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D类功放原理与设计D类功放是一种利用数字技术来增强音频信号的功率的放大器。
它是一种以数字方式来放大音频信号的功放，以取代传统的A、B、AB类功放。
相较于传统的类A、B、AB功放，D类功放具有更高的效能和更小的体积。
它的设计原理基于PWM（脉宽调制）技术和一个能将模拟信号转换为数字信号的模拟-数字转换器（ADC）。
D类功放工作在开关状态，将输入的模拟音频信号转换为数字信号。
这个数字信号经过时钟和滤波器的处理，输出的是一个PWM波形。
PWM波形有两个状态，即高电平和低电平。
这两个状态之间的切换频率即为PWM频率。
高电平和低电平的占空比（高电平的时间占总周期的比例）根据输入音频信号的幅度进行调整。
PWM波形输出通过一个低通滤波器进行平滑处理，得到放大后的音频信号。
在这个过程中，由于D类功放开关状态的工作，功率损耗很小，效率非常高，达到了90%以上，远高于传统功放的30%～60%。
D类功放的优势不仅体现在效率上，还包括尺寸小、重量轻、发热量少等。
这使得D类功放非常适合应用在便携式电子设备、汽车音响和家庭影院等领域。
另外，由于D类功放的输出波形是PWM波形，因此它对输出的音频信号几乎没有非线性失真，能够提供高保真的音质。
在设计D类功放时，需要考虑以下几个方面：首先，要选择合适的ADC和PWM控制器。
ADC应具有高精度和高采样率，能够准确地将模拟信号转换为数字信号。
PWM控制器应具有稳定的时钟频率，能够产生高质量的PWM波形。
其次，要设计合适的滤波器。
滤波器的作用是平滑PWM波形，去除其中的高频成分。
设计滤波器时需要考虑的参数有截止频率、阶数和选择合适的滤波器类型（如二阶有源滤波器）。
另外，还需要设计适当的保护电路。
因为D类功放工作在高频开关状态，过电流、过压和过热都可能对电路造成严重损害。
因此，需要设计过电流保护电路、过压保护电路和过热保护电路来确保功放的稳定运行和安全性能。
最后，输出级的功率管选取也是设计D类功放时需要考虑的关键问题。
郑州师范学院毕业论文论文题目: D类功率放大器系(部):专业班级:学号:学生姓名:指导教师:职称:2014年月日目录中文摘要 (1)英文摘要 (1)引言 (4)1.D类功率放大器介绍 (4)1.1 D类功率放大器的定义 (4)1.2 D类功放的电路组成及工作原理 (5)1.3 D类功放的要求 (6)1.4 D类功率放大器的特点 (6)1.5 D类功放的应用 (7)1.5.1 便携类应用 (7)1.5.2 平板电视 (7)2.关于TBH8922BTH的介绍 (7)2.1 TDA8922BTH的内部结构 (7)2.2 TDA8922BTH的封装及各引脚功能 (8)2.2.1 TDA8922BTH各引脚功能............................ 错误！未定义书签。
2.3TDA8922BTH的典型应用电路 (9)3.硬件制作与调试 (9)3.1 基于TDA8922BTH芯片D类功放的PCB板制作 (9)3.1.1 软件介绍 (10)3.1.2 D类功放PCB板的布线要求 (10)3.1.3 D类功放的PCB板散热设计 (10)3.2 D类功放的干扰 (11)3.3 调试过程及步骤 (12)3.3.1 测试仪器 (12)3.3.2 测试方法 (12)3.3.3 电源部分的调试过程 (12)3.3.4 D类功放的调试过程 (13)致谢 (14)参考文献 (15)D类功率放大器摘要：本项目设计的是具有高效、节能、数字化、体积小、重量轻等特点的D 类音频功率放大器，适应便携设备高效节能的客观需求，顺应了市场的需求，从而在音频模拟集成领域具有很大的优势。
项目使用TDA8922BTH芯片，采用先进的调制技术，它改进了PWM方案，使功放效率提升至90%左右。
其工作原理为：输入信号与三角波信号在通过比较器比较之后，产生一个脉冲信号，送至前置放大电路，再经过低通滤波器滤波，以保证输出信号在一定的带宽内。
摘要本项目涉及高效节能、数字化、体积小、重量轻等特点的D类功率音频放大器。
适应便携设备高效及节能的客观要求。
顺应了市场的客观要求。
从而在音频集成领域具有很大的优势。
随着设计技术不断进步D类功率放大器的要求也在不断提高，本文通过基于CMOS工艺的D类功率音频放大器构成、驱动实现、失真度等方面的特性来进行电路的设计。
本课题的目标是设计一个D类音频功率放大器，能对音频信号进行放大，放大器的通频带达到300~3400HZ，输出功率1W，输出信号无明显失真。
根据D类功放的原理分别设计了前置放大模块、三角波产生模块、比较器模块、驱动模块、H 桥互补对称输出及低通滤波模块等。
其中三角波产生器及比较器共同组成脉宽调制（PWM）模块，H 桥互补对称输出电路采用驱动电流小、低导通电阻及良好开关特性的VMOSFET 管，滤波器采用两个相同的四阶 Butterworth 低通滤波器。
关键词 : D类功率放大器 H桥驱动脉宽调制AbstractThis project involves a high efficiency and energy saving, digitization, small volume, light weight and other characteristics of the class D audio power amplifier. Adapt to the portable device and the objective requirements of high efficiency energy saving. Comply with the objective requirements of the market. Thus in the audio integrated field has a great advantage. With the continuous progress of design technology of D type power amplifier requirements are also rising, based on CMOS technology class D audio power amplifier structure, drive, distortion and other aspects of the characteristics of circuit design. The purpose of this paper is to design a class D audio power amplifier, can amplify the audio signal, the amplifier pass band to achieve 300 ~ 3400HZ, 1W output power, output signal without significant distortion. According to the principle of class D power amplifier are respectively designed preamplifier module, triangle wave generating module, comparator module, drive module, H bridge complementary symmetry output and low pass filter module. The triangle wave generator and comparator is composed of pulse width modulation ( PWM ) module, H bridge complementary symmetry output circuit adopts the drive current is small, low resistance and good switching characteristics of VMOSFET tube, filter using two identical four order Butterworth low pass filter.Key words: class D power amplifier H bridge driver pulse width modulation目录摘要 (I)第1章任务与要求 (1)1.1课题概述 (1)1.2 设计内容与要求 (1)1.3 参数要求 (1)第2章绪论 (2)2.1 研究背景 (2)2.2 论文研究目标和意义 (2)2.3 论文章节安排 (3)第3章方案论证与设计 (4)3.1 总体设计分析 (4)3.2 原理分析 (4)3.2.1 D类放大器的原理 (4)3.3 系统设计 (5)3.4 方案的设计与选择 (5)3.4.1 三角波模块方案的设计 (5)3.4.2 高速开关电路 (5)3.4.3 滤波器的选择 (6)3.4.4 信号变换电路 (6)3.4.5 功率测量电路 (6)第4章硬件电路设计 (8)4.1硬件电路 (8)4.1.1 三角波发生器 (8)4.1.2 放大电路 (8)4.1.3 脉宽调制比较器 (9)4.1.4 驱动电路、H桥及低通滤波电路 (10)4.1.5 保护电路 (11)4.1.6 信号变换电路 (12)4.1.7 真有效值转换电路 (12)第5章电路调试 (14)5.1 调试的设备 (14)5.2 硬件电路调试步骤 (14)5.2.1 不通电检查 (14)5.2.2 通电检查 (14)5.2.3 测试和调整 (14)5.2.4 整机联调 (15)5.3 实际测试的参数 (15)5.3.1 三角波发生器电路 (15)5.3.2 脉宽调制比较器 (16)第6章使用说明与总结 (17)6.1 使用方法 (17)6.1.2 注意事项 (17)6.2 故障分析 (17)6.3 总结 (17)6.2.1 原理图设计中要注意的事项 (17)6.2.2 安装过程总结 (17)6.2.3 单元电路调试总结 (17)6.2.4 PCB设计应注意的问题 (18)6.2.4 整机指标测试总结 (18)参考文献 (19)致谢 (20)附件A：总原理图 (21)附件B：PCB图 (22)附录C：元件清单 (23)第1章任务与要求1.1课题概述设计并制作一个高效率音频功率放大器及其参数的测量、显示装置。
D类功放的设计原理D类功放，全称为“数字功率放大器”，是一种电子功率放大器的类型，它的设计原理基于数字信号的处理和模拟功率放大电路的协同工作。
相比于传统的A类、B类、AB类功放，D类功放具有更高的功率效率，更小的尺寸和重量，更好的线性度，以及更低的功率损耗。
下面将详细介绍D类功放的设计原理。
1.PWM调制原理D类功放的核心设计原理是采用脉宽调制（PWM）技术。
PWM是一种通过调整信号的脉冲宽度来控制平均输出功率的方法。
D类功放通过将原始的模拟音频信号转换为数字信号，并通过比较器产生一个与模拟信号频率相同的矩形波，然后根据输入音频信号的幅值调整矩形波的脉宽，最后通过滤波器将调制后的PWM信号转换为模拟音频信号输出。
2.数字信号处理D类功放的设计中需要进行数字信号处理。
首先，输入的模拟音频信号需要经过模数转换器（ADC）转换为数字信号，然后通过数字信号处理器（DSP）进行数字信号的滤波、均衡、增益控制等处理，最后再经过数字模数转换器（DAC）转换回模拟信号。
3.比较器比较器是D类功放中的一个关键组件，用于将模拟音频信号与产生的PWM矩形波进行比较。
比较器的作用是根据输入信号的幅值调整PWM信号的脉宽，从而控制输出功率。
比较器通常由操作放大器和参考电压产生器组成。
4.滤波器在PWM调制之后，需要通过滤波器将调制后的PWM信号转换为模拟音频信号输出。
滤波器的作用是去除PWM信号中的高频分量，保留音频信号的低频成分。
常见的滤波器类型包括低通滤波器和带通滤波器。
5.输出级D类功放的输出级通常采用开关管（如MOSFET）构成。
开关管的特点是具有较低的开通电阻和较高的关断电阻，从而实现更小的功率损耗和更高的功率效率。
输出级通常由多个开关管组成，根据功率需求可以并联或串联排列。
输出级的设计需要考虑电压和电流的控制，包括过电压和过电流的保护。
6.反馈控制为了提高D类功放的线性度和稳定性，通常需要采用反馈控制。
通过对输出信号与输入信号进行比较，调整PWM信号的脉宽和幅值，以使输出信号尽可能接近输入信号。
D类功放原理与设计D类功放（Class-D Amplifier）是一种高效率的功放设计，它通过将输入信号转换为数字形式，然后使用PWM（脉宽调制）技术将数字信号转换为模拟音频信号，以驱动扬声器。
相比传统的A类、AB类功放，D类功放无论从效率、体积还是发热量都有着显著的优势。
下面将详细介绍D 类功放的工作原理与设计。
D类功放的工作原理主要有两个关键步骤：数字调制和输出滤波。
首先，输入音频信号经过采样、量化和编码等过程，转换为数字信号。
接下来，这个数字信号经过PWM调制，通过高频的开关器件（例如MOSFET）产生PWM信号。
PWM信号的占空比由输入信号的幅度决定，即信号越大，占空比越大。
PWM信号经过滤波器后，得到模拟音频信号。
滤波器主要起到去除PWM信号中的高频成分和输出重建滤波的作用。
滤波器采用带通滤波器，其截止频率一般设置在音频范围内。
在滤波器的设计中，为了保持D类功放的高效率，需注意滤波器的带宽不能太宽，否则会引起部分高频PWM成分通过滤波器，导致功放的效率下降。
D类功放的设计中，一般会用到两种反馈：输出滤波器反馈和比较器反馈。
输出滤波器反馈是将滤波器的输出信号与输入信号进行比较，从而实现在输出负载变化时的自动控制。
比较器反馈则是将滤波器输出的模拟信号与一个参考电压进行比较，并产生PWM信号。
这两种反馈的作用是保证输出信号的准确性和稳定性。
在D类功放的设计中，要考虑音频信号的失真问题。
由于PWM信号的存在，会引起PWM谐波失真。
这种失真一般通过PWM的频率设置和滤波器的设计进行抑制。
此外，功放电路中还需考虑开关器件的驱动问题，对于MOSFET等器件，要确保其能够快速地开关。
总的来说，D类功放通过将输入信号进行数字调制，并通过PWM技术转化为模拟音频信号，以驱动扬声器。
它具有高效率、小体积、低发热量等优势，在音频应用中广泛使用。
然而，D类功放的设计也面临一些挑战，如PWM谐波失真、滤波器选择等，需要借助合适的设计技巧和辅助电路来解决。
D类音频功放设计D类音频功放是一种数字化放大技术，其设计基于PWM（脉宽调制）模块。
它以高效能的方式将模拟音频信号转化为数字形式，并通过快速切换音频信号的输出级来近似模拟音频信号。
这种设计异于传统的A类、B 类和AB类功放设计，在功率效率上有着显著的优势。
D类音频功放由输入级、PWM模块、滤波器以及输出级组成。
输入级主要负责将输入的音频信号转化为数字表示形式。
这可以通过使用采样器和模数转换器（ADC）来实现。
ADC将输入音频信号转换为离散的数位形式，通过采样和量化的过程实现。
然后，进一步的数字处理可以应用于信号，以改善音频质量。
PWM模块接收数字信号，并将其转换为脉冲宽度。
脉宽调制技术可以通过改变电平的脉冲宽度来近似模拟输入信号。
PWM模块根据输入信号的幅度，产生相应脉冲宽度调制的输出信号。
滤波器用于平滑输出信号，以去除PWM调制过程中产生的高频噪音。
通常采用低通滤波器用于过滤高频成分。
滤波器必须具有足够的带宽，以确保在不损失音频质量的情况下滤除尽可能多的高频噪音。
最后，输出级通过将PWM信号转换为模拟信号，从而得到放大后的音频信号。
它可以使用滤波器和放大器来实现这一转换。
滤波器用于去除PWM信号中的高频噪音，而放大器用于将信号放大到适当的水平。
在D类音频功放设计中，需要考虑以下几个关键因素：1.输出功率：根据设计需求，选择合适的输出功率。
这涉及到放大器的电源，散热系统等设计。
2.音质：在设计中要考虑到音频质量的损失问题。
在PWM调制过程中，可能会产生失真和噪音。
因此，需要仔细选择PWM调制方法和滤波器设计，以减少音频质量损失。
3.功率效率：D类功放以其高效能而闻名。
设计中需要考虑如何提高功率效率，降低功耗和热量产生。
4.保护电路：由于D类功放通常用于高功率应用，因此需要考虑到保护电路的设计。
这可以包括过热保护、过电压保护和过流保护等。
5.PCB设计：确保电路布局合理，减少干扰和噪音。
同时，需要考虑散热和电源线等布线问题。
D类功率放大器设计与制作首先，我们需要明确D类功率放大器的工作原理。
它采用了脉冲宽度调制（PWM）技术，通过将输入信号转换为脉冲信号，并将其与高频的载波信号进行比较，以实现放大。
这样的设计使得D类功率放大器能够在输出功率为零或接近零时，电源能耗最低。
在设计D类功率放大器时，首先需要确定功率放大器的输出功率要求。
输出功率决定了需要使用的功率晶体管的尺寸和数量。
一般来说，功率放大器的输出功率越大，所需的功率晶体管尺寸和数量就越大。
接下来，需要确定功率放大器的负载阻抗。
负载阻抗是功率放大器输出末级与负载之间的阻抗匹配。
这样可以最大限度地传递功率，并减少功率放大器和负载之间的反射。
然后，需要确定驱动电路的设计。
驱动电路负责将输入信号转换为适合功率放大器的脉冲信号，并将其与载波信号进行比较。
通常，驱动电路采用运算放大器等器件，用于调整输入信号的幅值和偏置。
在设计完成后，我们可以着手制作D类功率放大器。
首先，需要根据设计要求选择合适的功率晶体管，并将其焊接到PCB板上。
然后，连接驱动电路和功率晶体管，以实现输入信号的转换和放大。
接下来，连接电源和负载，完成D类功率放大器的搭建。
在制作过程中，需要注意以下几个方面。
首先，确保电源和地线的连接正确可靠，以避免电路出现短路或断路的情况。
其次，注意散热问题，特别是功率晶体管的温度应控制在安全范围内。
此外，还要进行各种测试和调整，以确保D类功率放大器的性能和稳定性。
总结起来，D类功率放大器的设计和制作需要考虑功率要求、负载阻抗、驱动电路等因素。
通过选择合适的器件和进行正确的布线和连接，可以制作出高效率和低失真的D类功率放大器。
此外，制作过程中还需要注意电源和散热等问题，以确保功率放大器的稳定性和可靠性。
D类音频功放设计 Revised by Petrel at 2021D类音频放大器的设计与制作摘要：本项目涉及高效节能、数字化、体积小、重量轻等特点的D类功率音频放大器。
适应便携设备高效及节能的客观要求。
顺应了市场的客观要求。
从而在音频集成领域具有很大的优势。
随着设计技术不断进步D类功率放大器的要求也在不断提高本文通过基于CMOS工艺的D类功率音频放大器构成，驱动实现、失真度等方面的特性来进行电路的设计。
本课题的目标是设计一个D类音频功率放大器，能对音频信号进行放大，放大器的通频带达到300~10000Hz，输出功率IW,输出信号无明显失真。
根据D类功放的原理分别设计了前置放大模块、三角波产生模块、比较器模块、驱动模块、H桥互补对称输出及低通滤波模块等。
其中三角波产生器及比较器共同组成脉宽调制(PWM)模块，H桥互补对称输出电路采用驱动电流小、低导通电阻及良好开关特性的VMOSFET管，滤波器采用Butterworth低通滤波器。
关键词：D类功率放大器H桥驱动脉宽调制目录1.引言...................................................................................................... 错误!未指定书签。
2.系统方案.............................................................................................. 错误!未指定书签。
2.1总体方案设计................................................................................... 错误!未指定书签。
2.2三角波模块设计方案....................................................................... 错误!未指定书签。
D类功率放大器设计报告指导老师：王**制作者：张满归制作时间：2010-8-161 引言一般认为，功率放大器根据其工作状态可分为5类。
即A类、AB类、B 类、C类和D类。
在音频功放领域中，C类功放是用于发射电路中，不能直接采用模拟信号输入，其余4种均可直接采用模拟音频信号输入，放大后将此信号用以推动扬声器发声。
其中D类功放比较特殊，它只有两种状态，即通、断。
因此，它不能直接放大模拟音频信号，而需要把模拟信号经“脉宽调制”变换后再放大。
外行曾把此种具有“开关”方式的放大，称为“数字放大器”，事实上，这种放大器还不是真正意义的数字放大器，它仅仅使用PWM调制，即用采样器的脉宽来模拟信号幅度。
这种放大器没有量化和PCM编码，信号是不可恢复的。
传统D类的PWM调制，信号精度完全依赖于脉宽精度，大功率下的脉宽精度远远不能满足要求。
因此必须研究真正意义的数字功放，即全（纯）数字功率放大器。
数字功放是新一代高保真的功放系统，它将数字信号进行功率转换后，通过滤波器直接转换为音频信号，没有任何模拟放大的功率转换过程。
CD唱机（或DVD机）、DAT（数字录音机）、PCM（脉冲编码调制录音机）都可作为数字音源，用光纤和同轴电缆口直接输出到数字功放。
此外，数字功放也具备模拟音频输入接口，可适应现有模拟音源。
国外对数字音频功率放大器领域进行了二三十年的研究。
在20世纪60年代中期，日本研制出8bit的数字音频功率放大器；1983年，国外提出了D类（数字）PWM功率放大器的基本结构。
但是这些功放仅能实现低位D/A功率转换，若要实现16bit、44.1KHz采样的功率放大器。
随着数字信号处理(DSP)和音频数字压缩技术的结合、新型离散功率器件及其应用的发展，使开发实用化的16bit数字音频功率放大器成为可能。
国内外一些从事数字信号处理的技术人员，专门研究音频数字编码技术，在不损伤音频信号质量的情况下，尽量压缩数据库。
经过多次实验，终于将末级功放开关频率由没有压缩数据时的约2.8GHz减至小于1MHz，从而降低了对开关功放管的要求。
开题报告电气工程与自动化D类高效率音频功率放大器设计一、选题的背景与意义随着微电子制造技术的不断发展，电子产品正向着薄型化、便携式迅速发展，人们对音频功放的要求更加趋向于高效、节能和小型化。
因为移动设备受电池容量、散热、体积的限制，对音频功放要求高效、节能、发热少、体积小、便于集成。
普通功放电路复杂，体积较大；而且效率较低，输出功率不可能做的很大。
而D类功放工作于开关状态，理论效率可达100%，实际运用时也可达到较高的效率。
功率器件的耗散功率小，产生热量少，可大大减小散热器的尺寸；功率MOS管有自保护电路，可大大简化保护电路，而且不会引人非线性失真；这样就可以极大地降低能源损耗，降低放大器的体积。
所以D类音频功放越来越受到人们的重视，正越来越多地被用在移动电话、PDA及其他类似便携式应用中，以取代AB类放大器。
由于D类音频功率放大器具有更高的效率，这使得采用D类音频功率放大器可延长电池供电中断产品的工作时间，并产生更少的热量，从而解决设备的散热问题。
近年来国际上加进了对D类音频功率放大器的研究与开发，并取得了一定进展，这一技术一问世立即显示出其高效、节能、数字化的显著特点，引起了科研、教学、电子、商业界的特别关注。
不久的将来，D类音频功率放大器必将取代传统的模拟音频功率放大器。
二、研究的基本内容与拟解决的主要问题：研究的基本内容：1、话筒。
主要用于将声音信号转化为电信号，以便后续装置处理。
2、前置放大模块。
由话筒输入的信号一般都比较微小，为了能够与三角波进行比较，必须对信号进行放大，拟采用运放对输入信号进行放大。
3、带通滤波模块。
输入的音频信号难免会有干扰，为了去除干扰，需要对音频信号进行滤波。
本设计采用有源滤波器滤除低频和高频干扰，实现对输入输出的隔离。
4、三角波产生模块。
系统需要使用三角波作为载波，对音频信号进行调制，根据奈奎斯特采样定理，产生的三角波的频率至少为基波最高频率的2倍，为了后级滤波的方便，载波的频率应尽可能大。
D类功放系统设计学习指导书课程：电子设计制作编著：任国海2015年2月第一部分音频功放基本知识一、常用模拟功放的原理与特点1、A类（甲类）功率放大器（/av/HIHI/973.html）A类放大器（又称甲类放大器）的特点是不论是否输入信号，其输出电路恒有电流流通，而且这种放大器通常是在特性曲线的线性范围内操作，如图1所示，以求放大后的信号不失真。
所以它的优点，是失真度小，信号越小传真度越高，最大的缺点是“效率”（Power Efficiency）低，最大只有25%，不输入信号时丝毫不降低消耗功率，极不适合做功率放大。
但因其高传真度，部分高级音响器材仍采用A类放大器。
图1 A类放大原理图2(a)、(b)皆属A类放大器，设计时让V CE=0.5Vcc，以求最大不失真范围。
注意到Vi不输入时仍有0.5Vcc/R L的电流流过晶体管，所以晶体管需要良好的散热环境。
由于“共集极”组态（图2(a)又称射极跟随器）转移特性曲线较“共射极”组态（图2(b)）有较佳的线性度（亦即失真较低）及较低的输出组抗，因此，同属于A类放大器，射级随耦器却较常被当成输出级使用（“共射级”组态较常被当成“驱动级”使用）。
图2 A类放大器图3 变压器耦合A类放大器图4 变压器耦合A 类放大器的直流负载特性2、B 类（乙类）功率放大器电路（/av/HIHI/974.html ）B 类功率放大器（乙类功率放大器）工作点在特性线极端处的一种放大器，如图1所示。
当没有信号输入时，输出端几乎不消耗功率。
所以，若将上图的左图V BB 拿掉，则根据定义，这种零偏压的电路就是一种B 类放大器。
然而，由于它的静态点在（V CC ，0）处，因此，对于一个正弦波输入信号，它的输出端波形只剩半个周期是可以预期的。
弦解决上述问题的方法，是将另一半周期的信号以一PNP 型BJT 与原射级跟随器相接，形成所谓的“互补式射级跟随器”，又称为“B 类推挽式放大器”，如图5所示。
其动作原理，在Vi 的正半周其间，Q1导通且Q2截止，所以，形成图2的输出端正半周正弦波；同理，当Vi 为负半周时，Q1截止而Q2导通，结果形成输出端负半周正图5 B 类功率放大器电路图波，如图2虚线部分所示。
失真，如6所示，这种失真我们称它做“交越失真”（Cross-Over Distortion ）。
图6 B 类功率放大器特性图由于B 类推挽式放大器在无输入信号时不消耗功率，因此它较A 类放大器有更高的最大功率效益（可达78%）。
然而，由于推挽式放大器的信号振幅范围有一段是在特性线的非线性区域上，因此导致严重的实际的乙类推挽功率放大电路不是靠几只元件就能完成的，要使它可靠工作，还要有必要的附属电路才行。
（1）双电源电路图8 双电源乙类推挽功率放大电路采用复合管取代互补管，构成准互补推挽电路。
复合管T 1、T 3等效为NPN 型管， 复合管T 2（PNP 型）与T 4等效为PNP 型管。
其中，T 1、T 2为小功率管，它们之间是互补的，T 3、T 4为大功率管，它们是同型，便于特性配对，故称为准互补推挽电路。
T 1、T 2为保护管，R 1、R 2为过流取样电阻。
电流保护原理（ 以保护管T1为例）：正常时，V R1＜V BE1(on)，T 1截止，不起保护作用。
异常时，V R1＞V BE1(on)，T 1导通，分流T 3管的输入激励电流，限制T3管的输出电流，起到了限流保护作用。
T 2对T 4的限流保护作用同上。
（2）单电源电路互补推挽功率放大器中的功率管接成射极跟随器，电压增益小于1。
若要求功率管充分利用，输出最大信号功率，则R L 上的信号电压振幅达到接近电源电压（单电源时，接近Vcc/2）。
为此，要求输入激励级为互补功率管提供振幅接近电源电压的推动电压。
T 3为输入激励级，R 为T 3的直流负载（忽略功率管的静态基极电流），直流负载线如图9－I 。
交流负载r ≈R ∥r i <R 。
得交流负载线如图9－Ⅱ所示。
可见，T3管的最大输出信号电压振幅受到截止失真的限制，其值小于V CC /2。
若使r >R ，则交流负载线如9－Ⅲ所示，输出信号电压振幅不受截止失真限制，可接近Vcc/2。
图9 单电源乙类推挽功率放大电路改进电路：将R 1、R 2取代R ，接入大容量电容C 2。
作用：对交流近似短路，交流电位由O经C 2自举到C 点，即v C ≈v O 。
原理：由于互补输出级的电压增益接近于1，因而v B ≈v O ≈v C ，通过R 2的交流电流i ≈0，因而从B 点向虚线框看进去的交流电阻（v b /i ）很大，趋于无穷，T 3的交流负载电阻便近似等于T1（或T2）电路的输入电阻。
图10 单电源乙类推挽功率放大电路3、AB 类功率放大器（又称-甲乙类功率放大器） （/av/HIHI/975.html ）B 类推挽式放大器的交越失真，是由于信号大小在-0.6V<Vi<0.6V 之间时，Q 1、Q 2皆无法导通所引起的（图5），因此，如果我们在Q 1及Q 2的V BE 之间加上两个0.6V 的电池，使输入信号在±0.6V 之间大小时，Q 1、Q 2也可以导通（彷佛一个A 类放大器有加上V BB 偏压一般），以降低失真，这种情形，就是AB 类放大器，如图11所示。
AB 类放图11 AB 类放大器大器所产生的失真虽然比B 类放大器小，但这项改进所付出的代价是待命功率的浪费及功率效率的损失。
Q 1特性曲线Q 2特性曲线 Q 1特性曲线Q 2特性曲线图12(a) B类放大器的交越失真 图12(b) AB 类放大器消除交越失真图13 变压器耦合AB 类推挽图14 AB 类放大器对于交叉失真的改善情形各种类型放大器优缺点比较：A 类放大器B 类放大器 AB 类放大器工作点位置 负载线中点 负载线截止点负载线中点与截止点之间 导通角度θ=360° θ=180° 180°＜θ＜360失真度失真最小失真度略高于AB 类，有交叉失真 可消除交叉失真功率转移效率 效率最低，在50%以下 效率约为50%至78.5% 效率略低于B 类主要用途失真度低的小功率放大器大功率放大器一般的音响扩大机二、D 类音频放大器（/ARTICLES/2005AUG/PDF/2005AUG18_POW_NTBE GINNERS22.PDF?SOURCES=DOWNLOAD ； /k-333.htm ；/newspic/200742710154695092.pdf ；/view/c433e7956bec0975f465e277.html ）D 类放大器所采用的技术其实就是脉宽调制技术PWM 。
通常为了不失真地放大最高频率分量为20kHz 的音频信号，其三角波的重复频率最好在250kHz 以上，以减小对于输出滤波的要求。
这种D 类放大器的基本原理图如图3所示。
图3中的三角波可以采用如图4的电路来产生。
图3：D 类放大器的原理图图4：三角波发生器为了降低失真，在D 类放大器中也经常采用负反馈，如图5所示。
一种替代PWM 的方案是脉冲密度调制（PDM ），它在给定时间窗口（脉冲宽度）的脉冲数正比于输入音频信号的平均值。
其单个的脉宽不像PWM 那样是任意的，而是调制器时钟周期的“量化”倍数。
1 bit Σ-Δ调制是PDM 的一种形式。
Σ-Δ调制中的大量高频能量分布在很宽的频率范围内，而不是像PWM 那样集中在载波频率的倍频处，因而Σ-Δ调制潜在的EMI 优势要好于PWM 。
在PDM 采样时钟频率的镜像频率处，能量依然存在；但在3 MHz ～6 MHz 典型时钟频率范围，镜像频率落在在音频频带之外，并且被LC 低通滤波器强烈衰减。
把PWM 调制方式的D 类功放中产生PWM 信号的模块，用一个Σ-Δ方式的ADC 代替, 就形成了Σ-Δ调制方式的D 类功放，Σ-Δ调制具有较低的输出噪音和总谐波失真。
一阶Σ-Δ调制的原理如图6所示。
图5 具有反馈控制的PWM 调制D 类功放图6 一阶Σ-Δ调制器1Bit ADC1Bit DAC1Bit 数据流高阶Σ-Δ调制的原理如图7所示。
图7 I阶Σ-Δ调制器图8就是一个一阶Σ-Δ调制的D类放大器。
图8 Σ-Δ调制D类放大器采用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类放大器的失真主要是由以下因素所引起：1. 采样时的脉宽误差和量化误差2. 驱动管的死区和延时3. 功放管的导通时间和体二极管恢复4. 输出滤波电感和电容的非线性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。
三、具有反馈控制的PWM 调制D 类功放设计 1、电路系统基本结构框架D 31N 5819D 41N 5819D55V 0.5WC 190.1uFQ5IRF630R21+25V D111N5819LINV C C1VB HO D10HER107-25V+12VJS-25V -25VC850V 10uF C650V 10uFC 14D 7第二部分PWM调制型D类功放电路参数设计一、功放设计指标（1）输入信号电平：标准接口信号0dB（0.775V rms），（2）输出功率：P o = 20W（3）输出负载：R L = 8Ω二、参数设计（2）为便于信号的接口，输入阻抗应远大于信号输出设备的内阻，可设定交流输入阻抗为3k Ω左右，第一级采用电压跟随电路，U 4选用LM310。
（3）R 18用于输出音量的调节，选用1k Ω电位器。
（4）U 1选用高速运算放大器LT1220，增益设计为：42775.02420≈⨯⨯R R ，同时要求，取R 24=5.1k ，R 20=18k 。
