D类音频放大器的优势有哪些？

高效率的音频放大器不只是在便携式的设备中需要，在大功率的电子设备中也需要。因为，功率越大，效率也就越重要。而随着人们的居住条件的改善，高保真音响设备和更高档的家庭影院也逐渐开始兴起。在这些设备中，往往需要几十瓦甚至几百瓦的音频功率。这时，低失真、高效率的音频放大器就成为其中的关键部件。

D类放大器的优势：

D类放大器最初提出是在1958年，近年来日益受到欢迎。

消费类产品厂商正向D类放大器转移的主要原因在于其极高的效率，它产生的热量仅为线性放大器的一半。AB类放大器的效率大约是50%左右，而D类放大器的效率在80%以上，甚至还可以达到90%。

在效率、体积以及功率消耗方面，D类放大器具有明显的优势。而在广为诟病的音质方面，经过业界的努力，D类放大器的音质已与AB类放大器没有区别。而在价格上，单从图中看似乎AB类放大器较为便宜，但是从系统方面考虑，由于AB类放大器要输出较大功率必然要有更大的功耗，因而其散热片也是必不可少的。而D类放大器由于效率高、功耗小，因而可以省去散热片。另外，由于AB类放大器的功耗大，就需要更大体积的电源对其供电，这样也会使其开销增加。可以说，从系统方面考虑，它们的开销相差不多。因而，D类放大器的优势是显而易见的。

对于传统的晶体管放大器，输出级包含多个晶体管，这些晶体管提供瞬时连续的输出电流。音响系统的很多可能的实现方案都包括A类、AB类和B类放大器。与D类放大器设计相比，甚至效率最高的线性输出级的功耗都很大，这一区别使D类放大器在很多应用中优点明显，这是因为功耗越小，产生的热量就越少，可节省电路板空间和成本，并可延长便携式系统的电池使用寿命。

线性放大器、D类放大器及功耗

线性放大器输出级直接与扬声器相接(有时通过电容器)。如果输出级使用双极结晶体管(BJT)，则它们一般工作在线性模式，集电极-发射极电压大。输出级也可采用MOS管实现。

所有线性输出级都消耗功率，这是因为产生VOUT的过程中不可避免地会至少在一个输出晶体管上产生非零IDS和VDS。功耗的大小与输出晶体管使用的偏置办法关系很大。

A类晶体管拓扑使用其中一个晶体管作为直流电流源，可提供扬声器需要的最大音频电流。使用A类放大器的输出级音质可能不错，但是功耗太大，这是因为流过输出级晶体管(此处我们并不需要)的直流偏置电流常比较大，没有流到扬声器(此处才是我们想要的)。
B类放大器的拓扑不用直流偏置电流，消耗的功率要小得多。以推挽式的方法单独控制其输出晶体管，使MH器件给扬声器提供正电流，ML器件吸收负电流。这样可降低输出级的功耗，只有信号电流流过晶体管。不过，B类放大器电路音质较差，这是因为输出电流过0时，存在非线性行为(交越失真)，晶体管在开/关状态间变化。

AB类放大器是A类和B类的混合，使用一定的直流偏置电流，但比纯A类设计小得多。很小的直流偏置电流足以避免交越失真，音质很好。功耗虽然在A类与B类限之间，但通常更接近B类。与B类电路控制相似，需要有一些控制，使AB类电路能供给或吸取大的输出电流。
不幸的是，即使设计优秀的AB类放大器功耗也很大，这是因为其半量程输出电压一般离正或负电源轨都远。漏-源极电压降大，因此产生很大的IDS 3 VDS瞬时功耗。

音频放大器的目的是在产生声音的输出元件上重建输入的音频信号，信号音量和功率级都要理想——如实、有效且失真低。音频范围为约20Hz～ 20kHz，因此放大器在此范围内必须有良好的频率响应(驱动频带受限的扬声器时要小一些，如低音喇叭或高音喇叭)。根据应用的不同，功率大小差异很大，从耳机的毫瓦级到TV或PC音频的数瓦，再到“迷你”家庭立体声和汽车音响的几十瓦，直到功率更大的家用和商用音响系统的数百瓦以上，大到能满足整个电影院或礼堂的声音要求。