常見的功放放大電路類型

音響市場上，功放產品種類琳琅滿目，從功能抑或技術層面進行劃分都讓人眼花繚亂。如果從功能類型來定位，基本可以劃分為合併式和後級式的功放產品，前者是結合了前級功能於當中，具備電平調節或模擬音量控制功能，而後者則功能非常單一的純後級功放，但需要用戶另外搭配前級進行使用。由於合併功放基本整合了所需的功能，因此用戶購置回家後接上無源音箱即可開聲聆聽，為了滿足用戶多種音源接入的需求，廠家都紛紛對合併功放擴展功能，例如增加無線連接播放，加入串流網絡模塊，加入唱頭放大模塊等等，讓合併功放獲得「三頭六臂」的能力。但除此之外，功放在技術層面存在非常多的特點，尤其是放大電路，不同電路的設計在聲音抑或功率都會明顯不同，自然而然聲音也會存在各自的特色，這也就是為什麼很多資深的燒友，都特別關注功放的放大電路類型，而本期我向大家簡單介紹一下當今市面五花八門放大電路類型的功放產品。

功放顧名思義就是功率放大的縮寫，與電壓或者電流放大來說，功放要求獲得一定的、不失真的功率，一般在大信號狀態下工作。而根據放大電路的導電方式不同，音頻功放電路按照模擬和數字兩種類型進行分類，一般模擬音頻功放通常有A類、B類、AB類、G類、H類，而數字電路功放則分為D類和T類，下文對部份進行介紹。

A類（甲類）

A類功放在市場上有不少的稱呼，英文表達為Class A，我們俗稱甲類。該電路在信號的整個周期內都不會出現電流截止（即停止輸出）的一類放大器。在此類放大器中，整個輸入波形都在放大過程中使用，單個功率管用於放大波形的正半部和負半部（導通角360°），這使它們的設計簡單，並使A類功放成為最常用的功放類型。儘管此類功放已被更好的設計所取代，但它們仍被發燒友深受歡迎。A類功放即使在沒有信號輸入時，功率管也一直處於使用狀態，在正常配置的情況下，其會產生大量熱量，且效率很低。儘管A類功放有以上的弊端，但固有的優點是不存在交越失真，信號失真水平非常小，並且內部原理存在着一些先天優勢，是重播音樂的理想選擇，它能提供非常平滑的音質，音色圓潤溫暖，高頻透明開揚，中頻飽滿通透的優點。

單端功放是A類工作方式，晶體管功放和電子管功放都有很多以A類作為放大電路進行設計，如果燒友是「為甲不歡」的派別，那麼A類的晶體管和電子管可能是你下一步的選擇。

B類（乙類）

B類功放的誕生旨在降低A類功放中存在的低效率和高發熱問題。這種功放使用兩個互補功放管，以此代替單個功放管來放大整個波形。一個功放管放大波形的正一半，另一個功放管放大波形的負一半。因此，每個有源器件導通波形的一半（180°），其中兩個導通時將放大整個信號。由於採用了兩個功放管設計，因此與A類功放相比，B類功放的效率有了很大提高，它們可以達到理論效率的75％左右。由於波形的兩半重疊，因此在交叉區域存在很小的失真，這就是我們經常說的交越失真，儘管這種失真很小，但在追求極致的發燒友眼裡都是刺，而為了減少這種信號失真（其實通過模擬電路的調整可以將該失真盡量的減小甚至消失，但調整也未必能一勞永逸），歷史上又再誕生了AB類功放，逐漸展現出穩定和成熟的方案。

AB類（甲乙類）

顧名思義，AB類功放是A類和B類功放的組合體，可以使工作於推挽工作方式的兩個功放管區間互有覆蓋，每個器件的導通時間在50-100%之間，依賴於偏置電流的大小和輸出電平。此類功放旨在減少A類功放效率較低的問題以及B類功放所存在的交叉區域的信號失真問題，某種程度是非常成熟的理念，因此你會發現當下高端音響市場中不少功放產品依然使用AB類（甲乙類）進行信號放大，而且它們把功率越做越大，同時交越失真也變得越來越小。

從技術層面來看，AB類工作狀態通常是兩隻功放管配合進行，在沒有信號的時候，兩隻功放管都是導通的，但其中的電流很小。當有信號輸入時，晶體管中的電流才會變大，由於信號的作用使其中的一隻功放管截止的時候，另一隻功放管則一定是導通的，兩隻管子始終是輪流截止和導通，並且其中流過的電流幾乎是全部送入音箱，因此，AB類功放產生的熱量較小，並且效率高了很多，在70%以上。AB類功放在輸出低於某一電平時，兩個輸出器件皆導通，其狀態工作於A類。當電平增高時，兩個器件將完全截止，而另一個器件將供給更多的電流。這樣在AB類狀態開始時，失真將會突然上升，其線性劣於A類或B類。它的正當使用在於它對A類的補充，且當面向低負載阻抗時可繼續較好地工作。

AB類功放可以像A類功放一樣保持高頻響應，並像B類功放一樣保持良好的效率，功率輸出也比A類功放來得更大。二極管和電阻器的組合用於提供很小的偏置電壓，從而減小了交叉區域附近的波形失真，因此效率略有下降。

G類和H類

G類功放是一種多電源的AB類功放的改進形式，G類功放充分利用了音頻都具有極高峰值因數（10-20dB）的這一有利條件。大多數時候，音頻信號都處在較低的幅值，極少時間會表現出更高的峰值。G類功放採用高、低兩組工作電壓並且根據輸出功率的大小（以信號幅度計）自動轉換。該類功放的放大原理與AB類功放放大相同，一個重要特點是供電部分採用兩組或者多組電壓，低功率運行使用低電壓，高功率自動切換到高電壓。

如果負載一定，功放的理論最大不失真輸出功率和靜態功耗只與供電電壓有關，所以採用高、低電壓供電的G類功放理論上有更高的效率，而失真度指標則與末級放大的工作點有關。由於工作電壓的轉換與輸入信號幅度的變化之間不會完全絕對同步，由此會帶來一些額外的失真，所以G類功放的末級工作點一般選在AB類。

G類和H類兩者非常接近，二者都與末級晶體管的靜態工作點無關，只是供電電壓的變化方式不同，H類功放採用線性變化的工作電源，電源電壓隨着輸出功率（以信號幅度計）的變化而變化，所以H類的音質和效率比G類要高一些，但電源更為複雜。

D類

D類功放也稱為數字式功放，其利用極高頻率的轉換開關電路來放大音頻信號。D類功放是放大元件處於開關工作狀態的一种放大模式。無信號輸入時功放處於截止狀態，不耗電。工作時，靠輸入信號讓晶體管進入飽和狀態，晶體管相當於一個接通的開關，把電源與負載直接接通。理想晶體管因為沒有飽和壓降而不耗電，實際上晶體管總會有很小的飽和壓降而消耗部分電能。這種耗電只與管子的特性有關，而與信號輸出的大小無關，所以特別有利於超大功率的場合。在理想情況下，D類功放的效率為100%，B類功放的效率為78.5%，A類功放的效率才50%或25%（按負載方式而定）。

D類功放實際上具有開關功能，早期僅用於繼電器和電機等執行元件的開關控制電路中。然而，開關功能（也就是產生數字信號的功能）隨着數字音頻技術研究的不斷深入，用與Hi-Fi音頻放大的道路卻日益暢通。20世紀60年代，設計人員開始研究D類功放用於音頻的放大技術，70年代Bose公司就開始生產D類汽車功放。一方面汽車用蓄電池供電需要更高的效率，另一方面空間小無法放入有大散熱板結構的功放，兩者都希望有D類這樣高效的功放來放大音頻信號。其中關鍵的一步就是對音頻信號的調製。

值得一提的是，目前不少專業類的監聽音箱，內置的一體化功放模組已經大部分採納D類數字功放方案，這點無疑也證明了目前D類放大的優勢和先進性，同時相比傳統的AB類功放，D類體積更小巧、發熱更少、能耗更低、穩定性強、失真更小、底噪更低、壽命更長，以及成本更低等優勢，令不少專業領域產品廣泛採用，其中專業的監聽品牌Grimm Audio、Genelec真力和部分發燒有源音箱產品採用D類功放進行信號放大。