作為硬件工程師，特別是做純粹模擬電路、應(yīng)用于音頻功放的工程師，對于A類，B類，AB類，D類，G類，H類，T類功放應(yīng)該特別熟悉。大多數(shù)工程師或許只知道其中的一部分、或者知道大概，為了讓更多的工程師掌握更加詳盡的音頻功放知識，下文對以上說的音頻功放做詳細(xì)的說明。
    功放，顧名思義，就是功率放大的縮寫。與電壓或者電流放大來說，功放要求獲得一定的、不失真的功率，一般在大信號狀態(tài)下工作，因此，功放電路一般包含電壓放大或者電流放大電路沒有的特殊問題，具體表現(xiàn)在：①輸出功率盡可能大；②通常在大信號狀態(tài)下工作；③非線性失真突出；④提高效率是重要的關(guān)注點(diǎn)；⑤功率器件的安全問題。而對于音頻功放電路，也需要注意以上的問題。
    根據(jù)放大電路的導(dǎo)電方式不同，音頻功放電路按照模擬和數(shù)字兩種類型進(jìn)行分類，模擬音頻功放通常有A類，B類，AB類， G類，H類 TD功放，數(shù)字電路功放分為D類，T類。下文對以上的功放電路做詳細(xì)的介紹和分析。   

    01
    A類功放(又稱甲類功放)
   

    02
    B類功放(又稱乙類功放)

    B類功放是指正弦信號的正負(fù)兩個(gè)半周分別由推挽輸出級的兩個(gè)晶體管輪流放大輸出的一類放大器，每一晶體管的導(dǎo)電時(shí)間為信號的半個(gè)周期，通常會產(chǎn)生我們所說的交越失真。通過模擬電路的調(diào)整可以將該失真盡量的減小甚至消失。B類放大器的效率明顯高于A類功放。

    03
    AB類功放(又稱甲乙類)   

    04

    D類功放(又稱丁類功放)

    D類功放也稱數(shù)字式放大器，利用極高頻率的轉(zhuǎn)換開關(guān)電路來放大音頻信號，具體工作原理如下：D類功放采用異步調(diào)制的方式，在音頻信號周期發(fā)生變化時(shí)，高頻載波信號仍然保持不變，因此，在音頻頻率比較低的時(shí)候，PWM的載波個(gè)數(shù)仍然較高，因此對抑制高頻載波和減少失真非常有利，而載波的變頻帶原理音頻信號頻率，因此也不存在與基波之間的相互干擾問題。許多功率高達(dá)1000W的丁類放大器，體積只不過像VHS錄像帶那么大。這類放大器不適宜于用作寬頻帶的放大器，但在有源超低音音箱中有較多的應(yīng)用。
    05
    G類功放
    G類功放為一種多電源的AB類功放的改進(jìn)形式。G類功放充分利用了音頻都具有極高峰值因數(shù) (10-20dB) 的這一有利條件。大多數(shù)時(shí)候，音頻信號都處在較低的幅值，極少時(shí)間會表現(xiàn)出更高的峰值。下圖是G類功放集成IC的一個(gè)典型功能框圖。

    G類放大器使用自適應(yīng)電源軌，并利用一個(gè)內(nèi)置降壓轉(zhuǎn)換器來產(chǎn)生耳機(jī)放大器正電源電壓。充電泵對放大器正電源電壓進(jìn)行反相，并產(chǎn)生放大器負(fù)電源電壓。這樣便讓耳機(jī)放大器輸出可以集中于0V。音頻信號幅值較低時(shí)，降壓轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生一個(gè)低放大器負(fù)電源電壓。這樣便在播放低噪聲、高保真音頻的同時(shí)最小化了G類放大器的功耗，相比傳統(tǒng)的AB類耳機(jī)放大器，G類放大器擁有更高的效率。
    該類功放的放大原理與AB類功放放大相同，一個(gè)重要特點(diǎn)是供電部分采用兩組或者多組電壓，低功率運(yùn)行使用低電壓，高功率自動切換到高電壓。
    06
    H類功放
    該類功放的放大電路部分與AB類功放的原理相同，但是供電部分采用可調(diào)節(jié)多級輸出電壓的開關(guān)電源，自動檢測輸出功率進(jìn)行供電電壓的選擇。
    07
    K類功放
    K類功放是集成了內(nèi)部自舉升壓電路和各種功放電路，大家都知道D類功放只是眾多功放電路中其中一種效率比較高的數(shù)字功放，而K類功放只是根據(jù)需要將內(nèi)部集成的自舉升壓電路和所需求的功放電路，如果需求效率高就加D類功放，要音質(zhì)好就加AB類功放。
    08
    T類功放
    該類功放的原理與D類功放的原理相同，但是信號部分采用DDP技術(shù)(核心是小信號的適應(yīng)算法和預(yù)測算法)。工作原理如下：音頻信號進(jìn)入揚(yáng)聲器的電流全部經(jīng)過DDP進(jìn)行運(yùn)算處理后控制大功率高頻晶體管的導(dǎo)通或者關(guān)閉，從而達(dá)到音頻信號的高保真線性放大。該類功放具有效率高、失真小，音質(zhì)可以與AB類功放媲美的一類功放。
 

    上圖是TA2020的內(nèi)部模塊構(gòu)造，從上圖上可以看出，該芯片內(nèi)部主要集中了處理和調(diào)制模塊，從而實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)音頻的特性。
    09
    TD類功放
    該類音頻功放的放大部分與AB類功放原理相同，但是供電部分采用完全獨(dú)立的高精度可調(diào)節(jié)無級輸出的可調(diào)節(jié)數(shù)字電源，電壓遞進(jìn)值為0.1V，自動檢測功率來調(diào)節(jié)電壓的升高或者降低。該類功放由于需要高精度可調(diào)節(jié)的數(shù)字電源，需要對電源有專門的設(shè)計(jì)，而不能集中在一個(gè)芯片上，因此，該類功放主要使用在高級音響上，而電路也比較復(fù)雜。
    對于后面6、7、9類功放需要特殊的電源，因此不能將功能集中在一片IC上。而對于經(jīng)典的A類，B類，AB類和D類功放有專門的IC。再實(shí)際的設(shè)計(jì)中，需要各種類型的，應(yīng)用在不同領(lǐng)域的功放電路，只需要以此為基礎(chǔ)，外加相應(yīng)的電源或者處理模塊。
    為了幫助大家掌握運(yùn)放基礎(chǔ)電路原理及設(shè)計(jì)，系統(tǒng)地學(xué)習(xí)硬件電路設(shè)計(jì)，編者準(zhǔn)備了一份超級系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)知識+電路項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)資料合集，給大家完整學(xué)習(xí)硬件電路產(chǎn)品研發(fā)的全過程。通過內(nèi)容的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，幫您從0到1系統(tǒng)梳理硬件工程師基礎(chǔ)知識理論：讀懂元器件、看清楚電路、會做需求分析、產(chǎn)品性能設(shè)計(jì)、學(xué)會分析設(shè)計(jì)電路、掌握單元電路、集成電路及復(fù)雜電路設(shè)計(jì)、能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)電路，做產(chǎn)品項(xiàng)目研發(fā)，成為獨(dú)當(dāng)一面的硬件研發(fā)工程師！