D类放大器原理详解及应用设计指南

D类放大器原理详解及应用设计指南D 类放大器原理详解及应用设计指南
更新于 2009-09-01 17:48:41

A 类 AB 类 B 类放大器 D 类放大器 CMOS BJT AD1994 D 类放大器早在 1958 年就被人们提出，近年来，其应用越来越普及。D 类放大器 是什么？它们与其它种类的放大器相比怎么样？为什么音频应用钟爱 D 类放大器？ 设计和应用一款优良的 D 类音频放大器需要怎么做？下面本文尝试回答所有这些问 题。 音频放大器基础 音频放大器的目标是在产生声音的输出单元再生输入的音频信号，要求输出具 有期望的音量和功率电平，再生过程忠实、有效且失真低，音频的频率范围 从 20Hz 到 20kHz，所以，放大器必须在这个频段具有良好的频率响应(如果驱动带限 扬声器，如重低音或高音扬声器则较差)。功率性能随应用的不同差异 很大，从耳 机的毫瓦级到电视或个人电脑的几瓦级，乃至于微型家庭立体声和汽车音响的几十 瓦级，更为强大的家庭和商用音响系统则为几百瓦级，为的是让影院或 礼堂充满声 音。 音频放大器的一种直接模拟实现方案是利用工作于线性模式的三极管来创建一 个输出电压，该电压完全复制输入电压。正向电压增益通常非常高(至少 40dB)。如 果正向增益是反馈环路的一部分，整个环路增益也将很高。常常采用反馈的原因在 于高环路增益改善性能――压缩因正向路径的非线性产生的失真， 并通过提高电源 抑制比(PSR)来降低电源噪声。 D 类放大器的优势 在传统的三极管放大器中，输出级包含提供瞬时连续输出电流的三极管。音频 系统有许多可能的实现方案，如 A 类、AB 类和 B 类放大器，它们与 D 类放 大器设 计相比，甚至在最有效的线性输出级，输出级功耗也很大。这种差异让 D 类放大器 在许多应用中具有重要的优势，因为较低的功耗产生较少的热量，节省电路 板空间 和成本，并延长便携式系统中的电池寿命。 线性