脈寬調(diào)制（PWM）以其高效率和簡單易用的特點(diǎn)而廣受歡迎。過去，人們一般認(rèn)為它僅適用于功率或數(shù)字設(shè)備，而在音頻等高靈敏度設(shè)備中卻不太適用。然而，最近幾年來許多知名音頻放大器廠商開始生產(chǎn)一系列的PWM音頻放大器，起初是次低音放大器，而現(xiàn)在則涵蓋到了整個(gè)音頻頻譜20Hz到22kHz。本文將探討如何利用PWM數(shù)字技術(shù)來實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)模擬音頻設(shè)備的性能。

 

放大器的分類

 

功率放大器一般分為四類：A、B、AB和C。

 

最簡單的放大器只有一個(gè)有源器件，如晶體管。該晶體管要加偏置電路，因此不管輸入信號(hào)有多大，它從來都不可能徹底導(dǎo)通或徹底截止。這一非截止/非導(dǎo)通區(qū)域就是所謂的線性區(qū)域，工作在線性區(qū)域的放大器輸出失真極低，但效率也很低，它就是A類放大器。

 

B類放大器由兩個(gè)相互推拉的晶體管構(gòu)成，一個(gè)輸出電流，而另一個(gè)吸收電流。假設(shè)想放大一個(gè)正負(fù)半周關(guān)于零點(diǎn)對稱的正弦波，那么一個(gè)晶體管就放大正弦波的上半部分（零點(diǎn)以上部分），另一個(gè)則放大下半部分（零點(diǎn)以下部分）。換言之，放大是由兩個(gè)晶體管輪流共同完成的，因此，B類放大器的效率要高一些。這種放大器的問題在于存在一非線性區(qū)域，即正弦波剛通過零點(diǎn)的那一小片區(qū)域。這時(shí)，一個(gè)晶體管剛截止，而另一個(gè)則剛導(dǎo)通。由于晶體管導(dǎo)通需要一個(gè)短暫的過渡時(shí)間，因此就會(huì)因非線性狀態(tài)導(dǎo)致失真。

 

AB類放大器是A類和B類放大器的組合。其結(jié)構(gòu)很像B類放大器，但采用了一種可向每個(gè)晶體管提供小偏置電流的電路，因此每個(gè)晶體管都不會(huì)徹底截止。它像A類放大器一樣功耗會(huì)大一些，但失真卻低得多。它也像B類放大器一樣，兩個(gè)晶體管配合完成任務(wù)，因此整體性能要好一些。

 

C類放大器一般用于射頻或振蕩器，因?yàn)檫@時(shí)失真不是問題，這里就不深入探討了。