【电子元器件】音频功放种类

本文章是笔者整理的备忘笔记。希望在帮助自己温习避免遗忘的同时，也能帮助其他需要参考的朋友。如有谬误，欢迎大家进行指正。

一、概述

音频功放将小信号的幅值提高至有用电平，同时保留小信号的细节，这称为线性度。放大器的线性度越好，输出信号越能真实地表示输入信号。音频功放种类越来越丰富，在选择适合具体应用的最佳音频放大器IC时，设计者必须了解可选用的音频功放类型及其特点。这是确保选择最佳音频功放的唯一方法。下文将会介绍当今可用的各种音频功放的重要特点：A类、B类、AB类、D类、G类、和DG类。

二、音频功放的种类

1. A类功放

（1）工作原理

A类功放在整个音频信号周期内都有电流流过输出器件，这意味着晶体管始终处于导通状态，不会完全关断。这种设计，A类功放能够提供非常平滑的音质，音色圆润温暖，高频透明开扬，中频饱满通透。

A类音频功放图片

（2）音质表现

A类功放以其卓越的音质和极低的失真度而著称，适用于需要高保真音频系统和专业音频应用。由于在任何时候都能提供足够的功率驱动扬声器，A类功放不存在交越失真（Switching Distortion），即使不使用负反馈，其开环失真也非常低，因此被认为是声音最理想的放大线路设计。

（3）效率和功耗

A类功放的效率较低，最大效率只有25%左右。这意味着在没有输入信号时，功放仍然消耗大量的电能，这些能量主要转化为热量。由于效率低，A类功放会产生较多的热量，需要有效的散热措施，如大型散热器。

（4）应用场景

尽管A类功放存在效率低和发热多的缺点，但由于其高保真度，部分高级音响器材仍然采用A类功放。

2. B类功放

（1）工作原理

B类功放采用推挽式放大器结构。其输出采用正向和反向晶体管。每个晶体管仅在信号波形的半周期期间导通如下图所示，这允许放大器在空闲时为零电流，因此比A类放大器的效率高。

B类音频功放图片

（2）音质表现

B类功放效率提高，音频质量下降。是因为其存在一个较大的缺点是会产生“交越失真”，即当正负半波切换时出现的失真。这会导致音质粗糙，这种失真在大信号可能不太明显，但是在小信号时会较为明显。

（3）效率和功耗

B类功放的效率较高，可以达到75%左右，这是因为每个功放管仅在信号的半个周期内工作。由于效率高，B类功放浪费的能量较少，因此可用来输出大功率。
（4）应用场景

B类功放适用于高效的音频放大，尤其是在低失真要求不是特别高的场合，如一些中低功率音响系统。由于效率较高，B类功放在不需要高保真音质的应用中较为常见。

3. AB类放大器

（1）工作原理

AB类功放的工作方式介于A类和B类之间。在没有信号或信号非常小的时候，晶体管的正负通道都保持导通，类似于A类功放的工作模式，以获得最佳的线性。当信号提高到某一电平时，自动转为B类工作模式，以获得较高的效率。

AB类音频功放图片

（2）效率和失真

AB类功放有效解决了B类功放的交越失真问题，同时效率又比A类功放高。在小信号时两个晶体管均保持有效工作，类似于A类功放；大信号时，相应于波形的每半周，只有一个晶体管保持有效状态，类似于B类功放。AB类功放的效率通常高于A类但低于B类，具体效率取决于偏置和工作点的设计。它提供了较高的效率和较低的失真和噪音。

（3）性能特点

AB类功放通常有两个偏压，在无信号时也有少量电流通过输出晶体管，这样可以在信号小时用A类工作模式，获得最佳线性，当信号提高到某一电平时自动转为B类工作模式以获得较高的效率。AB类功放利用两种放大器的优点消除了效率低和失真的问题，提供了更好的放大器设计。

（4）应用场景

AB类功放由于结合了A类和B类功放的优势，适用于一般家用音响和汽车音响等应用。