【技术】英锐芯AB类、D类、F类（AB/D）功放芯片及功放参数介绍

时间： 2022-12-11 来源：英锐芯公众号

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功放的定义

功放其实是功率放大器的简称。

功放的作用

其作用主要是将音频器材输入的较微弱信号进行放大后，产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。

功放的分类

A类、B类、AB类、D类、F类、G类等。

①甲类功放（Ａ类）：是指在信号的整个周期内（正弦波的正负两个半周），放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止（即停止输出）的一类放大器。甲类放大器工作时会产生高热，效率很低，但固有的优点是不存在交越失真。

优缺点：甲类放大器的输出晶体管（或电子管）的工作点在其线性部分中点，不论信号电平如何变化，它从电源取出的电流总是恒室不变，它是低效率的，用作声频放大时由于信号幅度不断变化，其实际效率不可能超过25%，可由单管或推挽工作。甲类放大器的优点是无交越失真和开关失真，而且谐波分量中主要是偶次谐波，在听感上低音厚实、中音柔顺温暖、高音清晰利落、层次感好，十分讨人喜欢。但一直因为耗电多，效率低，容易发热和对散热要求高而未能在大功率的放大器中得到广泛使用。

②乙类功放（Ｂ类）：是指音频信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两只（或两组）功率管轮流放大输出的一类放大器，每一只功率管的导通时间为信号的半个周期。

优缺点：乙类放大器的偏置使推挽工作的晶体管（或电子管）在无驱动信号时，处于低电流状态，当加上驱动信号时，一对管子中的一只半周期内电流上升，而另一只管子则趋向截止，到另一个半周期，情况相反，由于两管轮流工作，必须采用推挽电路才能放大完整的信号波形。乙类放大器的优点是效率较高，理论上可达78%，缺点是失真较大。

③甲乙类功放（ＡＢ类）：界于甲类和乙类之间，推挽放大的每一只功率管导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期，从而使两只功率管轮流放大的过渡平滑，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。

优缺点：甲乙类放大器在低电平驱动时，放大器为甲类工作，当提高驱动电平时，转为乙类工作。甲乙类放大器的长处在于它比甲类提高了小信号输入时的效率，随着输出功率的增大，效率了增高，虽然失真比甲类大，然而至今仍是应用最广泛的晶体管功率放大器电路形式，趋向是越来越多的采用高偏流的甲乙类，以减少低电平信号的失真。

④丁类功放（D类）：也称数字式功率放大器，利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号，具有效率高，体积小的优点。这类放大器不适宜于用作宽频带的放大器，但在有源音箱中超重低音功率放大有较多的应用。

优缺点：D类功放的EMI大，THD不如AB类功放，但是效率高。

⑤F类：芯片内部集成了AB类跟D类功放并可以自由选择工作于何种模式（目前没有一个标准的定义）

优缺点：应用广范、可以灵活的应用AB类跟D类功放的优点。

英锐芯功放芯片:

AB类：

单通道：LM4890S(1W)、8002B(2W)、8002A(2.5W)、8002D(3W)

双通道：LM4863(2x3W)

D类：

单通道：AD8302(5W)

双通道：AD8403(2x3W)

F类(AB/D)：

单通道：AD9971(5.5W)、AD2018A(5W)、AD9110(大于10W)

注明：目前功放产品只有LM4890S，SD关断脚是高电平功放工作，低电平功放停止工作。

功放性能参数说明

功放的功率（单位：W->瓦特）：由于各厂家的测量方法不一样，所以出现了一些名目不同的叫法。例如：额定输出功率、最大输出功率，音乐输出功率，峰值音乐输出功率等不过目前公司功放芯片的功率是以额定输出功率为准。

额定输出功率：

当谐波失真度为10%时的平均输出功率。

频率响应：

表示功放的频率范围，和频率范围内的不均匀度。频响曲线的平直与否一般用分贝（db）表示。家用HI-FI功放的频响一般为20Hz--20KHZ正负1db.这个范围越宽越好。一些极品功放的频响已经做到0--100KHZ。

失真度：

理想的功放应该是把输入的讯号放大后，毫无改变的全部还原出来。但是由于各种原因经功放放大后的信号与输入信号相比较，往往产生了不同程度的畸变，这个畸变就是失真。用百分比表示，其数值越小越好。HI-FI功放的总失真在0.03%~0.05%之间。功放的失真有谐波失真，互调失真，交叉失真，削波失真，瞬态失真，瞬态互调失真等。

信噪比：

是指信号电平与功放输出的各种噪声电平之比，用db表示，这个数值越大越好。一般家用HI-FI功放的信噪比在60db以上。

输出阻抗：

对扬声器所呈现的等效内阻，称做输出阻抗。

功放电气参数说明

芯片耐压：

芯片能够允许输入的最大电源电压

芯片工作电压范围：

衡量芯片能够正常工作的供电电压范围，这个值范围越宽越好

功放待机电流：

功放开启后不输入音源信号时的耗电电流，这个值越小待机功放越低

功放关断电流：

功放关闭后的耗电电流，这个值越小功耗越低

功放SD脚关断逻辑电平：

高电平工作还是低电平工作（注意这里的高、低电平并不一定是VDD电压电压或0V电压，更多是一个范围值电压）

具体功放型号常见问题说明补充

1、LM4890S：

注意事项1->芯片第1脚是高电平工作，低电平停止工作

注意事项2->芯片内部无过热保护，建议接8欧1W的喇叭

2、8002A\8002D：

注意事项1->芯片第3脚无功能，不能把第3脚作为其他用途

注意事项2->8002A第一脚可以悬空应用，8002D不能悬空应用否则不稳定

注意事项3->8002A、8002D不能接两个6欧3W的喇叭应用，否则容易热保护

3、AD8403：

注意事项1->AD8403带两个4欧3W的喇叭如果满功率输出，供电电压不要高于5.2V，否则容易热保护，出现声音断断续续

4、LM4863：

注意事项1->LM4863因为是兼容国外同型号芯片，所以从上电到正常工作的时间比国内其他产家同型号的要长。如果替代国内的需要调小功放第10脚的CY电容容值。

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功放测试关注哪些指标？

功放是发射电路的核心，对宽带传输尤为重要，尤其影响非恒包络调制方式。其调试涉及矢网调匹配、增益、功率和效率，信号源与频谱仪调线性。使用两套设备旨在优化功率、线性和效率。测试包括匹配、频率功率扫描、线性（AM-PM失真、互调、EVM/ACPR）、谐波分析及效率评估。匹配确保最大功率传输；频率与功率扫描界定带宽与功率范围；线性测试关注失真，确保信号质量；谐波考量滤波器设计；效率则需与线性平衡。

技术探讨发布时间 : 2024-07-19