一文看懂音频功放的类别有几种

我们常见到的音频功放类别有A类、AB类、D类、H类，还有什么G类和T类，还听说有S类。这些都是为某一种独特的技术命名的。在专业舞台功放领域，采用什么技术的目的都是为了达到高效率，这样才可以得到相对更好的稳定性和低成本，但也相应要更复杂的线路来完成。

功放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，因此，功放电路一般包含电压放大或者电流放大电路没有的特殊问题，具体表现在:①输出功率尽可能大;②通常在大信号状态下工作;③非线性失真突出;④提高效率是重要的关注点;⑤功率器件的安全问题。而对于音频功放电路，也需要注意以上的问题。

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，模拟音频功放通常有A类，B类，AB类， G类，H类 TD功放，数字电路功放分为D类，T类。下文对以上的功放电路做详细的介绍和分析:

1.、A类功放(又称甲类功放)

A类功放，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。但是A类放大器工作时会产生高热，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，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。单端放大器都是甲类工作方式，推挽放大器可以是甲类，也可以是乙类或甲乙类。

2、B类功放(又称乙类功放)

B类功放是指正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两个晶体管轮流放大输出的一类放大器，每一晶体管的导电时间为信号的半个周期，通常会产生我们所说的交越失真。通过模拟电路的调整可以将该失真尽量的减小甚至消失。B类放大器的效率明显高于A类功放。

3、AB类功放(又称甲乙类)

AB类功放界于甲类和乙类之间，推挽放大的每一个晶体管导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。因此AB类功放有效解决了乙类放大器的交越失真问题，效率又比甲类放大器高，因此获得了极为广泛的应用。

4、D类功放(又称丁类功放)

D类功放也称数字式放大器，具体型号很多，现已大量用于手机、数码产品、平板彩电等电器中，利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号，具体工作原理如下：D类功放采用异步调制的方式，在音频信号周期发生变化时，高频载波信号仍然保持不变，因此，在音频频率比较低的时候，PWM的载波个数仍然较高，因此对抑制高频载波和减少失真非常有利，而载波的变频带原理音频信号频率，因此也不存在与基波之间的相互干扰问题。许多功率高达1000W的丁类放大器，体积只不过像VHS录像带那么大。这类放大器不适宜于用作宽频带的放大器，但在有源超低音音箱中有较多的应用。

5、G类功放

G类功放为一种多电源的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。下图是G类功放集成IC的一个典型功能框图。

G类放大器使用自适应电源轨，并利用一个内置降压转换器来产生耳机放大器正电源电压。充电泵对放大器正电源电压进行反相，并产生放大器负电源电压。这样便让耳机放大器输出可以集中于0V。音频信号幅值较低时，降压转换器产生一个低放大器负电源电压。这样便在播放低噪声、高保真音频的同时最小化了G类放大器的功耗，相比传统的AB类耳机放大器，G类放大器拥有更高的效率。

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。

6、H类功放

该类功放的放大电路部分与AB类功放的原理相同，但是供电部分采用可调节多级输出电压的开关电源，自动检测输出功率进行供电电压的选择。

7、K类功放

K类功放是集成了内部自举升压电路和各种功放电路，大家都知道D类功放只是众多功放电路中其中一种效率比较高的数字功放，而K类功放只是根据需要将内部集成的自举升压电路和所需求的功放电路，如果需求效率高就加D类功放，要音质好就加AB类功放。

8、T类功放

该类功放的原理与D类功放的原理相同，但是信号部分采用DDP技术(核心是小信号的适应算法和预测算法)。工作原理如下：音频信号进入扬声器的电流全部经过DDP进行运算处理后控制大功率高频晶体管的导通或者关闭，从而达到音频信号的高保真线性放大。该类功放具有效率高、失真小，音质可以与AB类功放媲美的一类功放。

9、TD类功放

该类音频功放的放大部分与AB类功放原理相同，但是供电部分采用完全独立的高精度可调节无级输出的可调节数字电源，电压递进值为0.1V，自动检测功率来调节电压的升高或者降低。该类功放由于需要高精度可调节的数字电源，需要对电源有专门的设计，而不能集中在一个芯片上，因此，该类功放主要使用在高级音响上，而电路也比较复杂。

对于后面6、7、9类功放需要特殊的电源，因此不能将功能集中在一片IC上。而对于经典的A类，B类，AB类和D类功放有专门的IC。再实际的设计中，需要各种类型的，应用在不同领域的功放电路，只需要以此为基础，外加相应的电源或者处理模块。

超大功率产品普遍的采用根据音频信号特性，进行采样比较，并分级控制供电电压的一种技术，也有采用独立电源来完成的，相比AB类能提高最高25%的整机效率，但因为供电被分割切换，这就带来不避免的缺点。

譬如，对滤波电容的一致性提出了较高的要求，电容串联使用，其容量也将减少，滤波效果不理想，其耐用性和稳定性的下降也伴随而来。还有因为采用多级切换供电，也带来其特有的失真——开关失真。反映在音质的表现上就是高频段现出松散、噪、炸耳等的不好的感觉。低频也显得较硬，瘦。因为其电源结构的特点，这限定功率管功耗上没有很好的保护措施，也会令到烧管等现象不时发生。

漫步者R201T有源音箱电路原理分析

工作原理，如图纸所示：主要分为三部分。分别为电源电路、卫星箱功放电路、超重低音电路.

一、电源电路（图纸的最下面部分）：220V市电经过保险管（F），和开关S后进入变压器初级，变压器

的次级输出双12V交流，双12V送入由VD1组成的桥式整流电路电路，经过桥式整流和C14，C15（3300UF/25V）的滤波后，输出的空载电压约为正负16V左右（根号2乘于12V），即A+为正16V，A-为负16V。正负16V为三块功放芯片TDA2030，UTC2030提供电源。另一路经过R21、R22的降压后，由B+，B-输出约正负12V为低音前置放大和低通滤波器IC4提供电源电压。

在本图纸当中，前置放大的供电并没有采用78/7912三端稳压电路，磨机爱好者在更换两个3300UF电容时，也可以考虑加入LM7812/7912为前置提供更为稳定的工作电压。

二、左右声道放大电路（卫星箱功放电路），因左右声道作原理完全一致。这里我只以图纸的左声道为例，作个介绍。

如图：RIN为信号输入端，经过耦合电容C23进入音量电位器，（音量电位器由三个引脚，与C23连接的是输入端，输出端也叫滑动端、另一引脚为接地端），调整音量后信号进入由R1/C3组成的高音提升电路，此电路可以提升一定量的高频信号，使声音更加清晰。尔后信号经过耦合电容C1进入左声道功放，型号为UTC2030的1脚，经过功率放大后，由2030的第四脚输出，推动卫星箱发声。图中的R7为反馈电阻，R7/R9为决定2030芯片的放大倍数。因此，调整R7的阻值，就可以调整放大倍数。R11/C7为扬声器补偿网络。

三、超低音电路。由左右声道经两个10K电阻R5、R6后至C11耦合电容，尔后信号进入IC4，型号为JRC4558的3脚，图中IC4A为超低音的前置放大器。R201T将此放大器的放大倍数设置为6倍左右。（R17/R18），经过前置放大后，才能保证足够大的驱动电压，获得足够大的音量。4558的1脚为前置输出，经R19后进入由IC4B、C9、C10、R20组成的低通滤波器。低通滤波器的作用是截除200HZ以下的低频信号，R20和C10决定截止频率。（具体每个厂家的截止频率设置略有不同）。IC4B输出后----C19，与音量电位器的输入端相连接，调整超低音的音量后，由电位器滑动端输出进入超低音功放电路IC3；TDA2030A，此电路的原理与卫星箱功放一致。4脚为输出端，推动低音喇叭发声。

以上为R201T的基本工作原理.顺便指出上图中有一处标识有误：即TDA2030A的1脚输入端应该标为“+”即同相输入端。图纸的1、2脚标反了。

注:漫步者R1900TII,1800TII.轻骑兵V23SE,惠威M200,M20W,M20L T120.中采用的芯片LM1875T.其工作原理与本文中的TDA2030A一致

2.1音箱维修方法:

掌握电路的基本原理，维修就事半功倍了。其实检修音响就象医生看病人一样，讲究“望，闻，问，切”。

检修前需做的事：音响遇到故障时，不要急着下手。要先问问用户使用的情况：出现故障的前后，音响有什么异常，比如有无“喀卡”的杂音，有无闻到异味，有无看到音响冒烟等情况，这样可以快速了解音响的状态。遇到音响无声或者单声道等故障，也不要急于判断为音响本身的故障；而首先要先排除信号源和连接线的问题。比如检查一下电脑是否置于静音的状态，系统音量是不是调到最小的位置了？？？？平衡控制是否位于中间的位置？？？？确定声卡或DVD/CD信号无问题后，还要检查一下输出的音频连接线，有时候，连接线接触不量会造成单声道或者有杂音。另外。卫星箱的接线夹也要检查一下，有无松脱等情况。（有时候可以把两个卫星箱对调来确定卫星箱和功放电路的好坏）；确定信号源和连接线无问题，还未排除故障时，才决定拆解您的音箱来检修。

下面以R201T为例介绍音箱常见的几种故障检修方法：

一、开机无任何反应，卫星箱和低音炮都不发声。（此时调整两个音量电位器均无反应）。此故障基本上可以认为是电源故障。（因为三个功放芯片同时损坏的几率很低）。多媒体音响的保险管若是安装到外面的。我们可以拧开保险盖，取出保险管，观察：若保险已经溶断，也不要急于换上新的保险管。我们可以观察保险损坏的情况：若保险丝只是中间或者两头断掉，没有明显的烧黑的痕迹。可以估计，保险是偶然损坏的。（因为市电电压高等原因）这时用同规格的保险管代换一般都能排除。（如果保险管装到主机箱内的，需要拆开机盖才能取出保险）。若保险管的管壁烧的一片漆黑，估计是变压器烧毁（或匝间短路），另外整流或滤波电路中有元件短路也会造成此现象。这时我们可以观测变压器有无异味，看看有无烧损的痕迹。同时可以用万能表检查次级有无输出电压。若变压器输出正常，那就要检查，四个整流管有无击穿短路，电容有无短路等等。直至查出短路的元件。

二、单声道。比如说左声道无声，我门可以去掉左声道的卫星箱，接入右声道卫星箱。若卫星箱此时发声，那么可以确认故障原因为左声道的卫星箱喇叭有故障或烧毁。若接了右卫星箱，故障依旧，说明音箱是好的，只是左声道功放电路损坏。。(也可以把R201T背后的音频输入线左右声道对调一下来判断2.1音箱的工作状态)。那么，如何检修左声道的功放电路呢？？？？？我们看看图纸，图中我标了A、B、C、D、E、几个“关键点”。IC2为左声道放大电路，我们可以采用一种简单有效的“信号注入法”（也叫信号干扰法），具体就是可以用医用的金属镊子或其他小起子，（手碰触金属部分），直接碰触图中的B点。即功放芯片的1脚，此时喇叭应该较大的“喀喀”干扰声，如果没有，那么基本上可以判断功放芯片已经OVER了。我们用同型号的芯片更换就行了。UTC2030可以用UTC2030，TDA2030，TDA2030A直接代换。同时还需要注意，TDA2030A反相输入端的R10和C6断开或者损坏，有可能造成声音阻塞甚至无声。另外，A---B点有线路板铜箔断也会造成左声道无声。以上检修方法的前提是：IC2的工作电压正常的情况下。（即3脚为负16V，5脚为正16V左右）。

三、低音炮无声音。我们可以直接用万能表的R*1挡测量低音喇叭，喇叭应该有较小的“喀卡”声，否则喇叭已损坏。喇叭正常的情况下，我们依旧采用信号注入法，为了快速找到故障点，一般从“后”----“前”尽行干扰。即对功放后级先尽行信号注入，无故障的话再向前一级注入信号。如图纸：在F点注入干扰信号，低音喇叭应该有“啪啪声”否则就要检修TDA2030功放电路。若啪啪声正常，但低音炮不工作，我们可以检查一下低音的音量电位器，排除电位器的问题后，还不能解决问题，那就要检查一下IC4了。IC4有两个作用，一个是前置放大，一个是低通滤波。若IC4供电不正常或者本身损坏，就会造成低音炮无声的故障。（注，IC4的8脚为正12V，4脚为负12V）。进行上述的检查之前，我们要目测观察一下，电路板有无断裂，元件有无明显烧毁的现象。这样可以少走弯路。续上、TDA2030A是比较容易损坏的器件，除了信号注入法。我们还可以用以下方法快速判断2030的好坏-----我们先检测芯片的供电是否正常，即5脚为正16V，3脚为负16V。在没有信号输入的情况下，另外三脚应该是零电压的。如果测得第4脚（功放输出）有直流电压输出，（甚至达到16V左右），确定芯片已经损坏。特别需要留意的一点：TDA2030A(LM1875)

的引脚3与散热接触面是连通的,如果散热面与散热板之间没有垫绝缘片,维修时要切记：散热板不要碰到地线或者电源线,否则有可能导致芯片损坏.

四、调整电位器时，喇叭有卡卡的杂音。此故障可以用WD--40清洗。参考：http://www.edifier.com/cgi-bin/bbs/bbs.cgi?u=bbs&id=20040216225824sb 磨损严重的，用同规格电位器代换。

五、喇叭里有“啸叫”声或者较大的噪音。当整流电路某个整流二级管击穿短路、或者滤波电容失效时。有可能造成此故障。怎样判断滤波电容是否失效呢？？？？我们可以检测A+，A-电压。正常电压应该是15V左右。当检测到某一组电压只有10V左右时，估计相应的滤波电容已经失效。比如说A+只有10V，那么C14已经失效，失去滤波作用。用同规格电容代换即可。

六、低音炮在不播放音乐的时候有很大的“翁翁”声。即使拔掉输入信号线，翁翁依然很大，始终无法消除。此现象现象一般是低音通道的电路故障造成的，最有可能的就是TDA2030A芯片损坏。造成TDA2030第4脚输出直流电压，使喇叭发出沉闷的“翁”声，只需更换功放芯片就可以解决问题。

见回复5里的三张图片，我们可以迅速识别NE5532，和TDA2030A的引脚次序。彩图一：中打点的为NE5532（JRC4558）引脚1脚。最下图为双运放各引脚的标识。一目了然。NE5532(JRC4558)引脚:1为运放输出,2为反相输入端,3脚为输入. 5脚为另一运放同相输入,6脚反相输入,7脚输出. 4脚为负电压,8脚正电压.中间的图片实物为2。1音箱常用的TDA2030A功放芯片，此芯片为双列直插封装。从左---右数：靠近散热板的为2、4脚。前排依次为第1、3、5脚。 (LM1875引脚完全一致).

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