越来越多的消费者对于电子设备中的 音频放大器提出了更高的要求，他们希望较大的输出功率、较低的功耗、更好的声音品质以及更小的体积等，在这些方面，D类放大器有着巨大的优势。诸如LCD电视、等离子电视及台式替代型PC等许多终端设备也都要求以相似的成本提供更高的输出功率，同时还要保持甚至降低尺寸，这种潮流更是加大了对D类设备的需求。

D类放大器的优势：

消费类产品厂商正向D类放大器转移的主要原因在于其极高的效率，它产生的热量仅为线性放大器的一半。AB类放大器的效率大约是50％左右，而D类放大器的效率在80％以上，甚至还可以达到90％。

图1左边是一个模拟音频输入，经过一个PWM（脉冲宽度调制），将模拟信号变成数字信号并且调制到高频载波上，经过调制的数字音频信号被送到功率放大级进行当大，最后经过一个LC滤波器将高频载波滤去，还原为原音频信号。在这个过程中，为了保证较高的效率和高品质的音频信号，分别在功率放大级之后和LC滤波之后增加了反馈。


图1 D类放大器原理方框图(略)


图2的五边形表示了放大器的五个主要指标，越靠近顶点表示指标越好。从图中可以看出在效率、体积以及功率消耗方面，D类放大器具有明显的优势。而在广为诟病的音质方面，经过业界的努力，D类放大器的音质已与AB类放大器没有区别。而在价格上，单从图中看似乎AB类放大器较为便宜，但是从系统方面考虑，由于AB类放大器要输出较大功率必然要有更大的功耗，因而其散热片也是必不可少的。而D类放大器由于效率高、功耗小，因而可以省去散热片。另外，由于AB类放大器的功耗大，就需要更大体积的电源对其供电，这样也会使其开销增加。可以说，从系统方面考虑，它们的开销相差不多。因而，D类放大器的优势是显而易见的。

图2 AB类放大器与D类放大器的进一步比较(略)

音频放大器的应用

埃派克森的D类音频放大器A7003/A7013具有明显的功率输出优势和功耗优势。

大于5W的应用：

5W以上的应用主要有：音箱（有源音箱）、液晶电视、汽车功放及iPOD Docking等。埃派克森的第一款D类音频放大器A7003使用于立体声、双通道2×12W的电视、音响等，具有高品质的音频输出，且无需散热片。另外，A7003 D类放大器封装采用绿色环保封装，符合RoHS的环保标准，而AB类放大器由于需要使用散热片，不符合RoHS的环保标准。

与同类产品相比，埃派克森A7003无论是在串扰、效率、信号失真度或是信噪比方面都是比较好的。特别是信号失真度，达到了非常好的效果。电源纹波抑制比PSRR ( Power Supply Rejection Ratio )由于开关频率的不同，无法比较。但是也达到了很好的水平。图3显示了A7003信号失真度与输出功率的关系。

图3 信号失真度与输出功率的关系(略)

5W以下的应用

5W以下的应用主要有手机、GPS、iPOD Docking及数码相框等。

埃派克森A7013是与市场上现有主流产品兼容的2.5W的D类功放，它的性能在同类产品中比较好，不仅效率高、功耗小，而且信号失真度也比较低。

由于输出功率大、效率高，因而A7013还有特别的应用。在客户需要用单个芯片去驱动两个喇叭时，A7013的优越性就体现出来了。由于输出功率大，A7013可以实现一块芯片驱动两个喇叭，以达到立体声的效果，而AB类功放由于功耗高，输出功率小，必须要两块芯片来驱动两个喇叭。A7013有两种封装：QFP和CSP，它们都是小型封装，其中CSP适合手机应用。

埃派克森D类功放的独特之处

传统D类功放的音质相对来说较差一点，其音频输入后，经过PWM和H Bridge，内部只有一次反馈来达到信号的稳定。

而埃派克森的D类音频放大器使用双重的反馈（如图4绿色部分），使用本公司开发的IP和EFS（enhanced feedback structure），这正是它性能优良的原因所在。
埃派克森的产品系列：

图4 埃派克森的D类功放原理框图(略)

目前量产的有双通道12W的A7003和单通道2.5W的A7013，将要面世的有：2.5W、立体声带数字音量调节的芯片和2.5W 3D立体声的芯片。

埃派克森D类放大器的优点在于：高效率可以使电池的续航能力更长，更大的功率输出可以达到的更好的音量，BGA封装符合工业标准，体积更小，更低的信号失真度可以获得更好的音质。

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问答选编

问：Apexone的D类音频放大器在EMI方面表现如何，有无相关设计方面的考虑？

答：在芯片内部已经做了相关考虑，尽量降低输出方波的频率，减缓方波顶部的脉冲，并且集成了内部Glitch消除 电路减小芯片的EMI。

问：请问A7003适合哪几种扬声器?是否能直接驱动?

答：A7003的输出可以适合8ohm和6ohm的扬声器，由于反馈电路的需要，必须要接固定的滤波器才能驱动。

问：对于Apexone 的D类产品，在PCB布版方面有什么特别需要注意的吗?

答：地线、电源线要远离输入输出级，并采用单点接地的方法，散热铜皮面积要尽量大。

问：对于Apexone产品，在测试其参数时有什么特别要求 吗?

答：如果想得到精确的测试结果，需要专用的音频分析仪和前置滤波器。由于输出信号含有大量的高频方波，所以 需 要加低失真、 低插入损耗的低通滤波器。Apexone D 类放大器均采用AP公司的音频分析仪，并附加AUX0025 做为低通滤波器。

问：输出端口到喇叭的线长能达到多少？

答：根据不同的产品应用，情况会有所不同。原则上是越短越好，因为喇叭线太长音 质会受损，线上损耗会增加，EMI问题会更加突出。

问：Apexone的D类产品对开关机POP声是如何处理的？

答：芯片内部电路集成POP消除电路，POP声非常小，特别在小功率2.5W时几乎听不见。

问：A7003对输入的音频信号幅度和耦合条件有什么特别要求?

答：A7003对输入信号的幅度是有限制的。A7003的输入端会接一个电容和内部的输入阻抗构成高通滤波器，且输入电容不能太小，否则会影响低频响应，推荐为1μF。

问：D类放大器应用在一些家庭消费类电子产品上，如何解决声音失真的问题？

答：在固定的工作电压下，芯片的最大输出功率是一定的，通过调整增益及输入信号幅度的大小可以解决失真问题并使之达到最好的声音效果。

问：A7003的增益是多少?是否需要对输入的小信号进行预放大?

答：A7003的增益是可调的，有4个STEP，分别为13.6dB、19.7dB、25.7dB和31. 6dB，可以不对小信号进行预放大，不过这要根据实际情况而定。

问：D类放大器外部的大电感起什么作用？有些D类放大器现在不需要了，请问又是怎样实现的？

答：外部的电感与电容构成低通滤波器，消除音频带外不需要的噪声。现在的D类放大器由于使用同相调制方式 所以不需要加滤波器，A7013就是无滤波器设计。

问：Ｄ类放大器输出波形都是方波，如果在方波有凸波时如何消除？

答：对于目前无滤波器的Ｄ类产品，在有输出功率的情况下，其方波有凸波是正常的，因为其内部有较小的输出阻抗，会有较小的功率损耗所致。

问：怎样测试D类放大器对输入信号有没有延时？

答：输入信号通过芯片内部的模拟器件以及阻容元件，会产生相移及延迟，可以把输入信号和输出信号接到高采样率的示波器上，然后通过trig的方式来抓输入和输出的启始信号。