D類功率放大器的電源的特點(diǎn)分析

　　很多功放廠家在計(jì)算功率時(shí)并不以聲音內(nèi)容做標(biāo)準(zhǔn)，而延用傳統(tǒng)的正弦波訊號(hào)當(dāng)輸入。如以正弦波訊號(hào)而言AB類功率放大器與D類音頻功率放大器的功率效率各約為45%及80%。如果以15W×2來計(jì)算D類音頻功率放大器的總供應(yīng)功率約為30W/80%=37.5W，AB類功率放大器的總供應(yīng)功率約為30W/45%=66.7W，所以使用D類音頻功率放大器可節(jié)省將近30W的功率。由于功率放大器的電源由電源器件所提供，因此D類功率放大器的電源器件成本將大大降低。同時(shí)電源器件的散熱器及功率放大器散熱器的成本及電路版空間的成本都有很大的降低。

　　數(shù)字功放由于工作方式與傳統(tǒng)模擬功放完全不同，因此克服了模擬功放固有的一些缺點(diǎn)，并且具備了一些獨(dú)有的特點(diǎn)。

　　1.過載能力與功率儲(chǔ)備

　　數(shù)字功放電路的過載能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于模擬功放。模擬功放電路分為A類、B類或AB類功率放電路，正常工作時(shí)功放管工作在線性區(qū)；當(dāng)過載后，功放管工作在飽和區(qū)，出現(xiàn)諧波失真，失真程度呈指數(shù)級(jí)增加，音質(zhì)迅速變壞。而數(shù)字功放在功率放大時(shí)一直處于飽和區(qū)和截止區(qū)，只要功放管不損壞，失真度不會(huì)迅速增加。

　　全數(shù)字功放與普通功放過載失真度比較

　　由于數(shù)字功放采用開關(guān)放大電路，效率極高，可達(dá)75%~90%（模擬功放效率僅為30%~50%），在工作時(shí)基本不發(fā)熱。因此它沒有模擬功放的靜態(tài)電流消耗，所有能量幾乎都是為音頻輸出而儲(chǔ)備，加之前后無模擬放大、無負(fù)反饋的牽制，故具有更好的“動(dòng)力”特性，瞬態(tài)響應(yīng)好，“爆棚感”極強(qiáng)。

　　2.交越失真和失配失真

　　模擬B類功放在過零失真，這是由于晶體管在小電流時(shí)的非線性特性而引起的在輸出波形正負(fù)交叉處的失真（小信號(hào)時(shí)晶體管會(huì)工作在截止區(qū)，無電流通過，導(dǎo)致輸出嚴(yán)重失真）。而數(shù)字功放只工作在開關(guān)狀態(tài)，不會(huì)產(chǎn)生交越失真。

　　模擬功放存在推挽對(duì)管特性不一致而造成輸出波形上下不對(duì)稱的失配失真，因此在設(shè)計(jì)推挽放大電路時(shí)，對(duì)功放管的要求非常嚴(yán)格。而數(shù)字功放對(duì)開關(guān)管的配對(duì)無特殊要求，基本上不需要嚴(yán)格的挑選即可使用。

　　3.功放和揚(yáng)聲器的匹配

　　由于模擬功放中的功放管內(nèi)阻較大，所以在匹配不同阻值的揚(yáng)聲器時(shí)，模擬功放電路的工作狀態(tài)會(huì)受到負(fù)載（揚(yáng)聲器）大小的影響。而數(shù)字功放內(nèi)阻不超過0.2Ω（開關(guān)管的內(nèi)阻加濾波器內(nèi)阻），相對(duì)于負(fù)載（揚(yáng)聲器）的阻值（4~8Ω）完全可以忽略不計(jì)，因此不存在與揚(yáng)聲器的匹配問題。

　　4.瞬態(tài)互調(diào)失真

　　模擬功放幾乎全部采用負(fù)反饋電路，以保證其電聲指標(biāo)，在負(fù)反饋電路中，為了抑制寄生振蕩，采用相位補(bǔ)償電路，從而會(huì)產(chǎn)生瞬態(tài)互調(diào)失真。數(shù)字功放在功率轉(zhuǎn)換上沒有采用任何模擬放大反饋電路，從而避免了瞬態(tài)互調(diào)失真。

　　5.聲像定位

　　對(duì)模擬功放來說，輸出信號(hào)和輸入信號(hào)之間一般都存在著相位差，而且在輸出功率不同時(shí)，相位失真亦不同。而數(shù)字功放采用數(shù)字信號(hào)放大，使輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相位完全一致，相移為零，因此聲像定位準(zhǔn)確。

　　6.升級(jí)換代

　　數(shù)字功放通過簡單地更換開關(guān)放大模塊即可獲得大功率。大功率開關(guān)放大模塊成本較低，在專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展前景廣闊。

　　7.生產(chǎn)調(diào)試

　　模擬功放存在著各級(jí)工作點(diǎn)的調(diào)試問題，不利于大批量生產(chǎn)。而數(shù)字功放大部分為數(shù)字電路，一般不需調(diào)試即可正常工作，特別適合于大規(guī)模生產(chǎn)。