D類(lèi)放大:更高的體積與用電效益

　　在此我們要稍微詳細地說(shuō)明D類(lèi)放大的原理，與ABC三類(lèi)不同的，D類(lèi)不是利用功率晶體管的線(xiàn)性工作區間特性來(lái)放大，不是用模擬原理來(lái)放大，而是用上電壓比較、脈寬調變等技術(shù)來(lái)放大，也因此有人稱(chēng)D類(lèi)放大為數字式功率放大或數字功放。

　　首先，D類(lèi)放大會(huì )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(guò)電壓比較器)，如此便可將以振幅高低性表示的信號調變成以脈波寬窄性表示的信號，此即是脈寬調變(Pulse Width Modulation;PWM)，之后將PWM信號輸出到MOSFET場(chǎng)效晶體管上的閘極，以控制晶體管的導通、關(guān)閉，同時(shí)也在這個(gè)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。

　　了解原理后，再進(jìn)一步去了解D類(lèi)方式所呈現的優(yōu)缺點(diǎn)，缺點(diǎn)是以調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(lè )播放上依然可被接受，相對的D類(lèi)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(shí)務(wù)上也經(jīng)常在80%、90%的層級，比AB類(lèi)更佳，也因此可再降低散熱片的倚賴(lài)性，甚至在低功率時(shí)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(jiǎn)易性等，亦都是D類(lèi)較優(yōu)異。

　　更簡(jiǎn)單說(shuō)，D類(lèi)與AB類(lèi)一樣是妥協(xié)性的設計，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(dòng)式、手持式裝置所最鐘意的特質(zhì)，現在絕大多數的手機、數字隨身聽(tīng)、口袋電視、PDA、PMP等，其音效部分都實(shí)行D類(lèi)放大器。

　　至此各位可能會(huì )說(shuō)：我沒(méi)有設計手持裝置，不需要講究用電及電路體積，所以依然可用AB類(lèi)放大器。但其實(shí)非行動(dòng)運用也逐漸有實(shí)行D類(lèi)放大器的趨勢，過(guò)去傳統模擬映像管電視有很大的體積，其機內仍有寬?？臻g可設計音效電路，散熱及用電也與映像管系統一并考慮，然而如今數字平面液晶電視、平面喇叭盛行，力求短小輕薄與低用電，這時(shí)就難以堅持續用AB類(lèi)放大器，一樣需要考慮用D類(lèi)放大器?！　⊥瑯拥?，車(chē)內音響及車(chē)用娛樂(lè )系統也是如此，車(chē)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(chē)體與內裝空間的限制，一樣有用電與體積的精省壓力，這時(shí)也會(huì )考慮用D類(lèi)放大器。

　　事實(shí)上市場(chǎng)也是如此發(fā)展，最迫切需要D類(lèi)放大器的是手持裝置，因此初期的D類(lèi)放大器皆屬低功率，即1W～3W的數瓦層級，之后開(kāi)始有中功率(10W～30W的數十瓦層級)的出現，而今更是達100W～200W的高功率，D類(lèi)放大器正日漸普遍，不再只是行動(dòng)設計需要，日益講究省電、短小輕薄的消費性產(chǎn)品都有需求。