什么是功率放大器？功率放大器，俗称“放大器”，是音频系统中最基本的设备。它的任务是将信号源(专业音响系统中的混音器)发出的微弱电信号放大，驱动扬声器发出声音。
功放输出功率的性能指标输出功率：W，因为不同厂家的测量方法不同，所以有一些不同的称呼。例如额定输出功率、最大输出功率、音乐输出功率和峰值音乐输出功率。
音乐功率音乐功率：指在输出失真不超过规定值的情况下，功放对音乐信号的瞬时最大输出功率。
峰值功率峰值功率：指功放音量调到最大而不失真时，功放所能输出的最大音乐功率。
额定输出功率额定输出功率：谐波失真为10%时的平均输出功率。也称为最大有用功率。一般来说，峰值功率大于音乐功率，音乐功率大于额定功率。一般来说，峰值功率是额定功率的5-8倍。
频率响应频率响应：表示功率放大器的频率范围和频率范围内的不均匀性。频率响应曲线的平坦度一般用分贝(db)表示。家用高保真功放的频率响应一般为20 Hz-20 kHz正负1db。这个范围越大越好。一些顶级功率放大器的频率响应已经达到0-100 kHz。
失真：理想的功率放大器应该放大输入信号，并忠实地恢复它没有变化。但是由于各种原因，经过功率放大器放大的信号与输入信号相比，往往会产生不同程度的失真，这就是失真。用百分比表示，数值越小越好。高保真功放的总失真度在0.03%到0.05%之间。功率放大器的失真包括谐波失真、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：指功放输出的信号电平与各种噪声电平的比值，用db表示，这个值越大越好。一般家用高保真功放的信噪比在60db以上。
输出阻抗输出阻抗：呈现给扬声器的等效内阻称为输出阻抗。
功放的工作原理功放的工作原理其实很简单，就是放大音源播放的各种声音信号来推动扬声器发声。我们将详细解释常见的D类功放的工作原理：
d类功率放大器是一种放大模式，其中放大器元件处于开关状态。当没有信号输入时，放大器处于关闭状态，不消耗功率。工作时，晶体管被输入信号饱和，晶体管相当于一个导通的开关，直接把电源和负载连接起来。理想的晶体管不消耗功率，因为没有饱和压降。实际上，晶体管总是有很小的饱和压降，消耗一些电能。这种功耗只与灯管的特性有关，与信号输出的大小无关，因此对超高功率场合尤为有利。理想情况下，D类放大器效率为100%，B类放大器效率为78.5%，A类放大器效率仅为50%或25%(取决于负载模式)。
D类功放其实只有开关功能，早期只用于继电器和电机的开关控制电路中。但是随着数字音频技术的发展，开关功能(即产生数字信号的功能)越来越流畅。60年代设计师开始研究D类功放的音频放大技术，70年代Bose公司开始生产D类汽车功放。一方面汽车用电池电源需要更高的效率，另一方面空间太小放不下大散热板结构的功放，两者都希望能有一个类似D类的高效功放来放大音频信号。其中一个关键步骤是音频信号的调制。
图1是D类功率放大器的基本结构，可分为三部分：
图1 c语言的基本结构
第一部分是调制器，最简单的只需要用运算放大器组成比较器就可以完成。原始音频信号以一定的DC偏置放在运算放大器的正输入端，自激振荡产生三角波加到运算放大器的负输入端。当正端的电位高于负端的三角波电位时，比较器输出高电平，否则输出低电平。如果音频输入信号为零，且DC偏移为三角波峰值的1/2，则比较器输出的高电平和低电平持续相同时间，输出为占空比为1: 1的方波。当输入音频信号时，在正半周期间，比较器输出高电平的时间比低电平长，方波的占空比大于1:1；在负半周期期间，由于DC偏置，比较器的正输入端的电平仍然大于零，但是音频信号的幅度高于三角波的幅度的时间大大减少，并且方波占空比小于1: 1。这样，比较器输出的波形是其脉冲宽度由音频信号的幅度调制的波形，这被称为PWM(脉宽调制)或PDM波形。音频信息被调制成脉冲波形。
第二部分是D类功率放大器，是脉冲控制的大电流开关放大器，将比较器输出的PWM信号转换成高电压大电流的大功率PWM信号。可以输出的最大功率由负载、电源电压和晶体管允许流过的电流决定。
第三部分需要还原大功率PWM波形中的声音信息。该方法非常简单，只需要一个低通滤波器。但由于此时电流较大，RC低通滤波器的电阻会消耗能量，所以不能使用，必须使用LC低通滤波器。当占空比大于1: 1的脉冲到来时，C的充电时间比放电时间长，输出电平上升。当窄脉冲到来时，放电时间长，输出电平下降，正好与原始音频信号的幅度变化一致，于是恢复出原始音频信号，如图2所示。
图2模拟d类功率放大器工作原理
D类功放的设计角度和AB类功放完全不同。此时功放管的线性意义不大，开关响应和饱和压降更重要。由于功放管处理的脉冲频率是音频信号的几十倍，并且要求保持良好的脉冲前沿和后沿，所以管的开关响应更好。另外，整机的效率在于管道的饱和压降所带来的管道消耗。因此，饱和管的压降小，不仅效率高，而且简化了功放管的散热结构。前几年这种高频大功率管价格昂贵，一定程度上限制了D类功放的发展。如今，小电流控制的大电流MOSFET已经广泛应用于工业领域，特别是近年来，UHCMOSFET已经应用于高保真功率放大器，消除了器件的障碍。
调制电路也是D类功率放大器的一个特殊部分。要将20KHz以下的音频调制成PWM信号，三角波的频率至少要达到200KHz。如果频率太低达不到同样的THD标准，对无源LC低通滤波器的元器件要求高，结构复杂。频率高，输出波形锯齿小，更接近原始波形，THD小。而且滤波器可以由数值低、体积小、精度要求相对较差的电感和电容构成，成本也相应降低。但此时晶体管的开关损耗会随着频率的增加而增加，无源器件中的高频损耗和谢频率的趋肤效应会降低整机的效率。较高的调制频率也会造成射频干扰，所以调制频率不宜高于1MHz。
同时，三角波形的形状、频率的精度以及时钟信号的抖动都会影响恢复信号的失真。
功放的作用功放的作用是将来自音源或前置放大器的微弱信号放大，推动音箱发声。一套好的音响系统功放起着重要的作用。
功率放大器是各类音频设备中最大的家族。它的主要作用是放大音频设备输入的微弱信号，产生足够的电流驱动扬声器回放声音。考虑到功率、阻抗、失真、动态、应用范围和控制调节功能的不同，不同的功率放大器内部信号处理、电路设计和生产工艺也不同。
功放的种类移频功放除了具有普通功放放大信号驱动扬声器放大声音的功能外，移频功放还能有效抑制现场啸叫，保证语音的传输质量，即使在恶劣环境下也能大大抑制回声，保护音频设备不因啸叫而烧毁。
根据功能不同，可采用前置放大器(也称前级)、功率放大器(也称后级)、组合放大器。功率放大器简称功放，是用来增强信号功率以驱动音箱的电子器件。无信号源选择和音量控制的功率放大器。
根据功放中功放管的类型不同，分为胆机和石机。勇气机器是使用电子管的功率放大器。斯通机器是一个使用晶体管的功率放大器。根据用途不同，可分为AV功放和Hi-Fi功放。AV功放是专门为家庭影院设计的功放，一般有四个以上声道和环绕声解码功能，有显示屏。这种功放的主要目的是真正创造电影环境的音效，让观众体验影院效果。
功放的维护保养1、用户应把功放放置在干燥通风处，避免在潮湿、高温、有油烟化学物质腐蚀的环境中工作。
2、用户应把功放放在安全、稳定、不易掉落的桌子或柜子里，以免损坏或掉到地上，损坏机器或造成更多的人为灾难，如火灾、触电等。
3、用户应避免功率放大器处于电磁干扰严重的环境中，如荧光灯镇流器老化，会造成机器的CPU程序紊乱，导致机器无法正常工作。
4、 PCB PCB布线时，注意电源引脚不要离水太远，太远的话可以在其脚处加1000 - 470U。
功放使用注意事项：为保证1、在安全电压下使用，最好使用220V交流稳压电源或DC高压稳压模块供电。
2、V，V-误差不大于1V，正负电源与地线焊接牢固，确认焊接后才能通电。
3、功率放大器IC在正常供电后的初始阶段稳定性比分立元件功率放大器差。因此，需要“关机”或低音量播放10分钟以上，才能稳定高效地发挥其优异性能。
4、在功率放大器的生产中，需要严格接地，接地线以多股粗铜线为好。甚至可以采用双桥整流和浮地技术，使其信噪比最大化。
5、如果当地电网污染严重，低压电网接电焊机、硅整流器等用电设备，可以使用电力滤波器。如果不能消除，应将变压器与电源隔离，但电源应剩余。
6、严格注意音响设备的切换顺序。对于高保真功放IC制作的功放，记得最后开，先关。
7、新买的功放IC放在电脑上之前，最好用插座代替焊接，固定好散热器。如果打开电源，如果严重发热并输出DC，可以在拆下后退回邮购单元。
8、为了避免功率放大器IC的DC输出损坏扬声器，必须安装喇叭保护器。
9、系统设备必须良好接地
