常用功放类型(甲、乙、丁)

境况尴尬焦点网友看小功率D类功放现状

作为一种新型的功放电路，D类功放（CLASS-D，俗称数字功放）凭借优秀的指标及性能，给功率放大器市场带来一阵清风，给很多音频电路设计者带来一阵兴奋和希望。我从05年就开始研究D类功放与其相关的产品，几年下来却发现，D类放大器部分指标的优秀，掩盖不了它在市场中的定位的尴尬，其大量普及，尚需时日。

先说D类功放最大的卖点----效率。这里的效率是指电声转换效率，功放简单说就是一个把电能转变成声能（声音）的工具，理论上说，最理想的功放就是把100%的电能转变为声能，即效率为100%，但实际应用中，A类（甲类）功放的效率只有不到10%，而常用的AB类功放只有30-40%，另外60-70%的电能哪里去了呢？发热了。所以，A类功放或AB类功放在应用中，散热是一个重要的设计内容，这类产品必须要加上或大或小的散热器。但D类功放却有着独特的优势，其转换效率高达80-90%，只有10-20%的电能转变成了热量，由于发热很少，基本不需要加散热器，只要在PCB（印刷线路板）设计中预留一点铜箔散热就足够了。

惠威S3W的线控内置高集成度数字功放

同样的道理，因为电能的高度“节约”，在一些供电电流不大或者电量不充裕的使用场合，比如USB供电（电流最大500mA）和电池供电的应用中，D类功放是最合适不过的了。

遗憾的是，在我看来，以上就是D类功放所有的优点，说完了这个优点，就很难再找到其他优点了，该说一下缺点了。

第一点：D类功放的窄电源特性，目前使用最普遍的小功率D类功放供电电压多在

4.5-

5.5V之间，超过6V就很容易烧坏，而目前的D类功放很少有过压保护，电压一高就玩完了，机器必然返修。当然有9V以上的大功率D类功放，这类功放又不能使用5V供电（USB电压无

法兼容，失去很多应用机会），因此必须要配专用电源，而且该类功放在实际使用中，由于功率较大，体积又很小，因此发热量也不小，一个散热器还是必须的，这块成本又省不下来了。

第二点：D类功放的失真敏感性。注意，我在这里使用了一个新词“失真敏感性”。就是专门针对D类功放的失真度的。推广D类功放的芯片公司除了喜欢标榜刚才我提到的“高效率”，还喜欢说D类功放失真度很低，一般不到1%。事实上，1%的失真度指标是非常理想的，AB类功放1%的失真度是几乎听不出来的，而国标也只是要求在10%以内就许可。但D类功放就不行了，1%的失真已经能听出来有些杂音或破音，如果要达到10%，估计来听音的消费者已经落荒而逃了。所以在失真度方面，D类功放不但没优势，而是大大的劣势。

第三点：D类功放的价格。这里的价格分为两部分，一部分是芯片本身的价格，另外一部分是外围部件的价格，外围部件的价格又分为两部分，一个是供电的电源，一个是低通滤波器（LPF）。先说芯片价格，现在的D类功放的价格已经是大幅度下降了。以小功率D类功放（2W+2W）为例，05年德州仪器的TPA2000系列价格在15元人民币左右，而台湾的类似产品在8元左右。而现在的价格仅仅要3-4元。大功率的仍然要9-10元。尽管比以前有了明显下降。但相比成熟的AB类功放，价格仍然偏高。比如现在使用量很大的2025（KA2206），电压范围3-12V，音质良好，价格只要不到0.7元，最大的缺点是供电电压比较高的应用下，发热较大，需要良好的散热。另外就是体积偏大，适合在空间比较充足的产品中应用。

D类功放最适合的应用产品就是电池供电的便携迷你音箱

D类功放的外围部件电源和低通滤波器，其实并不节约。尽管D类功放因为效率高，很多人以为对电源的电流要求并不高，但事实并非如此。D类功放在播放大动态低频音乐的时候，电流其实也是非常大的，如果电源电流不够，其实一样不能使用，而电源的电流是和价格成正比的。低通滤波器也比较尴尬，尽管现在D类功放宣称使用了无滤波器设计，但在实际应用中，尽管不使用滤波器对音质的影响并无明显影响。但无滤波器带来的另外一个问题就是EMI（电磁兼容）的不合格，作为一个正规的设计，低通滤波器其实还是不能节省。考虑以上几个方面，D 类功放的应用成本还是偏高。

综上所述，我们不难发现，D类功放并没有宣称的那么好，也不可能在将来革了普通功放的命，只有将D类功放做彻底的分析研究，了解了它的优势和劣势，扬长避短，才能把它的优势真正发挥出来。个人觉得，D类功放最适合的应用产品就是电池供电的便携产品，这类产品往往体积较小，不适合放体积较大的功放和散热器，D类功放的小体积和无需散热器的特点就非常适合。再加上D类功放非常省电，特别适合电池长时间播放。再加上便携音响产品对音质尤其是低频要求不高，所以D类功放最适合用在此类产品中。

而大功率的D类功放，除非也是多组电池供电（这类产品较少），如果使用外接电源，大功率的D类功放就无必要（除非是无散热器设计），所以相比小功率D类功放，大功率D类功放更加尴尬。能使用5V供电的小功率D类功放还有个普遍的应用就是在笔记本音箱上（使用USB供电），D类功放能把USB的500mA电流充分应用好。但由于其过高的失真敏感性，声音大的时候，听感往往不如CMOS工艺的AB类功放（如4863、2038等），而CMOS工艺的AB 类功放也具备小体积的优点，和D类功放相比唯一的缺点就是发热稍多。所以在笔记本音箱上，更多的厂家愿意使用这类功放。

因此，D类功放的应用范围其实被压缩的很厉害，现在的处境其实是有些尴尬的，其实D类功放想有所突破，最需要解决的就是把电压范围做宽，哪怕做到6V能稳定工作，当然涉及到半导体工艺，电压范围做宽可能确实很难，但加上过压保护总是可以的吧。同时把功率做大些，加大的功率并不一定要用完，是用来做功率裕量用的。我的经验，D类功放必须5W的当3W甚至2W来用，才可能听不到明显的失真，或者学习德州仪器的TPA0202低失真设计技术，才可能真正得到让消费者接受的音质，D类功放也才能得到真正大量普及。

1、按功放中功放管的导电方式不同，可以分为甲类功放（又称A类）、乙类功放（又称B 类）、甲乙类功放（又称AB类）和丁类功放（又称D类）。

甲类功放是指在信号的整个周期内（正弦波的正负两个半周），放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止（即停止输出）的一类放大器。甲类放大器工作时会产生高热，效率很低，但固有的优点是不存在交越失真。单端放大器都是甲类工作方式，推挽放大器可以是甲类，也可以是乙类或甲乙类。

乙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“臂”轮流放大输出的一类放大器，每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。乙类放大器的优点是效率高，缺点是会产生交越失真。

甲乙类功放界于甲类和乙类之间，推挽放大的每一个“臂”导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。甲乙类放大有效解决了乙类放大器的交越失真问题，效率又比甲类放大器高，因此获得了极为广泛的应用。

丁类功放也称数字式放大器，利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号，具有效率高，体积小的优点。许多功率高达1000W的丁类放大器，体积只不过像VHS录像带那么大。这类放大器不适宜于用作宽频带的放大器，但在有源超低音音箱中有较多的应用。

2、按功放输出级放大元件的数量，可以分为单端放大器和推挽放大器。