d类放大器

　　D类放大器的较低的功率耗散可以为其省下冷却装置（散热器或者风扇）的成本（和空间）。D类集成电路放大器可以使用一个比线性放大器更小的、更便宜的封装。在利用数字音频信号源进行播放时，模拟的线性放大器需要通过数字－模拟变换器来将音频信号变换为模拟形式。模拟输入的D类放大器也需要数模变换器，但数字输入型电路可以有效的集成一个D/A转换器功能。

　　另一方面，D类放大器在成本上的主要缺点就在于它要使用LC滤波器。该元件——特别是电感——将占用电路板空间并增加成本。在大功率的放大器中，总的系统成本仍然具有竞争力，因为在冷却装置方面实现的极大的成本节约可以抵消LC滤波器的成本的增加。但是，在对成本敏感的、低功耗的应用中，电感的成本是巨大的。在极端情况下，如手机用的低价位放大器，放大器IC的成本可能低于总的LC滤波器的成本。此外，即使不考虑成本，LC滤波器所占用的电路板空间对于小外形尺寸的应用来说也是一个问题。

　　为了解决这些问题，有时人们干脆取消LC滤波器，即采用一个无滤波的放大器。这可以节约成本和空间，虽然不能享受到低通滤波的好处。如果没有滤波器的话，EMI和高频功率耗散可能会增加到令人无法接受的地步，除非扬声器是电感性的，其位置紧邻放大器，而且电路环面积很小，功率水平很低。虽然在手机等便携式应用中常常可以作到这一点，但该技术并不适用于功率更大的系统，如家用立体声音响。

D类放大器的有源元件是开关输出级和调制器。该电路的成本可以大致与模拟线性放大器的成本相当，而系统的其他元件上是需要真正付出代价的地方。

　　D类放大器的较低的功率耗散可以为其省下冷却装置（散热器或者风扇）的成本（和空间）。D类集成电路放大器可以使用一个比线性放大器更小的、更便宜的封装。在利用数字音频信号源进行播放时，模拟的线性放大器需要通过数字－模拟变换器来将音频信号变换为模拟形式。模拟输入的D类放大器也需要数模变换器，但数字输入型电路可以有效的集成一个D/A转换器功能。

　　另一方面，D类放大器在成本上的主要缺点就在于它要使用LC滤波器。该元件——特别是电感——将占用电路板空间并增加成本。在大功率的放大器中，总的系统成本仍然具有竞争力，因为在冷却装置方面实现的极大的成本节约可以抵消LC滤波器的成本的增加。但是，在对成本敏感的、低功耗的应用中，电感的成本是巨大的。在极端情况下，如手机用的低价位放大器，放大器IC的成本可能低于总的LC滤波器的成本。此外，即使不考虑成本，LC滤波器所占用的电路板空间对于小外形尺寸的应用来说也是一个问题。

　　为了解决这些问题，有时人们干脆取消LC滤波器，即采用一个无滤波的放大器。这可以节约成本和空间，虽然不能享受到低通滤波的好处。如果没有滤波器的话，EMI和高频功率耗散可能会增加到令人无法接受的地步，除非扬声器是电感性的，其位置紧邻放大器，而且电路环面积很小，功率水平很低。虽然在手机等便携式应用中常常可以作到这一点，但该技术并不适用于功率更大的系统，如家用立体声音响。

　　环绕声格式的不断进步加速了这种趋势。由于越来越多的家庭和车内娱乐系统、DVD播放器以及AV接收机需要驱动六个或更多的扬声器，线性放大器及其电源的尺寸增大了，并且产生了更多的热量。例如，Dolby Digital（杜比数字）格式要求六个独立的输出级，而更新推出的Dolby Digital EX要求更多的8声道。鉴于此，D类放大技术的优势显得比以往更加突出。

　　输出级数模转换机制

　　所有D类系统的共同特点及其超群的功率效率的奥秘就在于输出级（通常是MOSFET）的电源器件总是要么全通要么全关。这与线性放大器形成对比，线性放大器输出晶体管的导通状态随时间变化。晶体管消耗的功率是其压降与流过电流之积（P=IV），通常占到线性放大器消耗的总功率的50[%]或更多。在D类系统中不是这样。由于所有输出晶体管要么压降为零（处于“通”状态）要么流过的电流为零（处于“关”状态），理论上根本不会损失能量。回到现实世界中，安装在数以百万计的微处理器之上的冷却风扇表明即使是纯数字系统也会以发热的形式浪费能量，D类放大器达到的功率效率在85至90[%]之间。

　　不过，如何使一个天生只能产生方波的开关器件再现音乐中多种多样的波形呢？某些类型的高频“数字”信号可以通过低通滤波产生平滑的“模拟”输出。最广泛使用的就是脉宽调制（PWM：pulse width modulaTIon）技术，其中矩形波的占空比与音频信号的振幅成正比。

　　"随着D类放大器技术的不断进步，现在D类放大器已可做到失真极少，因此能确保音频系统高度原音。"美国国家半导体亚太区音频产品市场经理林伟山表示。因此，在便携式电池供电多媒体产品中，D类放大器已经得到普遍的应用，一般来说，D类放大器比采用AB类放大器可以提高2～3倍电池使用寿命。

　　而在家庭AV设备市场，D类放大器已在一些DVD 播放机、LCD-TV以及特大功率的家庭影院中被使用。"这些产品在实现小型化的同时，还要求高功率，或者同时实现高功率与多种功能。在此情况下，D 类放大器拥有极大的市场潜力。"TI高性能模拟产品部市场营销经理Gregory Davis说道。采用D类放大器的好处是无需为音频放大器加设体积较大的散热器，确保系统外型更为小巧，而且也有助于简化系统设计。

　　D类放大器在汽车音响和GPS等车载电子中的应用也越来越广。"大部分汽车音响系统的扬声器，尤其输出功率较大的超低音扬声器，较宜采用D 类放大器，因为它体积小巧，可以节省电路板的板面空间。汽车内的全球定位系统都利用D类放大器提供语音指示。"林伟山称。D类放大器在汽车音响领域也具有越来越强的竞争力。

　　"不过相对于便携式产品市场，汽车音响市场对D类放大器的需求量尚小，大多数是使用在高端产品中，主要目的也是降低功耗和节约能源。而且车载型产品的等级要求远高于消费类产品，因此车载型的D类放大器尚难吸引各汽车电子供应商的高度注意。