工程师必看的功放电路的分类总结

功放，顾名思义就是功率放大的缩写，与电压或者电流放大来说，功放要求获得一定的、不失真的功率，一般在大信号状态下工作。

因此，功放电路一般包含电压放大或者电流放大电路没有的特殊问题，具体表现在：

输出功率尽可能大；

通常在大信号状态下工作；

非线性失真突出；

提高效率是重要的关注点；

功率器件的安全问题。

而对于功放电路，也需要注意以上的问题，根据放大电路的导电方式不同，功放电路按照模拟和数字两种类型进行分类。

模拟功放通常有A类、B类、AB类、G类、H类、TD功放，数字电路功放分为D类、T类，下文对以上的功放电路做详细的介绍和分析。

01、A类功放（又称甲类功放）

A类功放在信号的整个周期内都不会出现电流截止（即停止输出）的一类放大器，但是A类放大器工作时会产生高热，效率很低。

尽管A类功放有以上的弊端，但固有的优点是不存在交越失真，并且内部原理存在着一些先天优势，它是一种完全的线性放大形式的放大器。在纯甲类功率放大器工作时，晶体管的正负通道不论有或没有信号都处于常开状态，这就意味着更多的功率消耗为热量。纯甲类功率放大器在汽车音响的应用中比较少见，像意大利的Sinfoni高品质系列才有这类功率放大器。这是因为纯甲类功率放大器的效率非常低，通常只有20-30%，。

02、B类功放（又称乙类功放）

B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个晶体管轮流放大输出的一类放大器，每一个输出级晶体管只在信号波形的半个周期（180度）导通，为了对整个信号进行放大，使用了两个晶体管，一个用于正输出信号，另一个用于负输出信号。通常会产生我们所说的交越失真。

通过模拟电路的调整可以将该失真尽量的减小甚至消失，B类放大器的效率明显高于A类功放。

03、AB类功放（又称甲乙类）

AB类功放界于甲类和乙类之间，推挽放大的每一个晶体管导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。通过对电路中的两个晶体管进行偏置，使信号接近零（B类放大器引入非线性的工作点）时两个晶体管导通;大信号时，晶体管转换到B类工作方式。由此可见，小信号时两个晶体管均保持有效工作，类似于A类放大器;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类放大器。

因此AB类功放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。

04、D类功放（又称丁类功放）

D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信号，输出为开关波形，开关频率远远高于需要恢复的信号的最高频率。经过低通滤波后，输出波形的平均值与实际的信号保持一致。由于工作时输出级晶体管处于完全导通或完全关断状态，不会进入晶体管的线性工作区（这是导致其它类型放大器低效的原因），D类放大器具有极高效率（高达90%，甚至更高）。现代D类放大器可以达到与AB类放大器同等级别的保真度。

具体工作原理如下：D类功放采用异步调制的方式，在信号周期发生变化时，高频载波信号仍然保持不变。

因此，在信号频率比较低的时候，PWM的载波个数仍然较高，因此对抑制高频载波和减少失真非常有利，而载波的变频带原理信号频率，因此也不存在与基波之间的相互干扰问题。

05、G类功放

G类功放为一种多电源的AB类功放的改进形式，但它采用了两路或更多的供电电源工作在小信号电平时，放大器采用较低的电源电压供电。随着信号电平的提升，使用自适应电源轨使得放大器自动切换到适当的电源电压。由于只在必要时采用高压供电而ab类放大器则始终采用高压供电，G类放大器的效率高于AB类放大器。

该类功放的放大原理与AB类功放放大相同，一个重要特点是供电部分采用两组或者多组电压，低功率运行使用低电压，高功率自动切换到高电压。G类放大器的效率高于AB类放大器。

06、H类功放

H类功放的放大电路部分与AB类功放的原理相同，但是供电部分采用可调节多级输出电压的开关电源，自动检测输出功率进行供电电压的选择。通过调节其自身的电源电压，最大程度地降低输出级的压降。可以采用多个分立电压，也可采用连续可调的电压。虽然与G类放大器技术类似，旨在降低输出级电路的功耗，但H类放大器技术无需采用多个供电电源。H类放大器的设计比其它放大器复杂，需要额外的控制电路来预测、控制电源电压。

07、K类功放

K类功放是集成了内部自举升压电路和各种功放电路，大家都知道D类功放只是众多功放电路中其中一种效率比较高的数字功放。而K类功放只是根据需要将内部集成的自举升压电路和所需求的功放电路，如果需求效率高就加D类功放，要音质好就加AB类功放。

08、T类功放

该类功放的原理与D类功放的原理相同，但是信号部分采用DDP技术（核心是小信号的适应算法和预测算法）。信号进入功放的电流全部经过DDP进行运算处理后控制大功率高频晶体管的导通或者关闭，从而达到信号的高保真线性放大。

该类功放具有效率高、失真小，信号质量可以与AB类功放媲美的一类功放。

09、TD类功放

该类功放的放大部分与AB类功放原理相同，但是供电部分采用完全独立的高精度可调节无级输出的可调节数字电源，电压递进值为0.1V，自动检测功率来调节电压的升高或者降低。

该类功放由于需要高精度可调节的数字电源，需要对电源有专门的设计，而不能集中在一个芯片上，因此，该类功放主要使用在高级音响上，而电路也比较复杂。对于后面6、7、9类功放，需要特殊的电源，因此不能将功能集中在一片IC上，而对于经典的A类，B类，AB类和D类功放有专门的IC。

总结：

在实际的设计中，需要各种类型的，应用在不同领域的功放电路，只需要以此为基础，外加相应的电源或者处理模块。

编辑：jq