? 音频功放，顾名思义，是对音频信号进行功率放大的放大器。从早期单一的A类、B类已经发展到此刻的G类，甚至还有W类。音频的输入输出也从早期的纯仿照信号，演化到此刻的数字/仿照并存。效能越来越高，谐波失真越来越幼，保真度越来越高。本文把功放的发展从结构和根基特点做了分析。
功放的界说
? ? ? 功率放大器简称功放，俗称“扩音机”，是音响系统中最根基的设备，它的工作是把来自负号源的幽微电信号进行放大以驱动扬声器发出声音。
其作用重要是将音源器材输入的较幽微信号进行放大后，产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。由于思考功率、阻抗、失真、动态以及分歧的使用领域和节造调节职能，分歧的功放在内部的信号处置、线路设计和出产工艺上也各不一样。
功放的分类
功放的分类方式有好多种，通常会依照功放管的导电方式分歧进行划分。通常分为A类（甲类）、B类（乙类）、AB类（甲乙类）、D类（丁类），以及后来发展的G类、H类等类型。
A类功放
A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，并且这种放大器通常是在个性曲线的线性领域内操作，以求放大后的信号不失真。
所以它的利益是：失真度幼，信号越幼传真度越高。最大的弊端是效能低，最大只有25%，不输入信号时丝绝不降低亏损功率，极不适合做功率放大。但因其高传真度，部门高级音响器材仍选取A类放大器。
由于无论有没有信号输入，A类功放的电流损耗都一向很大，会产生很大的热量。所以当使用A功放的时辰，必要有很好的散热环境。下图是A类功放的工作区间的示意波形，以及A类功放的通常实现方式，别离为“共集电极”、“共发射极”。
A类功放工作区间
A类功放的输出幅度为Vp，输出负载均匀功率PL，电源输入功率为Ps，工作效能为η，则能够得到以下表白式：
PL=Vp*Vp/（2*Rl）；Ps=2*Vcc*Iq；η=Pl/Ps，所以，能够推算出来，当Vp=VCC，并且Vp=IQ*RL时，A类功放有最大的工作效能，为25%。
B类功放
B类功率放大器是工作点在个性线极端处的一种放大器。当没有信号输入时，输出端险些不亏损功率。凭据界说，静态工作点为0，信号以一PNP型BJT与原射级追随器相接，形成所谓的“互补式射级追随器”又称为“B类推挽式放大器”。
其作为道理，在Vi的正半周其间，Q1导通且Q2截止，所以，形成图4的输出端正半周正弦波；同理，当Vi为负半周时，Q1截止而Q2导通，了局形成输出端负半周正弦波，如图4虚线部门所示。
由于B类推挽式放大器在无输入信号时不亏损功率，因而它较A类放大器有更高的最大效能可达78%。然而，由于推挽式放大器的信号振幅领域有一段是在个性线的非线性区域上，因而导致严重的失真，如下所示，这种失真我们称它做“交越失真”（Cross-Over Distortion）。
B类功放实现
B类功放工作区间
设输出信号为Vp*sinωt，输出负载均匀功率PL，电源输入功率为Ps，工作效能为η，则能够得到：
PL=Vp*Vp/（2*Rl）；Ps=2*Vcc*Vp/（π*Rl）；η=Pl/Ps，当Vp=VCC时，B类功放有最大的工作效能，78.5%。
AB类功放
前面提到的B类推挽式放大器的交越失真，是由于信号大幼在-0.6V《Vi《0.6V之间时，Q1、Q2皆无法导通所引起的。因而，若是我们在Q1及Q2的Vbe之间加上两个0.6V的电压，使输入信号在±0.6V之间大幼时，Q1、Q2也能够导通，以降低失真，这种情景，就是AB类放大器，如上图所示。
AB类放大器所产生的失真固然比B类放大器幼，但这项改进所支出的价值是静态功耗的浪费及效能的损失。所以，AB类功放的效能会处于A类和B类之间。
重要分辨点A类放大器B类放大器AB类放大器
工作点地位负载线中点负载线截止点负载线中点与截止点之间
失真度失真最幼失真度略高于AB类，有交叉失真可解除交叉失真
功率转移效能效能最低，在50%以下效能约为50%至78.5%效能略低于B类
重要用处失真度低的幼功率放大器大功率放大器通常的音响扩大机
D类功放
前面提到的A类、B类、AB类功放，都能够看做是仿照功放。由于它们的输入和输出都是仿照态的声音电信号，经过仿照功放进行放大，不涉及调造、滤波、编解码等处置过程。而D类功放则能够称为是最单一的数字功放（也有人把它叫做PWM功放，不算是严格的数字功放）。
D类功放接管仿照音频信号，用内部三角波发生器产生的三角波和它进行比力，其了局就是一个脉宽调造信号（PWM），而后将PWM信号放大并还原成仿照音频信号。因而，D类功放是用脉冲宽度对仿照音频幅度进行仿照的，其信息的传递过程是仿照的、非量化的、非代码性的。并且由于目前器件机能的限度，PWM功放不成能选取太高的采样频率，在机能指标上尚达不到Hi-Fi（高保真）级的水平。D类功放效能通常能够达到80%~90%以上。由于其较高的效能，大幅度降低了对于环境散热机能的要求，所以目前便携式的产品中，D类功放成为主流。
D类功放实现和PWM波形
对D类功放来说，比力器和三角波信号组成了固定频率的PWM电路，用三角波信号对音频输入信号进行调造（三角波频率远高于音频输入信号，通常三角波的频率在25KHz~1.5MHz
之间）。输入信号幅度越大，产生的PWM波脉冲宽度就越宽。
D类放大器在工作时，输出P型、N型功率开关管均处于开关状态。梦想状态下，功率开关管导通电阻为0Ω，没有电压损耗。关断时，开关管电阻为无限大，没有电流流过。因而，D类功放的效能在理论上能够达到100%。但是，在现实利用中，由于受器件个性限度（如开关速度、漏电流、导通电阻不为零等），现实的工作效能能够达到90%以上。D类功放的通常设计架构如下图所示，在现实设计中，还会参与过温；ぁ⒐鞅；さ缺；さ缏。
G类功放
为了提高功放的效能，发展了G类功放，G类功放于1976 年由日立公司提出，它的重要道理是为功放提供多个电源电压，凭据输入音频信号的大幼来选择所必要的电源电压。当输入信号较低时，提供幼的电源电压，反之，则提供高的电源电压。由于音频信号有极度高的峰值率（Peak-to-Mean Ratio）的特点，G 类功放这一矫捷选定电源电压的工作方式能够有效地降低功耗，提高效能。因而G 类功放最近几年在越来越宽泛利用于高功率音频功放系统傍边。
重要的特点是：功放依照信号的要求，由高电压电源或者低电压电源供给。由于音乐的峰值与有效值的比值很大，所以，能够借助G类功放来改善效能情况。
在绝大部门功夫内，G类功放的功率输出大大低于峰值功率电平。当偶然有大功率峰值出现的时辰，放大器必须借助某种机造，能立即提供大功率输出，内部能耗也同时增大，这种大功率输出仅发生在很短的功夫内。
G类功放的界说，和目前的带电荷泵+AGC的处置方式比力类似，所以业内好多厂家都把升压（ChargePump或者Boost）+AGC节造的个性的功放界说为G类功放。
