作为硬件工程师，特别是做纯粹模拟电路、应用于音频功放的工程师，对于A类，B类，AB类，D类，G类，H类，T类功放应该特别熟悉。大多数工程师或许只知道其中的一部分、或者知道大概，为了让更多的工程师掌握更加详尽的音频功放知识，下文对以上说的音频功放做详细的说明。
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：①输出功率尽可能大；②通常在大信号状态下工作；③非线性失真突出；④提高效率是重要的关注点；⑤功率器件的安全问题。而对于音频功放电路，也需要注意以上的问题。 根据放大电路的导电方式不同，音频功放电路按照模拟和数字两种类型进行分类，模拟音频功放通常有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类功放如上图所示，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，是重播音乐的理想选择，它能提供非常平滑的音质，音色圆润温暖，高频透明开扬，中频饱满通透的优点。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。 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，每一晶体管的导电时间为信号的半个周期，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。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音频信号，具体工作原理如下：D类功放采用异步调制的方式，在音频信号周期发生变化时，高频载波信号仍然保持不变，因此，在音频频率比较低的时候，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音频信号频率，因此也不存在与基波之间的相互干扰问题。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。 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。G类功放充分利用了音频都具有极高峰值因数(10-20dB)的这一有利条件。大多数时候，音频信号都处在较低的幅值，极少时间会表现出更高的峰值。下图是G类功放集成IC的一个典型功能框图。 G类放大器使用自适应电源轨，并利用一个内置降压转换器来产生耳机放大器正电源电压。充电泵对放大器正电源电压进行反相，并产生放大器负电源电压。这样便让耳机放大器输出可以集中于0V。音频信号幅值较低时，降压转换器产生一个低放大器负电源电压。这样便在播放低噪声、高保真音频的同时最小化了G类放大器的功耗，相比传统的AB类耳机放大器，G类放大器拥有更高的效率。 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。 06 H类功放 该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。 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)。工作原理如下：音频信号进入扬声器的电流全部经过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，从而达到音频信号的高保真线性放大。该类功放具有效率高、失真小，音质可以与AB类功放媲美的一类功放。 上图是TA2020的内部模块构造，从上图上可以看出，该芯片内部主要集中了处理和调制模块，从而实现高品质音频的特性。 09 TD类功放 该类音频功放的放大部分与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。再实际的设计中，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。 原文标题：硬件工程师必知的音频功放电路大全 文章出处：【微信公众号：电子工程技术】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。 责任编辑：haq在信号链设计中，工程师总是会遇到这样那样的挑战，在不断的权衡中艰难取舍、甚至妥协让步，以创建更优质的.... 亚德诺半导体 发表于 06-30 12:01 •
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ST-OPAMPS-APP ST-OPAMPS-APP运算放大器和比较器应用智能手机和片剂 Android和iOS环境 产品选择与分类，比较和电参数过滤能力为： 运算放大器（运放） 比较 当前传感产品，功率和高速放大器 运算放大器的交叉参考工具 与组分值计算交互式原理图 2D和3D封装机械轮廓的可能性 我喜欢的产品管理 在ST-运算放大器-APP是用于智能手机和平板免费应用程序，允许用户选择适当的运算放大器，比较器，或其它信号调节产品。一个运算放大器的交叉参考工具被嵌入在应用程序中，以减轻产品比较。此外，标准和应用性原理图都可以用产品的提案和元件值计算。... 发表于 05-21 00:05 • 362次
FLC01 FLC01消防打火机电路 容放电点火操作专用晶闸管结构 高脉冲电流能力： 190甲在t P = 10微秒 快速开启操作 设计用于高环境温度（高达120℃） 优势 节省空间由于单片功能集成 高可靠性与平面技术 在FLC01系列已为电容放电操作特别开发的。的主要应用是气体打火机或点火器如炊具/燃气锅炉/灶具... 发表于 05-20 12:05 • 261次
NCP1587 低电压同步降压控制器 7和NCP1587A是低成本PWM控制器，设计采用5V或12V电源供电。这些器件能够产生低至0.8V的输出电压。这些8引脚器件提供最佳集成度，以减小电源的尺寸和成本。 NCP1587和NCP1587A提供1A栅极驱动器设计和内部设置的275kHz（NCP1587）和200kHz（NCP1587A）振荡器。栅极驱动器的其他效率增强特征包括自适应非重叠电路。 NCP1587和NCP1587A还集成了外部补偿误差放大器和电容可编程软启动功能。保护功能包括可编程短路保护和欠压锁定。 特性 优势 输入电压范围4.5至13.2V 多功能性 电压模式PWM控制 易于使用 0.8V +/- 1％内部参考电压 增强绩效 可调输出电压 多功能性 电容可编程软启动 易于使用 内部1A门驱动器 增强性能 可编程电流限制 易于使用 应用 终端产品 图形卡 台式计算机 服务器/网络 DSP和FPGA电源 DC-DC稳压器模块 DSP和FPGA电源 电路图、引脚图和封装图... 发表于 08-09 11:38 • 851次
NCV8537 LDO稳压器 500 mA 低压差 7是一款高性能低压差线性稳压器。该器件基于流行的NCV8535，保留了其前代产品的所有最佳功能，包括高精度，出色的稳定性，低噪声性能和反向偏置保护，但现在包含一个电源良好输出信号，可以监控电源系统。 NCV8537完全符合AECQ100和PPAP标准。该器件的工作温度范围为-40℃至125℃，可提供固定或可调输出，采用10引脚3x3 mm DFN封装。 特性 优势 线路和负载高精度输出差异 多种应用的多功能解决方案 工作温度范围：-40C至125C 适用于汽车应用 低噪声（33 Vrms w / 10 nF Cnr和52 Vrms w / out Cnr） 非常受音频和娱乐系统欢迎 电源良好输出可用 自我监控调节器在哪里指定限制。 M最大电压输入16V，输入工作电压范围2.9 V至12 V. 性能稳定 符合AECQ100和PPAP 适用于汽车应用 应用 终端产品 网络系统，DSL /电缆调制解调器 汽车应用音频系统 导航系统 PCMCIA卡 手机 Camcoders and Cameras Cable SetTop Box MP3 / CD播放器 远程信息处理 导航系统 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-29 23:02 • 262次
NCV8518C LDO稳压器 200 mA 看门狗唤醒 复位和使能 8C器件是一款精密微功率稳压器。它具有5.0 V的固定输出电压，可在±2％范围内调节。它适用于所有汽车环境，并包含控制微处理器所需的所有功能。该器件具有低压差和低静态电流。它包括看门狗定时器，可调复位，唤醒和使能功能。该器件还包括安全功能，如热关断和短路保护。它能够处理高达45 V的瞬变。 特性 输出电压选项：5.0 V 输出电压精度：±2％ 输出电流高达250 mA 低压差 70μA的低静态电流 低睡眠模式电流小于1.0μA 微功率兼容控制功能： - ENABLE - 看门狗 - 重置 - 唤醒 保护功能： - 热关断 - 电流限制 AEC-Q100 1级合格且PPAP能力 应用 终端产品 车身和底盘 仪器和集群 发动机控制单元 汽车 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-29 23:02 • 226次
NCV8535 LDO稳压器 500 mA 低Iq 超高精度 带使能 5低静态电流低压降（LDO）线性稳压器是一款高性能LDO稳压器。它具有+/- 0.9％的线路和负载精度以及超低静态电流和噪声，涵盖了当今消费类电子产品所需的所有必要功能。这种独特的器件保证在没有最小负载电流要求的情况下保持稳定，并且对于任何类型的小至1.0 uF的电容器都是稳定的。 NCV8535还配备了感应和降噪引脚，以提高设备的整体实用性。 NCV8535提供反向偏压保护。 特性 线路和负载的高精度（25℃时+/- 0.9％） 满载时的超低压降（典型值260 mV） 稳定性无最小输出电流 低噪声（31 uVrms） w / 10 nF Cnr和51 uVrms w / out Cnr） 低关断电流（0.07 uA） 反向偏向保护 2.6 V至12 V电源范围 热关断保护 目前的限制 仅需1.0 uF输出电容以确保稳定性 使用任何类型的电容器（包括MLCC）均可稳定 提供1.5 V，1.8 V，1.9V，2.5 V，2.8 V，2.85 V，3.0 V，3.3 V，3.5V，5.0 V和可调输出电压 应用 终端产品 汽车音响和信息娱乐 汽车配件 汽车仪表盘 汽车相机显示器 汽车仪表板电子产品 汽车 工业 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-29 22:02 • 256次
MC78M 线性稳压器 500 mA 5至24 V 高PSRR 正极 0 / MC78M00A正线性稳压器与流行的MC7800系列器件完全相同，只是它的输出电流仅为输出电流的一半。与MC7800器件一样，MC78M00三端稳压器用于本地卡上电压调节。 内部通道晶体管的内部限流，热关断电路和安全区域补偿相结合，使这些线性稳压器在大多数工作条件下都非常坚固。具有足够散热的最大输出电流为500 mA。 规格： 发表于 07-29 21:02 • 867次
SG3525A PWM控制器 A PWM控制器用于控制所有类型的开关电源，可提供更高的性能和更少的外部元件数量。片内+5.1 V基准电压调整为+/- 1％，误差放大器的输入共模电压范围包括参考电压，因此无需外部分压电阻。振荡器的同步输入使多个单元可以从属，或者单个单元与外部系统时钟同步。通过连接在CT和放电引脚之间的单个电阻可以编程大范围的死区时间。该器件还具有内置软启动电路，仅需外接定时电容。关断引脚控制软启动电路和输出级，通过脉冲关断的PWM锁存器提供瞬时关断，以及具有更长关断命令的软启动循环。当VCC低于标称值时，欠压锁定会禁止输出和软启动电容的变化。输出级采用图腾柱设计，能够吸收和输出超过200 mA的电流。 SG3525A的输出级具有NOR逻辑，导致关闭状态的低输出。 特性 8.0 V至35 V操作 5.1 V +/- 1.0％修剪参考 100 Hz至400 kHz振荡器范围 单独的振荡器同步引脚 可调节死区时间控制 输入欠压锁定 锁存PWM以防止多个脉冲 逐脉冲关机 双源/灌电流输出：+/- 400 mA峰值 无铅封装可用* 应用 半桥 推拉式 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-29 21:02 • 1526次
NCP81248 用于IMVP8的三轨降压控制器 48包含一个两相和两个单相降压控制器，针对Intel IMVP8兼容CPU进行了优化。两相控制器结合了真正的差分电压检测，差分电感DCR电流检测，输入电压前馈和自适应电压定位为IMVP8 CPU提供精确调节的电源。两个单相控制器利用安森美半导体的高性能RPM操作。 RPM控制最大限度地提供响应，同时允许在连续频率缩放操作和连续模式全功率操作之间进行平滑过渡。单相导轨具有低偏移电流监测放大器，具有可编程偏移补偿，用于高精度电流监测。 特性 Vin范围4.5 V至25 V 在避免虚假OVP的情况下启动预充电负载 可调节Vboot（导轨3除外） 高阻抗差分输出电压放大器 动态参考注入 可编程输出电压摆率 动态VID前馈 每相差分电流检测放大器 开关频率范围200 kHz - 1.2 MHz 数字化稳定的开关频率 应用 嵌入式系统 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-29 20:02 • 594次
NCP81245 三轨输出控制器 兼容IMVP8 45是一款3轨多相降压解决方案，针对Intel IMVP8兼容CPU进行了优化，用户配置为3/2/1 + 3/2/1 + 1相，包括选项4/3/2 / 1 + 2/1 + 1.该控制器结合了真正的差分电压检测，电感器DCR电流检测，输入电压前馈和自适应电压定位，为笔记本电脑应用提供精确的稳压电源。多相轨控制系统基于双边沿脉冲宽度调制（PWM）和DCR电流检测，以降低的系统成本提供对动态负载事件的最快初始响应。单相控制器可用于SA或GTUS导轨。它利用了安森美半导体的专利高性能RPM操作。 RPM控制可最大化瞬态响应，同时允许不连续频率缩放操作和连续模式全功率操作之间的平滑过渡。单相轨道具有超低偏移电流监视放大器，具有可编程偏移补偿，可实现超高精度电流监视。 特性 优势 多阶段计数配置 灵活的用户可配置选项允许一部分匹配所有功能 与Drmos或离散驱动程序兼容 使用Drmos或Discrete解决方案的灵活选项每个阶段 动态参考注射® 支持全MLCC输出电容 精确的总电流求和放大器 自动相位脱落 开关频率300kHz至1.2MHz 应用 嵌入式系统 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-29 20:02 • 452次
NCP81241 具有SVID接口的单相控制器 适用于台式机和笔记本CPU应用 41单相降压解决方案针对兼容Intel VR12.1的CPU进行了优化。该控制器结合了真正的差分电压检测，差分电感DCR电流检测，输入电压前馈和自适应电压定位，为台式机和笔记本电脑应用提供精确调节的电源。单相控制器使用DCR电流检测，以降低的系统成本为动态负载事件提供最快的初始响应。 特性 优势 开关频率范围250 kHz - 1.2 MHz 引脚可编程 VIN范围4.5V-25V 涵盖桌面和笔记本应用程序 启动进入预充电负载 避免错误OVP 高性能操作误差放大器 数字软启动斜坡 应用 终端产品 CPU功率 笔记本电脑 台式电脑 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-29 19:02 • 332次
LV5749NV 降压稳压器 开关 1通道 NV是单通道降压型开关稳压器。 特性 与负载无关的软启动电路 ON / OFF功能 集成脉冲脉冲过流保护 电流模式控制 电路图、引脚图和封装图 发表于 07-29 19:02 • 282次
NCP81610 采用PWM_VID和I2C接口优化的多相同步控制器 适用于新一代计算和图形处理器 10是一款多相同步控制器，针对新一代计算和图形处理器进行了优化。该器件可驱动多达8个相位，并集成差分电压和相电流检测，自适应电压定位和PWM_VID接口，为计算机或图形控制器提供精确调节的电源。集成的省电接口（PSI）允许处理器将控制器设置为三种模式之一，即所有相位开启，动态相位减小或固定低相位计数模式，以在轻载条件下获得高效率。双边沿PWM多相架构确保快速瞬态响应和良好的动态电流平衡。 特性 优势 符合NVIDIA OVR4i +规格 GPU Vcore规范合规性 支持最多8个阶段 支持高相位数和大电流 2.8 V至20 V电源电压范围： 宽线路输入电压范围 250 kHz至1.2 MHz开关频率（8相） 宽工作频率范围 欠压保护（UVP） 过压保护（OVP） 每相过流限制（OCL） 系统过流保护（OCP） 在避免虚假OVP的情况下启动预充电负载 可配置载重线 每相的真差分电流平衡检测放大器 相间动态电流平衡 电流模式双边沿调制，用于快速初始响应瞬态负载 宝保存接口（PSI） 自动阶段使用用户... 发表于 07-29 18:02 • 802次
NCP6151 VR12 2相 3相 4相CPU控制器+ 1相GPU控制器 1 / NCP6151A双输出四加一相降压解决方案针对Intel VR12兼容CPU进行了优化。该控制器结合了真正的差分电压检测，差分电感DCR电流检测，输入电压前馈和自适应电压定位，为台式机和笔记本电脑应用提供精确调节的电源。该控制系统基于双边沿脉冲宽度调制（PWM）和DCR电流检测，可提供对动态负载事件的最快初始响应并降低系统成本。在轻负载运行期间它也会脱落到单相，并且可以在轻负载时自动进行频率调整，同时保持良好的瞬态性能。 特性 符合英特尔VR12 / IMVP7规范 电流模式双边沿调制，用于瞬态加载的最快初始响应 双高性能操作误差放大器 两个轨道的一个数字软启动斜坡 应用 台式机和笔记本电脑处理器 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-29 18:02 • 695次
NCP6131 IMVP7 1,2,3相CPU控制器+单相GPU控制器 1S / NCP6151SA / NCP6131S / NCP6131SA双输出四加一相降压解决方案针对Intel VR12兼容CPU进行了优化。该控制器结合了真正的差分电压检测，差分电感DCR电流检测，输入电压前馈和自适应电压定位，为台式机和笔记本电脑应用提供精确调节的电源。控制系统基于双边沿脉冲宽度调制（PWM）与DCR电流检测相结合，可提供对动态负载事件的最快初始响应并降低系统成本。在轻负载运行期间它也会脱落到单相，并且可以在轻负载时自动进行频率调整，同时保持良好的瞬态性能。 特性 符合英特尔VR12 / IMVP7规范 电流模式双边沿调制，用于瞬态加载的最快初始响应 双高性能操作误差放大器 两个轨道的一个数字软启动斜坡 应用 台式机和笔记本电脑处理器 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-29 18:02 • 739次
NCP81142 VR多相控制器 42多相降压解决方案针对具有用户可配置4/3/2/1相位的Intel VR12.5兼容CPU进行了优化。该控制器结合了真正的差分电压检测，差分电感DCR电流检测，输入电压前馈和自适应电压定位，为台式机和笔记本电脑应用提供精确调节的电源。该控制系统基于双边沿脉冲宽度调制（PWM）与DCR电流检测相结合，以降低的系统成本提供对动态负载事件的最快初始响应。它具有在轻负载运行期间脱落到单相的能力，并且可以在轻负载条件下自动调频，同时保持优异的瞬态性能。提供高性能操作误差放大器以简化系统的补偿。获得专利的动态参考注入无需在闭环瞬态响应和动态VID性能之间进行折衷，从而进一步简化了环路补偿。获得专利的总电流求和提供高精度的数字电流监控。 应用 终端产品 基于工业CPU的应用程序 信息娱乐，移动，自动化，医疗和安全 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-29 18:02 • 363次
NCP1579 低电压同步降压控制器 9是一款低成本PWM控制器，采用5V或12V电源供电。这些器件能够产生低至0.8V的输出电压。这些8引脚器件提供最佳集成度，以减小电源的尺寸和成本。 NCP1579提供1A栅极驱动器设计和内部设置的275kHz振荡器。栅极驱动器的其他效率增强特征包括自适应非重叠电路。 NCP1579还集成了外部补偿误差放大器和电容可编程软启动功能。保护功能包括可编程短路保护和欠压锁定。 特性 优势 输入电压范围4.5至13.2V 多功能性 电压模式PWM控制 易用性 0.8V +/- 2.0％内部参考电压 增强绩效 可调输出电压 多功能性 电容可编程软启动 易用性 内部1A门驱动器 增强性能 可编程电流限制 易用性 应用 终端产品 STB Blue-Ray DVD 液晶电视 DSP和FPGA电源 DC-DC稳压器模块 STB 蓝光DVD 液晶电视 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-29 17:02 • 690次
NCP3012 同步PWM控制器 2是一款PWM器件，设计用于宽输入范围，能够产生低至0.8V的输出电压。 NCP3012提供集成栅极驱动器和内部设置的75kHz振荡器，能够与外部频率同步。 NCP3012具有外部补偿跨导误差放大器，内部固定软启动。 NCP3012将输出电压监控与电源良好引脚相结合，以指示系统处于稳压状态。双功能SYNC引脚使器件与更高频率（从模式）同步，或输出180度异相时钟信号以驱动另一个NCP3012（主模式）。保护功能包括无损耗电流限制和短路保护，输出过压和欠压保护以及输入欠压锁定。 NCP3012采用14引脚TSSOP封装。非常适合需要电源干扰最小的噪声敏感应用。 （医疗，网络等） 特性 优势 输入电压范围为4.7 V至28 V 能够运行各种输入电压 75 kHz操作 效率高 0.8 V +/- 1％参考电压 准确的系统调节 缓冲外部+1.25 V参考 附加调节1 mA输出以供额外使用 电流限制和短路保护 系统级保护 PowerGood输出引脚 电源排序功能 启用/禁用引脚 电源排序功能 输入和输出电压保护 增强的系统级保护 外部同步 能够同步到更高频率或180°异相 应用... 发表于 07-29 17:02 • 356次
NCP1581 用于跟踪应用的同步降压控制器 高频PWM 1同步降压控制器IC旨在为14引脚SOIC中的板载DC-DC应用提供简单的同步降压稳压器。 NCP1581专为跟踪应用而设计，提供轨道输入。 NCP1581采用固定内部400 kHz开关频率工作，允许使用小型外部元件。该器件具有由外部电容设置的可编程软启动，欠压锁定和输出欠压检测，可在检测到输出短路时锁定器件。电路图、引脚图和封装图 发表于 07-29 16:02 • 389次