音频 放大器简介及分类
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THD+N PSRR POPing D类功放相关的EMI 额定功率 音调控制特性 频率响应 输入灵敏度 噪声电压 整机效率
7
功放相关参数介绍
THD(总谐波失真)
谐波失真是由于系统不是完全线性造成的。功放工作时，由于电路不 可避免的振荡或其他谐振产生的二次，三次谐波与实际输入信号叠加 ，在输出端输出的信号就不单纯是与输入信号完全相同的成分，而是 包括了谐波成分的信号。 总谐波失真与频率有关，必须在20Hz-20KHz的全音频范围内测出。 谐波失真用总谐波失真百分比（THD）来度量。这个度量包括整个频 带中各次谐波的功率之和，可以用下述方程定义：
5
AB类、D类放大器比较
AB类、D类的共存与折中
在未来手机设计中，AB类不可能被D类完全取代，两者将共存。折中 方案：自由切换AB类和D类这两种工作模式。在没有射频发射/传输 的时候，运行D类模式；在射频发射/传输的时候，运行AB类模式， 充分利用D类和AB类的优点，弥补各自缺点。
6
功放相关参数
优点： 1：效率高，通常能够达到85%以上 2：发热少，功耗低，电池使用寿命长 3：体积小，可以比模拟的放大电路节省很大的空间 4：低失真，频率响应曲线好。外围元器件少，便于设计调试
缺点：存在EMI电磁干扰
3
AB类、D类放大器比较
效率，功率峰值因数 以2瓦峰值功率为例
AB类:12％的输入功率 变成有效音频功率输出， 近88％变成热量耗散了。
EMI干扰、芯片价格
D类存在EMI电磁干扰，可能会对手机RF部分或者天线部分产生干扰 ，降低手机的灵敏度，导致手机无法正常工作，且与AB类相比，没
有明显的价格优势，AB类音频放大器成为主流的中低档手机的首。
噪声、音频性能
AB类较D类产品，突出的是音频性能、THD+N(总谐波失真加噪声) 等方面。音频耳机功放对效率和功率的要求不高，或者Hi-Fi（高保 真）耳机放大器对失真率有较高的要求，如今在耳机放大器的设计中 AB类仍是唯一的选择。
音频放大器简介
功率放大器(简称功放)的作用是给音响放大器的负载RL(扬声器)提供一 定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出信号 的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高。
音频放大器已经有快要一个世纪的历史了，最早的电子管放大器的第 一个应用就是音频放大器。然而直到现在为止，它还在不断地更新、 发展、前进。主要因为人类的听觉是各种感觉中的相当重要的一种， 也是最基本的一种。为了满足它的需要，有关的音频放大器就要不断 地加以改进。
应用领域 TV，音箱，笔记本电脑和PDA,便携式电子等等
1
功放分类
这里主要以静态工作点为标准对功放进行分类
A类放大器
特点：
放大器的工作点Q设定在负载线的中点附近,晶体管在输入信号的整个周期内均导通。
放大器可单管工作，也可以推挽工作。
优点：工作在特性曲线的线性范围内，瞬态失真和交替失真较小
优点：效率较高(78%)，
缺点：因放大器有一段工作在非线性区域内，交越失真较大
AB类放大器
特点：
晶体管的导通时间稍大于半周期，必须用两管推挽工作。可以避免交越失真。交替失
真较大，可以抵消偶次谐波失真。效率较高，晶体管功耗较小。
2
功放分类
D类(数字音频功率)放大器
特点： 将输入模拟音频信号或 PCM数字信息变换成PWM(脉冲宽度调制)或 PDM(脉冲密度调制)的脉冲信号，然后用PWM或PDM的脉冲信号去 控制大功率开关器件通/断音频功率放大器，也称为开关放大器。放 大器由输入信号处理电路、开关信号形成电路、大功率开关电路 (半 桥式和全桥式)和低通滤波器(LC)等四部分组成.
9
功放相关参数介绍 POPing
BTL、SE、OCL结构POPing抑制能力
桥式模式能有效抑制共模噪声。输出功率相同时，桥式模式的噪声明 显小于单端模式的噪声。这是因为相同的冲击会同时出现在桥式输出 结构的“＋”、“－”两端，并通过负载后相互抵消，不对扬声器做 功，因而不会发出“POP”声。这种结构对于上电、掉电噪声以及操 作噪声都有很好的抑制作用。 无输出耦合电容(OCL)结构与桥式结构非常类似，在输出端将直流共 模电压抵消掉，只有交流信号对负载作功。与桥式结构一样，OCL结 构由于省去了耦合电容。
把电源的输入与输出看作独立的信号源，输入与输出的纹波比值即是 PSRR，通常用对数形式表示，单位是dB. 定义如下：
在我们的芯片测试中，实际上测得的是Ksvr，测试方法是利用AP产 生200mVpp的纹波信号，通过330uF电容耦合到AW208C电源端， DC电源通过20ohm电阻到电源端。测试时，利用AP的通道A测试 芯片输出的AC值，利用B通道测试到达功放电源端的纹波大小，最 后通过AP的AB通道之间的crosstalk函数计算得到PSRR
D类放大器:75％输入功率都变成了有效的音频输出功率，只有25％
的输入功率变成热量耗散了。故具有较大功率输出D类也不需要采用
散热器
4
AB类、D类放大器比较
应用场合
音乐手机此类中高档多媒体手机，除了通话和铃声之外，更多是MP3 音乐、影音片段和数字电视等，非线性的D类音频放大器所具有的效 率高、发热少、功耗低、电池使用寿命长等优点使之成为此类应用中 最合适的方案。
V1为基波分量的幅值 Vn为感兴趣的谐波分量的幅值。总谐波失真的 数值越小，音色就更加纯净。 这个指标是在一定的工作电压、一定的负载电阻RL、一定的输入频 率FIN（一般常用1KHZ）、一定的输出功率Po下进行测试。若改变 了其中的条件，其THD+N值是不同的。
8ຫໍສະໝຸດ Baidu
功放相关参数介绍
电源抑制比（PSRR, Power Supply Rejection Ratio）
缺点：效率低，功率的理论最大值仅有25％
B类放大器
特点：
放大器的静态点在(VCC、0)处，即截至点处，当没有信号输入时，输出端几乎不消耗
功率。在Vi的正半周期内，Q1导通Q2截止，输出端正半周正弦波；同理，当Vi为负半波 正弦波， Q2导通Q1截止，输出端负半周正弦波，所以必须用两管推挽工作。
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功放相关参数介绍
THD(总谐波失真)
谐波失真是由于系统不是完全线性造成的。功放工作时，由于电路不 可避免的振荡或其他谐振产生的二次，三次谐波与实际输入信号叠加 ，在输出端输出的信号就不单纯是与输入信号完全相同的成分，而是 包括了谐波成分的信号。 总谐波失真与频率有关，必须在20Hz-20KHz的全音频范围内测出。 谐波失真用总谐波失真百分比（THD）来度量。这个度量包括整个频 带中各次谐波的功率之和，可以用下述方程定义：
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AB类、D类放大器比较
AB类、D类的共存与折中
在未来手机设计中，AB类不可能被D类完全取代，两者将共存。折中 方案：自由切换AB类和D类这两种工作模式。在没有射频发射/传输 的时候，运行D类模式；在射频发射/传输的时候，运行AB类模式， 充分利用D类和AB类的优点，弥补各自缺点。
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功放相关参数
优点： 1：效率高，通常能够达到85%以上 2：发热少，功耗低，电池使用寿命长 3：体积小，可以比模拟的放大电路节省很大的空间 4：低失真，频率响应曲线好。外围元器件少，便于设计调试
缺点：存在EMI电磁干扰
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AB类、D类放大器比较
效率，功率峰值因数 以2瓦峰值功率为例
AB类:12％的输入功率 变成有效音频功率输出， 近88％变成热量耗散了。
EMI干扰、芯片价格
D类存在EMI电磁干扰，可能会对手机RF部分或者天线部分产生干扰 ，降低手机的灵敏度，导致手机无法正常工作，且与AB类相比，没
有明显的价格优势，AB类音频放大器成为主流的中低档手机的首。
噪声、音频性能
AB类较D类产品，突出的是音频性能、THD+N(总谐波失真加噪声) 等方面。音频耳机功放对效率和功率的要求不高，或者Hi-Fi（高保 真）耳机放大器对失真率有较高的要求，如今在耳机放大器的设计中 AB类仍是唯一的选择。
音频放大器简介
功率放大器(简称功放)的作用是给音响放大器的负载RL(扬声器)提供一 定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出信号 的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高。
音频放大器已经有快要一个世纪的历史了，最早的电子管放大器的第 一个应用就是音频放大器。然而直到现在为止，它还在不断地更新、 发展、前进。主要因为人类的听觉是各种感觉中的相当重要的一种， 也是最基本的一种。为了满足它的需要，有关的音频放大器就要不断 地加以改进。
应用领域 TV，音箱，笔记本电脑和PDA,便携式电子等等
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功放分类
这里主要以静态工作点为标准对功放进行分类
A类放大器
特点：
放大器的工作点Q设定在负载线的中点附近,晶体管在输入信号的整个周期内均导通。
放大器可单管工作，也可以推挽工作。
优点：工作在特性曲线的线性范围内，瞬态失真和交替失真较小
优点：效率较高(78%)，
缺点：因放大器有一段工作在非线性区域内，交越失真较大
AB类放大器
特点：
晶体管的导通时间稍大于半周期，必须用两管推挽工作。可以避免交越失真。交替失
真较大，可以抵消偶次谐波失真。效率较高，晶体管功耗较小。
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功放分类
D类(数字音频功率)放大器
特点： 将输入模拟音频信号或 PCM数字信息变换成PWM(脉冲宽度调制)或 PDM(脉冲密度调制)的脉冲信号，然后用PWM或PDM的脉冲信号去 控制大功率开关器件通/断音频功率放大器，也称为开关放大器。放 大器由输入信号处理电路、开关信号形成电路、大功率开关电路 (半 桥式和全桥式)和低通滤波器(LC)等四部分组成.
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功放相关参数介绍 POPing
BTL、SE、OCL结构POPing抑制能力
桥式模式能有效抑制共模噪声。输出功率相同时，桥式模式的噪声明 显小于单端模式的噪声。这是因为相同的冲击会同时出现在桥式输出 结构的“＋”、“－”两端，并通过负载后相互抵消，不对扬声器做 功，因而不会发出“POP”声。这种结构对于上电、掉电噪声以及操 作噪声都有很好的抑制作用。 无输出耦合电容(OCL)结构与桥式结构非常类似，在输出端将直流共 模电压抵消掉，只有交流信号对负载作功。与桥式结构一样，OCL结 构由于省去了耦合电容。
把电源的输入与输出看作独立的信号源，输入与输出的纹波比值即是 PSRR，通常用对数形式表示，单位是dB. 定义如下：
在我们的芯片测试中，实际上测得的是Ksvr，测试方法是利用AP产 生200mVpp的纹波信号，通过330uF电容耦合到AW208C电源端， DC电源通过20ohm电阻到电源端。测试时，利用AP的通道A测试 芯片输出的AC值，利用B通道测试到达功放电源端的纹波大小，最 后通过AP的AB通道之间的crosstalk函数计算得到PSRR
D类放大器:75％输入功率都变成了有效的音频输出功率，只有25％
的输入功率变成热量耗散了。故具有较大功率输出D类也不需要采用
散热器
4
AB类、D类放大器比较
应用场合
音乐手机此类中高档多媒体手机，除了通话和铃声之外，更多是MP3 音乐、影音片段和数字电视等，非线性的D类音频放大器所具有的效 率高、发热少、功耗低、电池使用寿命长等优点使之成为此类应用中 最合适的方案。
V1为基波分量的幅值 Vn为感兴趣的谐波分量的幅值。总谐波失真的 数值越小，音色就更加纯净。 这个指标是在一定的工作电压、一定的负载电阻RL、一定的输入频 率FIN（一般常用1KHZ）、一定的输出功率Po下进行测试。若改变 了其中的条件，其THD+N值是不同的。
8ຫໍສະໝຸດ Baidu
功放相关参数介绍
电源抑制比（PSRR, Power Supply Rejection Ratio）
缺点：效率低，功率的理论最大值仅有25％
B类放大器
特点：
放大器的静态点在(VCC、0)处，即截至点处，当没有信号输入时，输出端几乎不消耗
功率。在Vi的正半周期内，Q1导通Q2截止，输出端正半周正弦波；同理，当Vi为负半波 正弦波， Q2导通Q1截止，输出端负半周正弦波，所以必须用两管推挽工作。