由于消費者要求移動與便攜設備有更小的外形，更長的電池壽命，設計者們正在尋求用高效率器件替代普通的線性放大器。雖然 AB 類放大器已稱霸音頻世界相當長的時間，但 D 類放大器能在所需效率與失真之間提供平衡。

　　A 類放大器

　　A 類放大器對音頻波形的兩個半周使用相同的晶體管。在這種結構中，輸出晶體管總是有電流通過，即使沒有輸入信號，輸出晶體管也不會截止，通過晶體管的為直流電流。純 A 類放大器效率非常低，即使沒有音頻輸出也會產生大量熱量。流經輸出晶體管的電流與滿功率情況下通過揚聲器負載的驅動電流相當。許多人認為 A 類放大器的聲音好于其它類型的放大器，這在某些方面可能是正確的。

　　= POUT / PSUPPLY

　　= （1/2）（VCCIQ / 2VCCIQ） = 25%

　　A 類放大器的特性是高保真與低效率。保真意味著除了幅值以外，輸出信號在各個方面都與輸入信號非常相象，即它們有相同的形態(tài)與頻率。某些情況下，輸出信號與輸入信號之間可能會有一個相位差（一般是 180o），但仍然能非常好地復制源信號。如果輸出信號在形態(tài)或頻率上與輸入信號有差異，則信號就失真了。失真就是在輸入至輸出之間出現不期望的信號變化。

　　B 類放大器

　　B 類放大器在波形的每個半周分別使用不同的晶體管進行放大。純 B 類放大器一般不用于音頻領域。在 B 類放大器中，會有少部分波形出現失真。我們知道，要使一只雙極晶體管導通，需要在基極至射電極上施加大約為 0.7V 的電壓。在純 B 類放大器中，輸出晶體管沒有被偏置在 ON（導通）的工作狀態(tài)。這意味著位于 0.7V 窗口中的那部分波形不會被準確放大。波形每個半周（正半周和負半周）的輸出晶體管都有一個 0.7V 的不導通區(qū)域。波形的失真部分叫做交越失真。信號中的這一失真是不希望出現的（與源信號相比）。圖 5 顯示的是交越失真的形狀。

　　= POUT / PSUPPLY

　　= （VCC2/ 2RL） / （2VCC2/ RL） = 78.5%

　　B 類放大器的效率是 A 類放大器的兩倍，因為放大器件只在輸入信號的一半時間導通（并消耗功率）。

　　AB 類放大器

　　A 類放大器效率低，不利于節(jié)能。B 類放大器則會造成信號失真，不適用于音頻放大器。AB 類放大器則是最佳的折衷方案。AB 類放大器是有恒定小偏置電流流過輸出晶體管的 B 類放大器。這樣可以消除交越失真。由于輸出晶體管總是處于導通狀態(tài)（即使沒有音頻輸入信號時），所以總是有少量偏置電流通過。與純 A 類放大器不同的是電流量大小不同。純 A 類放大器的輸出晶體管在沒有音頻信號時也要承受大量電流。純 B 類放大器的輸出晶體管在沒有輸入信號時則沒有電流通過。

　　AB 類放大器的效率比 A 類放大器高很多，且沒有 B 類放大器的失真問題。AB 類放大器的效率可高達 65%。

　　D 類放大器

　　這是由一個 H-橋和一個負載組成的開關式放大器。負載包括揚聲器阻抗和一個無源濾波器。H-橋控制通過揚聲器的電流，LC 濾波器則過濾開關噪聲。為了更好地說明為什么這種方式比傳統(tǒng)線性放大器更適合于移動或便攜設備，我們必須查看各種結構的優(yōu)劣之處。

　　美國美國國家半導體公司的無濾波器 D 類放大器 LM4667是全差分輸入輸出，用創(chuàng)新的調制器代替了 LC 輸出濾波器。由于節(jié)省了輸出濾波器，從而降低了元件數量，簡化了電路設計，且減小了電路板面積。LM4667 用 Delta-sigma 調制技術處理模擬輸入信號，與傳統(tǒng)的脈寬調制方式相比，降低了輸出噪聲和 THD。

　　Delta-sigma 調制的優(yōu)點

　　Delta-Sigma 調制的線性度優(yōu)于 PWM（脈寬調制），此外還改善了噪底和 THD+N 性能。

　　AB 類放大器與 D 類放大器效率比較

　　顯示效率比較曲線，上方的曲線是 D 類放大器的效率，下方的曲線是 AB 類放大器的效率?？梢钥吹?，滿功率輸出時兩者的效率很接近（AB 類約 65%，D 類約 88%），只有 23% 的差別，但在實際應用中，多數時間里放大器的輸出處于 1/3 到 1/2 功率，此時 AB 類放大器效率僅為 30-40%，而 D 類放大器則有 80% 以上。巨大的效率差（40% 以上）意味著無用功率（產生熱量）和降低電池的使用時間。

　　總結

　　A 類放大器效率低，但是具有高保真。

　　B 類放大器一般不用于音頻領域，因為 B 類放大器波形的一小部分會發(fā)生交越失真。落入 0.6V 窗口中的波形不能被準確地放大。

　　AB 類放大器效率比 A 類放大器高得多，并且沒有 B 類放大器的失真問題。

　　D 類放大器的效率很高。效率的提高可以轉化為更低的系統(tǒng)成本、更低的工作溫度、更低的供電電壓以及更低的功耗。AB 類放大器的實際工作效率在 30-40% 間徘徊，而D 類放大器的效率可輕易達到 80%。

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