèi)(戊類(lèi))放大器

　　這類(lèi)放大器，是一個(gè)極端聰明的半導體技術(shù)應用，它在幾乎所有工作時(shí)間內，通過(guò)的電壓或電流是較小的，亦即功率耗散很低。

　　應用：它僅用于射頻技術(shù)，而不用于音頻。

　　7G類(lèi)(庚類(lèi))放大器

　　這類(lèi)放大器，似乎與B類(lèi)(乙類(lèi))或AB(甲乙類(lèi))的放大器有些類(lèi)似。對于小的輸出信號，它的供電電流來(lái)自低電壓源;而對于‘大信號’，供電將轉換到較高的電壓源。這樣，一定比B類(lèi)(乙類(lèi))的效率更高。但是，這種改進(jìn)似乎不能超越多路輸出器件的成本以及使開(kāi)關(guān)二極管在高頻時(shí)轉換干凈利落的技術(shù)難點(diǎn)，以致使其使用不適合某些高功率的專(zhuān)業(yè)設備。

　　此外，G類(lèi)(庚類(lèi))放大器所產(chǎn)生的失真，大概要比相應的B類(lèi)(乙類(lèi))更大，但也有資料顯示，對轉換細節進(jìn)行精心設計，將會(huì )使其差別較小。

　　8H類(lèi)[辛類(lèi))放大器

　　這類(lèi)放大器，也似乎與B類(lèi)(乙類(lèi))相似，其特點(diǎn)在于動(dòng)態(tài)地提升單供電電壓(不用轉換到另一個(gè)電壓源)，以提高效率，所采用的電路結構是自舉電路。

　　H類(lèi)放大器調制其電源電壓，最大程度減小輸出級的壓降。實(shí)現方法包括從使用多個(gè)分立式電壓到無(wú)限可調電源等。盡管與G類(lèi)放大器降低輸出器件功耗的技術(shù)相類(lèi)似，但H類(lèi)放大器結構不要求多個(gè)電源。

　　H類(lèi)放大器一般比其它音頻放大器設計更復雜。這些放大器要求精確的控制電路，以預測和控制電源電壓。

　　9S類(lèi)放大器

　　S類(lèi)放大器，是由桑德曼博士命名的一種放大器。這類(lèi)放大器，采用一個(gè)A類(lèi)(甲類(lèi))放大電路，其電流能力非常有限，加上B類(lèi)(乙類(lèi))放大電路作后備，在連接上使負載呈現為一較高的電阻。