D 类音频放大器：是什么、为什么以及如何

　　音频放大器的目标是在产生声音的输出元件上以所需的音量和功率水平再现输入音频信号— 忠实、高效且失真小。音频频率范围约为 20 Hz 至 20 kHz，因此放大器必须在此范围内具有良好的频率响应（驱动频带受限扬声器，如低音扬声器或 高音扬声器时频率响应较小）。功率能力因应用而异，从耳机中的毫瓦到电视或 PC 音频中的几瓦，到“微型”家用立体声音响和汽车音响中的数十瓦，再到更强大的家用和商用音响系统的数百瓦及以上 — 并使剧院或礼堂充满声音。
　　音频放大器的简单模拟实现使用线性模式的晶体管来产生输出电压，该输出电压是输入电压的缩放副本。正向电压增益通常很高（至少 40 dB）。如果正向增益是反馈环路的一部分，则总环路增益 也会很高。经常使用反馈是因为高环路增益可以提高性能 - 抑制正向路径中非线性引起的失真并通过增加电源抑制 (PSR) 来降低电源噪声。
　　D 类放大器的优势
　　在传统的晶体管放大器中，输出级 包含提供瞬时连续输出电流的晶体管。音频系统的许多可能实现包括 A 类、AB 类和 B 类。与D 类设计相比，即使在效的线性输出级 中，输出级功耗也很大 。这种差异使 D 类在许多应用中具有显著的优势，因为较低的功耗产生较少的热量，节省电路板空间和成本，并延长便携式系统的电池寿命。　
　　线性放大器、D 类放大器和功率耗散
　　线性放大器输出级直接连接到扬声器（在某些情况下通过电容器）。如果在输出级中使用双极结型晶体管 (BJT)，它们通常以线性模式运行，具有较大的集电极-发射极电压。输出级也可以用 MOS 晶体管实现。
　　所有线性输出级都会耗散功率，因为??生成V OUT 的过程不可避免地会导致至少一个输出晶体管中的I DS 和V DS 非零 。功率耗散量在很大程度上取决于偏置输出晶体管所用的方法。
　　A 类 拓扑使用其中一个晶体管作为直流电流源，能够提供扬声器所需的音频电流。A 类输出级可以实现良好的音质，但功耗过大，因为较大的直流偏置电流通常会流入输出级晶体管 （我们不希望出现这种情况），而不会传送到扬声器（ 我们确实希望出现这种情况）。
　　B 类拓扑 消除了直流偏置电流，功耗显著降低。其输出晶体管以推挽方式单独控制，允许 MH 设备向扬声器提供正电流，ML 设备吸收负电流。这降低了输出级功耗，只有信号电流通过晶体管。然而，当输出电流通过 0 并且晶体管在开启和关闭状态之间变化时，由于非线性行为（交叉失真），B 类电路的音质较差。
　　AB 类是 A 类和 B 类的混合折衷，使用一些直流偏置电流，但比纯 A 类设计少得多。小直流偏置电流足以防止交叉失真，从而实现良好的音质。功率耗散虽然介于 A 类和 B 类限值之间，但通常更接近 B 类。需要一些类似于 B 类电路的控制，以允许 AB 类电路提供或吸收大输出电流。
　　不幸的是，即使是设计精良的 AB 类放大器也存在较大的功耗，因为其中档输出电压通常远离正或负电源轨。因此，较大的漏源压降会产生较大的I DS – V DS 瞬时功耗。