Question and answer of loudspeaker class D power amplifier

    采用D类开关放大电路可明显提高功放的效率。D类功放将音频信号转变为宽度随信号幅度变化的高频脉冲，控制功率管以相应的频率饱和导通或截止，功率管输出的信号经低通滤波器驱动扬声器发声。因功率管大部分时间处于饱和导通和截止状态，功率损耗很小，其效率可达90%以上。典型的D类功放可提供200W输出，效率达94%，谐波失真在1%~2.8%。

    D类音频放大器自推出以来一直以其高效率、小体积广受设计人员的关注，近些年随着价格的降低和可以媲美AB类音频放大器的音频质量，在一些大众化消费电子领域，包括家庭影院、DVD播放机、台式音响、便携式多媒体领域等，有逐渐取代AB类音频放大器的趋势，并赢得了很大的成长空间。 BD手机网页版官方登录入口-半岛彩票官方网站 ChipSourceTek

    D类功放保真度不如线性放大器，但在很多场合已能满足要求，例如汽车音响系统只要求低功率输出时失真小于2%，满功率输出时小于5%，而且经过改进D类功放的性能还将有所提高。另外，D类功放不存在交越失真。

    D类开关放大器的概念源于50年前，但因其工作频率至少应为音频信号上限频率（20kHz）的4~5倍，早期采用电子管、晶体管的电路在功率、效率等方面还不能充分体现其优越性。20世纪80年代出现了开关速度和导通损耗满足要求的MOSFET，近年来又出现了集成前置驱动电路，如Harris公司的HIP4080，从而推动了D类功放的实用发展。D类功放所用的MOSFET为N沟道型，因为N型沟道MOSFET的导通损耗仅为相应规格的P沟道MOSFET的1/3。BD手机网页版官方登录入口-半岛彩票官方网站 ChipSourceTek

    D类开关放大器由积分器、占空比调制器、开关驱动电路及输出滤波器组成，采用半桥驱动的D类功放，它采用了固定频率的占空比调制器，功率管输出的方波信号与音频信号混合作为负反馈信号送入积分器。积分器兼有滤波作用，输出修正信号送占空比调制器，占空比调制器由比较器和三角波发生器组成，用修正信号对三角波进行调制产生调制输出，推动功率管工作。负反馈应取自低通滤波器之前，否则因滤波后的信号与输入的信号有相位差（二阶滤波器可能引起180°的相位差），可能引起电路自激，需采用复杂的相位补偿电路。BD手机网页版官方登录入口-半岛彩票官方网站 ChipSourceTek

    驱动功率管的调制信号为占空比随音频输入信号变化的方波，半桥驱动电路以相反的相位驱动两个功率管，一个导通时另一个截止。采用方波驱动是为了使MOSFET尽可能地改变工作状态，减少其处于线性放大区的时间，从而减少热损耗，提高效率。该电路的效率主要取决于功率管的开关损耗和导通损耗。输出滤波器将方波转变为放大的音频信号，推动扬声器发声。BD手机网页版官方登录入口-半岛彩票官方网站 ChipSourceTek

软失真是一个什么样的状态？

    软失真是指；在快到饱和前，功放的输出就开始出现抑制，这样一来；可以减少饱和时的谐波含量，D 类功放也有类似现象。你所看到的接近饱和时的振荡，实质是一并频现象，实际频率远超过20KHz，不会发出振荡噪音。D类功放方案效率很高，电源电压对效率的影响非常用限，在条件允许下；建议提高工作电压来避免功放的饱和输出来改善音质。BD手机网页版官方登录入口-半岛彩票官方网站 ChipSourceTek

扬声器D类功放和G类功放如何选择？

    G类功放是界与D类和AB类间的产物，没有能摆脱AB类的工作模式，只是从电源方面优化了功耗，电源部分被复杂化，效率和阻尼系数也差很多。从指标和实际性能看；D类功放要好很多，G类不占任何优势。BD手机网页版官方登录入口-半岛彩票官方网站 ChipSourceTek

扬声器D类功放与AB类功放的区别？

    D类和AB类功放，如同开关稳压和线性稳压器之间一样，工作模式完全不同。D类功放效率高达94％。BD手机网页版官方登录入口-半岛彩票官方网站 ChipSourceTek

D类功放的效率大概是多少？功耗如何计算？

    D类功放的损耗主要来源于两方面，一方面在于它的辅助电路，内部的音频信号处理还有辅助电路等等，还有一部分的功率损耗来自于开关部分，不管是大小功放，辅助电路差别不是很大，主要是开关损耗部分差别比较大，总体来讲，前级的模拟电路的功耗大体在一瓦左右，后级硬件的开关效率大约是百分之96，MOSFET的功耗计算主要是来源于开关损耗和通态损耗两部分。

Disclaimer: This article is transferred from other platforms and does not represent the views and positions of this site. If there is infringement or objection, please contact us to delete. thank you!     BD手机网页版官方登录入口-半岛彩票官方网站 ChipSourceTek