由于過去只有電子管這樣的器件，乙（B）類電子管功放產(chǎn)生的失真在公共廣播系統(tǒng)中都難于被人們接受，因而長時間以來，高保真功放工作類別僅限于甲（A）類和甲乙（AB）類兩種類型。隨著半導(dǎo)體器件的出現(xiàn)和電子技術(shù)的飛速發(fā)展，人們?yōu)檫m應(yīng)各種不同的要求，設(shè)計出形形色色的音頻功放電路。在這里僅就筆者所知的各種類別的音頻功放簡述如下：
1、 超甲（Super A）類音頻功放
一般地，超甲類音頻功放的功率輸出管的靜態(tài)電流不大，通常控制在100~200mA之內(nèi)，但它的工作電流可隨著輸入信號變化，故又稱為滑動甲類或動態(tài)甲類功放。采用這類電路的音頻功放，其功率輸出管的偏置電路中常帶有檢測輸入（或輸出）信號幅度的電路，并依據(jù)該信號的大小，自動調(diào)節(jié)輸出功率管的偏置電流，使其在一定范圍內(nèi)保持輸出功率管始終處于良好的線性工作區(qū)而不進(jìn)入截止區(qū)，確保音頻功放不會出現(xiàn)交越失真和開關(guān)失真。
可見，超甲類音頻功放電路是一種較實用的放大電路。
2、 甲類音頻功放
甲類音頻功放的靜態(tài)工作點一般選在負(fù)載線的中點，所有輸出器件在輸入信號的整個周期內(nèi)均有電流流過，使其處于良好的線性工作狀態(tài)。這種放大電路，由于不會產(chǎn)生開關(guān)失真和交越失真，只要偏置和動態(tài)范圍控制得當(dāng)，僅從失真的角度來看，它是一種優(yōu)質(zhì)的線性放大電路，其聲音表現(xiàn)是相當(dāng)不錯的。但甲類放大電路的效率較低，尤其是擔(dān)當(dāng)甲類功率放大的輸出管的發(fā)熱量很大，為確保安全性和可靠性，對它的穩(wěn)定性和電路的設(shè)計等提出了較高要求。因而，甲類音頻功放一般都用在較高檔次的音響系統(tǒng)中。
從結(jié)構(gòu)上看，甲類音頻功放有兩種不同的工作方式。其中一類是將兩個射極跟隨器相聯(lián)工作，其偏置電流不得低于在標(biāo)稱負(fù)載下流過的電流值，使其所有器件均工作在線性區(qū)。它的優(yōu)點是熱功耗較小，但若負(fù)載阻抗低于標(biāo)稱阻抗，功放會出現(xiàn)瞬間截止現(xiàn)象。另一類則是控制電流源型（VCIS），它本質(zhì)上是一個單獨的射極跟隨器，并帶有一個有源負(fù)載（電流源）或無源負(fù)載，以達(dá)到適量的電流泄放。不過，這類放大電路用作輸出級時，在設(shè)計之前應(yīng)把所要驅(qū)動的阻抗大小弄清楚。
3、 甲乙類音頻功放
甲乙類音頻功放，可以認(rèn)為是甲類音頻功放和乙類音頻功放的結(jié)合，其靜態(tài)工作電流介于甲類與乙類之間，具體取值取決于偏置電流的大小和輸出電平。它的偏置電路與乙類沒有太大的變化，甚至有的功放是完全相同的，但它的偏置電流要比乙類稍，以便功放進(jìn)入甲乙類工作狀態(tài)。甲乙類功放在輸出電平低于設(shè)定電平（即設(shè)計時確定的值）時，輸出功率管均工作于微導(dǎo)通狀態(tài)，其交越失真遠(yuǎn)小于乙類；當(dāng)輸出電平超過設(shè)定值時，與相同狀態(tài)的乙類是一樣的，其則輸出功率管的一臂完全截止，另一臂則須提供全部的工作電流，雖然它此時的線性已不及甲類，但它可較好地驅(qū)動低阻抗負(fù)載，是甲類的補(bǔ)充。
4、高偏甲乙類音頻功放
一般地，高偏甲乙類音頻功放的靜態(tài)電流設(shè)計得較高，在小信號狀態(tài)時工作于甲類狀態(tài)。當(dāng)輸出功率圈套時，工作于乙類狀態(tài)。這種高偏甲乙類音頻功放在小信號激勵時，具有與甲類功放相似的音色，聲音醇厚甜美；在較大音量狀態(tài)下，功放進(jìn)入乙類狀態(tài)，顯然在這種狀態(tài)下會出現(xiàn)交越失真，但由于大信號的掩蓋，聆聽者幾乎不能分辨出音質(zhì)的細(xì)微變化。
5、乙類音頻功放
一般地，乙類音頻功放的靜態(tài)工作電流選在晶體管基極電流接近零處，當(dāng)有激勵信號輸入時，其輸出功率管僅有一臂導(dǎo)通而另一臂截止，如此往返地工作，輸出與輸入信號相近的信號波形�？梢�，乙類音頻功放在無信號輸入時的發(fā)熱量是很小的，此時散熱器是不會發(fā)熱或僅有一點溫升。與甲類音頻功放相比，效率就高多了�？梢哉f，乙類音頻功放是目前較為流行的一種音頻功放，特別是簡潔的三級式晶體管音頻功放。一直以來，各國的音頻功放設(shè)計師們都嘗試著把乙類效率高的優(yōu)點與甲類線性好的特點結(jié)合起來，汲取很多經(jīng)驗和技巧作了一些改進(jìn)，設(shè)計出了很多改進(jìn)型的乙類音頻功放，諸如誤差修正音頻功放、電流驅(qū)動音頻功放、布羅姆雷（Blomley）音頻功放及幾何平均甲乙類音頻功放等。
目前國內(nèi)部分家用音頻功放生產(chǎn)廠家為了減少小信號的失真度，通常給輸出功率管加入了一定的偏置電流，使其剛好進(jìn)入線性區(qū)，其靜態(tài)電流少則數(shù)十mA，多則數(shù)百mA，所以，就某些家用乙類音頻功放而言，其靜態(tài)電流與甲乙類音頻功放已沒有明顯差別，從理論上講，它們已滲透到甲乙類領(lǐng)域。
6、�。�D）類音頻功放
丁類音頻功放，實際上是一種開關(guān)型音頻功放，它的輸出功率管工作于開關(guān)狀態(tài)：有激勵信號輸入時，功率管飽和導(dǎo)通，其內(nèi)阻接近于零；沒有輸入信號時，輸出功率管的工作電流幾乎為零，其內(nèi)阻很大，接近于無窮大。這樣，就可以使功率輸出管的功耗大為減小，效率大幅度提高，在理想的情況下，可達(dá)100%。
圖1為丁類音頻功放的基本組成框圖。它的前級有別于傳統(tǒng)音頻功放，其工作頻率超過音頻，可控制信號的占空比，用平均值代表音頻信號的瞬變電平，形成脈沖寬度調(diào)制（PWM）信號，這種電路稱為脈沖寬度調(diào)制電路。這種電路的電路形式很多，在丁類音頻功放中常采用一個電壓比較器電路來完成脈沖寬調(diào)制，即比較器的正相端輸入三角波作為基準(zhǔn)信號，反相端輸入音頻信號，經(jīng)比較器處理后，即可在比較器的輸出端輸出一系列與輸入信號相對應(yīng)的、不同寬度的脈沖信號（PWM）。該脈沖調(diào)制信號經(jīng)緩沖放大后，再由輸出功率管（Q1和Q2）進(jìn)行脈沖功率放大，輸出的大功率脈沖調(diào)制信號經(jīng)一個截止頻率很陡峭的LC低通濾波器，消除絕大部分的非音頻信號，得到與輸入音頻信號極相似的信號去驅(qū)動揚(yáng)聲器發(fā)聲。不過，為了將失真度控制在人耳不易覺察的程度，目前丁類音頻功放的采樣頻率一般取得較高（約200kHz），這樣勢必會有一定量的電磁輻射，會干擾其他電子器材。若充分考慮保真度，其LC濾波器中至少需用4個電感，這樣成本會增加，而且它僅對某些特定負(fù)載阻抗保持平坦的頻率響應(yīng)。從而導(dǎo)致主觀聽感達(dá)不到Hi-Fi水平。
7、庚（G）類音頻功放
這類音頻功放電路與甲乙類、乙類音頻功放十分類似。只不過，它采用了動態(tài)電源，輸出功率低時用低電壓供電，輸出功率高時就自動切換到較高的電壓源上，因而輸出功率管的工作管壓降較低，這樣既可滿足實際要求，又可節(jié)省能源，提高效率。但這種改進(jìn)很難超越多路輸出功率管的成本，不能解決開關(guān)二極管轉(zhuǎn)換時帶來的附加失真，致使其不能用于某些高功率的專業(yè)器材。此外，庚類音頻功放所產(chǎn)生的失真，要比乙類音頻功放大。
8、辛（H）類音頻功放
這類音頻功放與庚類音頻功放極為相似，只不過它是利用自舉電路，動態(tài)地提升單供電電壓而不用轉(zhuǎn)換到另一個電壓源上，達(dá)到提高效率、減小失真的目的。
9、S類音頻功放
S類音頻功放是由奧布里.桑德曼（Aubrey Sandman）博士設(shè)計并命名的一種音頻功放。它采用一個帶負(fù)載能力非常有限的甲類放大電路做電壓放大器，后接一個乙類放大器做電流放大，使其負(fù)載阻抗較高，大大地減小了交越失真和其他失真，且無需對輸出功率管進(jìn)行偏置�？梢�，S類音頻功放既有乙類音頻功放的低功耗、高效率，又有甲類音頻功放低失真的特點。
圖2（a）為S類音頻功放的原理圖，它是利用惠斯通電橋固有的特性，使電壓放大器工作于等效無負(fù)載的理想甲類狀態(tài)，而且此等效無負(fù)載特性與實際負(fù)載的種類和大小無關(guān)。另有一種稱為AA類的音頻功放與S類音頻功放極為相似，原理圖見圖2（b）所示，它是日本松下的音響子公司Technics的專利技術(shù)，其實它與S類音頻功放僅有一處不同，即AA類音頻功放的Rf是從輸出端反饋到前級構(gòu)成大環(huán)路負(fù)反饋，而S類音頻功放的Rf僅是電壓放大器的局部反饋。經(jīng)主觀測試發(fā)現(xiàn)，S類音頻功放是更合理流動。因為揚(yáng)聲器、分頻器及喇叭線等構(gòu)成復(fù)雜的復(fù)合變化負(fù)載，就是一些名牌發(fā)燒揚(yáng)聲器在標(biāo)稱頻帶內(nèi)阻抗變化也達(dá)1倍以上，這正好發(fā)揮S類音頻功放的優(yōu)勢，使其重放頻率特性非常優(yōu)秀，但它的輸出功率有待提高。
10、T類音頻功放
從某種意義上講，T類音頻功放是丁類音頻功放的延伸，它的輸出功率管也只工作在飽和導(dǎo)通和截止兩種狀態(tài)，故輸出功率的功耗很小，效率極高，可達(dá)90%以上（理想場合可達(dá)100%）。隨著T類音頻功放的不斷發(fā)展和完善，目前它已能很好地克服小信號交越失真，且整個音頻范圍內(nèi)的失真度已非常小了。與甲乙類音頻功放相比，T類音頻功放的電路結(jié)構(gòu)較簡潔，且不需采用笨重的巨型散熱器，整機(jī)更輕便小巧，符合現(xiàn)代音響的發(fā)展方向。但這并不是說T類音頻功放比傳統(tǒng)音頻功放簡單，因它不同于一般模擬音頻功放，而是一種全新概念的音頻功放，基本條例綠色革命的潮流和順應(yīng)電子技術(shù)的飛速發(fā)展，人們把它稱為數(shù)碼音頻功放。它的整機(jī)電路是極其復(fù)雜的，只不過其復(fù)雜的信號處理電路已做成超大規(guī)模集成電路，故實際的電路很簡潔。 |
