數字功放和模擬功放優缺點

數字功放取代模擬功放是趨勢，數字功放有模擬功放無法比擬的優點，從理論上講，如果能找到乙個理想的開關元件，數字功放的效率可以做到100%。然而，迄今為止沒有一家公司有這種理想開關元件。難免產生一小部分損耗。

會因mos的rds不同而損耗會不一樣。但是不管怎樣，它的效率可以達到90%以上，這是模擬功放無法達到的。

一、數字功放和模擬功放的效率

把音訊訊號調製乙個較高的固定頻率上，再解調音訊訊號的過程，這就是數字功放的基本原理。它的最大優點就是效率高，這樣可以用很小功率的電子器件就可以制做出很大的功率。小功率，1w-3w的功放而言，在同樣的測試條件下，ab類功放與d類功放的效率各為ab=15% d=75%。

在輸出1w的情況下，ab類要消耗6.7w功率。但d類只消耗1.

33w功耗。在輸出10w的功放,ab類功放要消耗40w功率。而d類只消耗12.

5w。而且d類功放所產生的2.5w熱可由pcb設計時散熱，省掉了散熱器。

在大功率輸出的情況下100w-500w的d類功放可以使用很小的散熱器。d類功放在大功率功放中的優勢更為明顯。

二、 d類功放的成本

d類功放還體現在成本方面的優勢。高效率可以大大節省電源成本。不管是線性電源還是開關電源都是以功率來計算單價的。

如2x15w的功率來計算，d類放大器的總功率約為30/80%=37.5w. 模擬功放的功率為30w/45%=66.

7w。數字功放電源的**成本省近1半。

d類功放主要器件成本也很低。如100w功放來計算，用ir的方案，irs2092不到7元錢，mos管也不到7元。這2個主要器件加起來不超過20元。

而模擬功放的大散熱器就超出這個**。d類保護電路更全，d類功放內部一般設有保護觸發電路，可以省掉繼電器，省掉機械觸點，節省成本，減少故障點。同時因數字功放發熱少，在大功率功放中可以省掉機箱後面的風扇。

三、過載能力與功率儲備

數字功放的過載能力遠高於模擬功放，模擬功放三極體工作**性區，當過載後，三極體會飽和，出現諧波失真。而數字功放mos管是工作在飽和區，截止區，因些不會引起失真。mos管是電壓器件，瞬態響應好。

四、交越失真和失配失真

模擬功放有過零失真，這是由於三極體在小電流時的非線性特性而引起的在輸出波形正負交接處的失真（小訊號時三極體會在截止區，無電流通過，導致輸出嚴重失真）而d類功放，mos工作在開關狀態，不會產生交越失真。

模擬功放存在推挽管特性不一致而造成輸出波形不一樣引起失真。在製做大功率功放時往往要配對，這增加了生產的難度。而數字功放對2個mos的特性一致性要求不嚴。

五、功放和喇叭的匹配

由於模擬功放中的功放管內阻較大，所以在匹配不同阻值的喇叭時，模擬功放的工作狀態會因負載阻抗不同而受到很大影響。而數字功mos管rds內阻很小，幾毫歐，幾十毫歐，最大在200毫歐以下。相對負載喇叭阻抗（4r,8r,16r）完全可以忽略不計。

因些不存在阻抗匹配問題。

六、數字功放有很好的開關機降噪電路。

數字功放內部pwm訊號，電壓控制更方便，可以很簡單的做到開，關機降噪電路。關閉、延時開啟pwm，小訊號電壓控制。而模擬功放要做到這些功能必需增加很多附屬電路，除錯麻煩。

七、可靠性

模擬功放在大功率電路中一般首選ocl電路。因三極體的離散性會產生中點電壓偏移的情況，這會使用上管或下管導通時間過長，或過短。其中過長的三極體會因熱量增大而損壞。

這就要求電路中有電路防止0點漂移。這會因電路複雜，器件太多。功率管工作溫度高。

最後導致故障。而數位電路簡單，熱量少。一致性好。

可以穩定可靠地長期工作。

八、生產除錯

大功率模擬功放存在各級測試點，三極體一致性不好等原因造成生產除錯麻煩，而數字功放一致性很好，生產除錯簡單。

八、數字功放的問題

數字功放要求電壓比較穩定，傳統的線性電源會因市電電壓不穩壓而影響工作。音訊開關電源是d類功放的首選。選用音訊開關電源可以縮小功放體積，提高功放的整體效率，（相同功率下，模擬功放4u機箱，數字功放可以做到1u）會大幅底地降低成本。

但大功率音訊開關電源可靠性需要更進一步證實。

附：大功率d類電路(50w)以上的首選ir器件。小功率d(50w以下)類功放選ti器件

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