D類放大:更高的體積與用電效益

　　在此我們要稍微詳細(xì)地說明D類放大的原理，與ABC三類不同的，D類不是利用功率晶體管的線性工作區(qū)間特性來放大，不是用模擬原理來放大，而是用上電壓比較、脈寬調(diào)變等技術(shù)來放大，也因此有人稱D類放大為數(shù)字式功率放大或數(shù)字功放。

　　首先，D類放大會將原始的模擬信號波形，與比它更高頻率的三角波(或鋸齒波)進(jìn)行電壓比較(透過電壓比較器)，如此便可將以振幅高低性表示的信號調(diào)變成以脈波寬窄性表示的信號，此即是脈寬調(diào)變(Pulse Width Modulation;PWM)，之后將PWM信號輸出到MOSFET場效晶體管上的閘極，以控制晶體管的導(dǎo)通、關(guān)閉，同時也在這個階段進(jìn)行信號功率放大，最后MOSFET的輸出端連接LC(電感、電容)低通濾波電路，將PWM的載波濾除，使原始信號波形重新呈現(xiàn)。

　　了解原理后，再進(jìn)一步去了解D類方式所呈現(xiàn)的優(yōu)缺點，缺點是以調(diào)變程序所形成的放大必然與原始信號有些出入，但在一般消費性的音樂播放上依然可被接受，相對的D類放大提供了更多的益處，主要是極高的電能利用率，純理論上是100%運用，實務(wù)上也經(jīng)常在80%、90%的層級，比AB類更佳，也因此可再降低散熱片的倚賴性，甚至在低功率時可完全將散熱片舍棄。此外連同其相關(guān)組件所需占用的電路面積、體積，以及電路簡易性等，亦都是D類較優(yōu)異。

　　更簡單說，D類與AB類一樣是妥協(xié)性的設(shè)計，在仍不錯的音質(zhì)下進(jìn)行大幅的用電、體積精省，這正是今日掌上型、行動式、手持式裝置所最鐘意的特質(zhì)，現(xiàn)在絕大多數(shù)的手機、數(shù)字隨身聽、口袋電視、PDA、PMP等，其音效部分都實行D類放大器。

　　至此各位可能會說：我沒有設(shè)計手持裝置，不需要講究用電及電路體積，所以依然可用AB類放大器。但其實非行動運用也逐漸有實行D類放大器的趨勢，過去傳統(tǒng)模擬映像管電視有很大的體積，其機內(nèi)仍有寬裕空間可設(shè)計音效電路，散熱及用電也與映像管系統(tǒng)一并考慮，然而如今數(shù)字平面液晶電視、平面喇叭盛行，力求短小輕薄與低用電，這時就難以堅持續(xù)用AB類放大器，一樣需要考慮用D類放大器。　　同樣的，車內(nèi)音響及車用娛樂系統(tǒng)也是如此，車用電瓶的電力雖多于掌上型裝置的電池，但畢竟少于家用供電插座，加上車體與內(nèi)裝空間的限制，一樣有用電與體積的精省壓力，這時也會考慮用D類放大器。

　　事實上市場也是如此發(fā)展，最迫切需要D類放大器的是手持裝置，因此初期的D類放大器皆屬低功率，即1W～3W的數(shù)瓦層級，之后開始有中功率(10W～30W的數(shù)十瓦層級)的出現(xiàn)，而今更是達(dá)100W～200W的高功率，D類放大器正日漸普遍，不再只是行動設(shè)計需要，日益講究省電、短小輕薄的消費性產(chǎn)品都有需求。