常见的功放放大电路类型

音响市场上，功放产品种类琳琅满目，从功能抑或技术层面进行划分都让人眼花缭乱。如果从功能类型来定位，基本可以划分为合并式和后级式的功放产品，前者是结合了前级功能于当中，具备电平调节或模拟音量控制功能，而后者则功能非常单一的纯后级功放，但需要用户另外搭配前级进行使用。由于合并功放基本整合了所需的功能，因此用户购置回家后接上无源音箱即可开声聆听，为了满足用户多种音源接入的需求，厂家都纷纷对合并功放扩展功能，例如增加无线连接播放，加入串流网络模块，加入唱头放大模块等等，让合并功放获得“三头六臂”的能力。但除此之外，功放在技术层面存在非常多的特点，尤其是放大电路，不同电路的设计在声音抑或功率都会明显不同，自然而然声音也会存在各自的特色，这也就是为什么很多资深的烧友，都特别关注功放的放大电路类型，而本期我向大家简单介绍一下当今市面五花八门放大电路类型的功放产品。

功放顾名思义就是功率放大的缩写，与电压或者电流放大来说，功放要求获得一定的、不失真的功率，一般在大信号状态下工作。而根据放大电路的导电方式不同，音频功放电路按照模拟和数字两种类型进行分类，一般模拟音频功放通常有A类、B类、AB类、G类、H类，而数字电路功放则分为D类和T类，下文对部份进行介绍。

A类（甲类）

A类功放在市场上有不少的称呼，英文表达为Class A，我们俗称甲类。该电路在信号的整个周期内都不会出现电流截止（即停止输出）的一类放大器。在此类放大器中，整个输入波形都在放大过程中使用，单个功率管用于放大波形的正半部和负半部（导通角360°），这使它们的设计简单，并使A类功放成为最常用的功放类型。尽管此类功放已被更好的设计所取代，但它们仍被发烧友深受欢迎。A类功放即使在没有信号输入时，功率管也一直处于使用状态，在正常配置的情况下，其会产生大量热量，且效率很低。尽管A类功放有以上的弊端，但固有的优点是不存在交越失真，信号失真水平非常小，并且内部原理存在着一些先天优势，是重播音乐的理想选择，它能提供非常平滑的音质，音色圆润温暖，高频透明开扬，中频饱满通透的优点。

单端功放是A类工作方式，晶体管功放和电子管功放都有很多以A类作为放大电路进行设计，如果烧友是“为甲不欢”的派别，那么A类的晶体管和电子管可能是你下一步的选择。

B类（乙类）

B类功放的诞生旨在降低A类功放中存在的低效率和高发热问题。这种功放使用两个互补功放管，以此代替单个功放管来放大整个波形。一个功放管放大波形的正一半，另一个功放管放大波形的负一半。因此，每个有源器件导通波形的一半（180°），其中两个导通时将放大整个信号。由于采用了两个功放管设计，因此与A类功放相比，B类功放的效率有了很大提高，它们可以达到理论效率的75％左右。由于波形的两半重叠，因此在交叉区域存在很小的失真，这就是我们经常说的交越失真，尽管这种失真很小，但在追求极致的发烧友眼里都是刺，而为了减少这种信号失真（其实通过模拟电路的调整可以将该失真尽量的减小甚至消失，但调整也未必能一劳永逸），历史上又再诞生了AB类功放，逐渐展现出稳定和成熟的方案。

AB类（甲乙类）

顾名思义，AB类功放是A类和B类功放的组合体，可以使工作于推挽工作方式的两个功放管区间互有覆盖，每个器件的导通时间在50-100%之间，依赖于偏置电流的大小和输出电平。此类功放旨在减少A类功放效率较低的问题以及B类功放所存在的交叉区域的信号失真问题，某种程度是非常成熟的理念，因此你会发现当下高端音响市场中不少功放产品依然使用AB类（甲乙类）进行信号放大，而且它们把功率越做越大，同时交越失真也变得越来越小。

从技术层面来看，AB类工作状态通常是两只功放管配合进行，在没有信号的时候，两只功放管都是导通的，但其中的电流很小。当有信号输入时，晶体管中的电流才会变大，由于信号的作用使其中的一只功放管截止的时候，另一只功放管则一定是导通的，两只管子始终是轮流截止和导通，并且其中流过的电流几乎是全部送入音箱，因此，AB类功放产生的热量较小，并且效率高了很多，在70%以上。AB类功放在输出低于某一电平时，两个输出器件皆导通，其状态工作于A类。当电平增高时，两个器件将完全截止，而另一个器件将供给更多的电流。这样在AB类状态开始时，失真将会突然上升，其线性劣于A类或B类。它的正当使用在于它对A类的补充，且当面向低负载阻抗时可继续较好地工作。

AB类功放可以像A类功放一样保持高频响应，并像B类功放一样保持良好的效率，功率输出也比A类功放来得更大。二极管和电阻器的组合用于提供很小的偏置电压，从而减小了交叉区域附近的波形失真，因此效率略有下降。

G类和H类

G类功放是一种多电源的AB类功放的改进形式，G类功放充分利用了音频都具有极高峰值因数（10-20dB）的这一有利条件。大多数时候，音频信号都处在较低的幅值，极少时间会表现出更高的峰值。G类功放采用高、低两组工作电压并且根据输出功率的大小（以信号幅度计）自动转换。该类功放的放大原理与AB类功放放大相同，一个重要特点是供电部分采用两组或者多组电压，低功率运行使用低电压，高功率自动切换到高电压。

如果负载一定，功放的理论最大不失真输出功率和静态功耗只与供电电压有关，所以采用高、低电压供电的G类功放理论上有更高的效率，而失真度指标则与末级放大的工作点有关。由于工作电压的转换与输入信号幅度的变化之间不会完全绝对同步，由此会带来一些额外的失真，所以G类功放的末级工作点一般选在AB类。

G类和H类两者非常接近，二者都与末级晶体管的静态工作点无关，只是供电电压的变化方式不同，H类功放采用线性变化的工作电源，电源电压随着输出功率（以信号幅度计）的变化而变化，所以H类的音质和效率比G类要高一些，但电源更为复杂。

D类

D类功放也称为数字式功放，其利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号。D类功放是放大元件处于开关工作状态的一种放大模式。无信号输入时功放处于截止状态，不耗电。工作时，靠输入信号让晶体管进入饱和状态，晶体管相当于一个接通的开关，把电源与负载直接接通。理想晶体管因为没有饱和压降而不耗电，实际上晶体管总会有很小的饱和压降而消耗部分电能。这种耗电只与管子的特性有关，而与信号输出的大小无关，所以特别有利于超大功率的场合。在理想情况下，D类功放的效率为100%，B类功放的效率为78.5%，A类功放的效率才50%或25%（按负载方式而定）。

D类功放实际上具有开关功能，早期仅用于继电器和电机等执行元件的开关控制电路中。然而，开关功能（也就是产生数字信号的功能）随着数字音频技术研究的不断深入，用与Hi-Fi音频放大的道路却日益畅通。20世纪60年代，设计人员开始研究D类功放用于音频的放大技术，70年代Bose公司就开始生产D类汽车功放。一方面汽车用蓄电池供电需要更高的效率，另一方面空间小无法放入有大散热板结构的功放，两者都希望有D类这样高效的功放来放大音频信号。其中关键的一步就是对音频信号的调制。

值得一提的是，目前不少专业类的监听音箱，内置的一体化功放模组已经大部分采纳D类数字功放方案，这点无疑也证明了目前D类放大的优势和先进性，同时相比传统的AB类功放，D类体积更小巧、发热更少、能耗更低、稳定性强、失真更小、底噪更低、寿命更长，以及成本更低等优势，令不少专业领域产品广泛采用，其中专业的监听品牌Grimm Audio、Genelec真力和部分发烧有源音箱产品采用D类功放进行信号放大。