硬件工程师必须掌握的音频功放电路大全
发布时间：2021-04-09 13:54:15
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特别是做朴实模仿电路、应用于音频功放的工程师，关于A类，B类，AB类，D类，G类，H类，T类功放应该特别熟悉。大多数工程师或许只知道其间的一部分、或许知道大概，为了让更多的工程师把握更加详尽的音频功放知识，下文对以上说的音频功放做具体的说明。
功放，顾名思义，便是功率扩大的缩写。与电压或许电流扩大来说，功放要求获得一定的、不失真的功率，一般在大信号状态下作业，因而，功放电路一般包含电压扩大或许电流扩大电路没有的特别问题，具体体现在：①输出功率尽可能大；②一般在大信号状态下作业；③非线性失真杰出；④进步功率是重要的关注点；⑤功率器材的安全问题。而关于音频功放电路，也需求留意以上的问题。
依据扩大电路的导电方式不同，音频功放电路按照模仿和数字两种类型进行分类，模仿音频功放一般有A类，B类，AB类， G类，H类 TD功放，数字电路功放分为D类，T类。下文对以上的功放电路做具体的介绍和分析。
A类功放(又称甲类功放)
A类功放如上图所示，在信号的整个周期内都不会出现电流截止(即中止输出)的一类扩大器。可是A类扩大器作业时会发生高热，功率很低。虽然A类功放有以上的弊端，但固有的长处是不存在交越失真，而且内部原理存在着一些先天优势，是重播音乐的抱负挑选，它能提供十分平滑的音质，音色圆润温暖，高频通明开扬，中频饱满通透的长处。单端扩大器都是甲类作业方式，推挽扩大器可所以甲类，也可所以乙类或甲乙类。
B类功放(又称乙类功放)
B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个晶体管轮流扩大输出的一类扩大器，每一晶体管的导电时间为信号的半个周期，一般会发生我们所说的交越失真。经过模仿电路的调整能够将该失真尽量的减小甚至消失。B类扩大器的功率明显高于A类功放。
AB类功放(又称甲乙类)
AB类功放界于甲类和乙类之间，推挽扩大的每一个晶体管导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。因而AB类功放有用处理了乙类扩大器的交越失真问题，功率又比甲类扩大器高，因而获得了极为广泛的应用。
D类功放(又称丁类功放)
D类功放也称数字式扩大器，运用极高频率的转化开关电路来扩大音频信号，具体作业原理如下：D类功放选用异步调制的方式，在音频信号周期发生变化时，高频载波信号依然保持不变，因而，在音频频率比较低的时分，PWM的载波个数依然较高，因而对抑制高频载波和削减失真十分有利，而载波的变频带原理音频信号频率，因而也不存在与基波之间的彼此搅扰问题。许多功率高达1000W的丁类扩大器，体积只不过像VHS录像带那么大。这类扩大器不适适宜用作宽频带的扩大器，但在有源超低音音箱中有较多的应用
G类功放
G类功放为一种多电源的AB类功放的改进方式。G类功放充分运用了音频都具有极高峰值因数 (10-20dB) 的这一有利条件。大多数时分，音频信号都处在较低的幅值，极少时间会体现出更高的峰值。下图是G类功放集成IC的一个典型功用框图。
G类扩大器运用自习惯电源轨，并运用一个内置降压转化器来发生耳机扩大器正电源电压。充电泵对扩大器正电源电压进行反相，并发生扩大器负电源电压。这样便让耳机扩大器输出能够会集于0V。音频信号幅值较低时，降压转化器发生一个低扩大器负电源电压。这样便在播映低噪声、高保真音频的同时最小化了G类扩大器的功耗，比较传统的AB类耳机扩大器，G类扩大器拥有更高的功率。
该类功放的扩大原理与AB类功放扩大相同，一个重要特点是供电部分选用两组或许多组电压，低功率运转运用低电压，高功率自动切换到高电压。
H类功放
该类功放的扩大电路部分与AB类功放的原理相同，可是供电部分选用可调理多级输出电压的开关电源，自动检测输出功率进行供电电压的挑选。
K类功放
K类功放是集成了内部自举升压电路和各种功放电路，大家都知道D类功放仅仅很多功放电路中其间一种功率比较高的数字功放，而K类功放仅仅依据需求将内部集成的自举升压电路和所需求的功放电路，假如需求功率高就加D类功放，要音质好就加AB类功放。
T类功放
该类功放的原理与D类功放的原理相同，可是信号部分选用DDP技能(核心是小信号的习惯算法和预测算法)。作业原理如下：音频信号进入扬声器的电流悉数经过DDP进行运算处理后控制大功率高频晶体管的导通或许关闭，然后到达音频信号的高保真线性扩大。该类功放具有功率高、失真小，音质能够与AB类功放媲美的一类功放。
上图是TA2020的内部模块结构，从上图上能够看出，该芯片内部主要会集了处理和调制模块，然后完成高品质音频的特性。
TD类功放
该类音频功放的扩大部分与AB类功放原理相同，可是供电部分选用彻底独立的高精度可调理无级输出的可调理数字电源，电压递进值为0.1V，自动检测功率来调理电压的升高或许下降。该类功放因为需求高精度可调理的数字电源，需求对电源有专门的规划，而不能会集在一个芯片上，因而，该类功放主要运用在高档音响上，而电路也比较复杂。
关于后边6、7、9类功放需求特别的电源，因而不能将功用会集在一片IC上。而关于经典的A类，B类，AB类和D类功放有专门的IC。再实践的规划中，需求各种类型的，应用在不同范畴的功放电路，只需求以此为基础，外加相应的电源或许处理模块。
譬如，对滤波电容的一致性提出了较高的要求，电容串联运用，其容量也将削减，滤波效果不抱负，其耐用性和稳定性的下降也随同而来。还有因为选用多级切换供电，也带来其特有的失真——开关失真。反映在音质的体现上便是高频段现出松懈、噪、炸耳等的不好的感觉。低频也显得较硬，瘦。因为其电源结构的特点，这限制功率管功耗上没有很好的保护措施，也会令到烧管等现象不时发生。
