目录引言 (1)1放大器种类概述 (1)1.1功率放大器 (1)1.2运算放大器 (3)2对各类不同的放大器性能和特点进行分析与比较 (4)2.1功率放大器的技术指标 (4)2.2运算放大器的技术指标 (7)结束语 (8)参考文献 (8)错误！未定义书签。

各类放大器技术指标的分析与比较摘要：放大器是能把输入信号的幅值或功率放大的电路，在通讯、广播、音响等系统中有着广泛的应用。

本文主要介绍了功率放大器和运算放大器的工作原理和分类，并在此基础上对它们的技术指标进行了详细的分析与比较，总结了各类放大器的优缺点，为选择放大器提供了更多的参考和依据。

通过对各类放大器的分析与比较，能够提高分析问题的能力，对实践具有重要的指导意义。

关键词：放大器；功率放大器；运算放大器；效率；输出功率引言放大器是广泛使用于各种电子系统中的一种电路。

随着半导体器件及集成技术的迅猛发展，放大器的种类增多，其性能也大幅提高。

就音频放大器的类别而言，已不仅限于传统的A类（甲类）和AB类（甲乙类），而出现了更多类别的放大器如D类、T类放大器等。

同时集成运放发展迅速，新类型、高性能的运放层出不穷。

在种类繁多，功能各异的众多放大器中进行选择使用，就必需对各类放大器的性能指标有个清晰的认识。

本文通过对常见的各类音频功率放大器及运放技术指标的分析比较，总结了其各自的优缺点，对实际选用放大器具有参考意义。

1放大器种类概述1.1功率放大器功率放大器，简称为“功放”。

现实生活中我们会遇到很多情况下主机的额定输出功率不能满足带动整个音响系统的任务，这时就需要在主机和播放设备之间加功率放大器来补充所需的功率缺口，这样功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，所以音响系统能否提供良好的音质输出与功率放大器的性能有着重要的关系[1]。

功率放大器是利用场效应管的电压控制作用或三极管的电流控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流这个原理来实现放大的。

同时，因为声音是不同振幅和频率的波，即交流电流信号，而三极管工作在放大区域时集电极电流总是基极电流的α倍，α是三极管的交流电流放大倍数，利用这个原理，若将小信号从基极输入，则在集电极会流出基极电流α倍的电流，再用隔直电容将这个信号隔离出来，就可以得到原来电压或电流α倍的放大信号，这种现象就称为三极管的放大作用，经过不断的电压和电流放大，就完成了功率的放大。

场效应管是用栅级电压来控制源极与漏极的电流。

功率放大器就是利用这些原理来实现小信号控制大信号，从而使多级放大器实现了大功率的输出，并不是真的将功率放大了[2]。

长期以来，由于只有电子管这样的器件，高品质音频功率放大器只工作于A 类（甲类）和AB类（甲乙类），B类（乙类）放大器由于会产生交越失真，对声音的音质破坏严重，是很少应用于音频放大的。

不过，随着半导体器件的出现和快速发展，现在的放大器设计已经不再那么拘束，放大器的类别也越来越多，然而用于音频放大器的工作类别，A类、AB类和B类这三类放大器仍在半导体放大器中占据着统治地位。

1.1.1 A类(甲类)放大器A类（甲类）放大器就是给放大管加入合适的静态偏置电流，用一只三极管同时放大信号的正负半周，电流连续流过所有输出器件的一种放大器。

这类放大器由于信号的正负半周用一只三极管来放大，信号的非线性失真小，是一种很好的线性放大器。

1.1.2 B类(乙类)放大器B类(乙类)放大器，就是不给三极管加静态偏置电流，且用两只性能对称的三极管来分别放大信号的正半周和负半周，最后在放大器的负载上将正、负半周信号合成一个完整周期的信号。

这类放大器会产生交越失真一般情况下是不被用于音频放大的。

1.1.3 AB类（甲乙类)放大器AB类(甲乙类)放大器，实际上是A类(甲类)和B类(乙类)的结合，它为了克服交越失真，使输入信号避开三极管的截止区，给三极管加入了很小的静态偏置电流，以使输入信号“骑”在很小的静态偏置电流上，这样就避开三极管的截止区，使输出信号不失真。

由于给三极管所加的静态直流偏置电流很小，所以在没有输入信号时放大器对直流电源的消耗比较小，这样便其具有乙类放大器省电的优点。

但是无论A类、B类还是AB类音频功率放大器，当它们的输出功率小于额定输出功率时，效率就会明显降低，播放动态的语言、音乐时平均工作效率只有30%左右。

音频功率放大器的效率低就意味着工作时有相当多的电能转化成热能，也就是说，这些类型的音频功率放大器要有足够大的散热器。

因此A 类、B 类、AB 类音频功率放大器效率低、体积大并不是人们理想中的音频功率放大器[3] 。

1.1.4 D 类放大器近年来，出现了一种新技术，它利用功率晶体管工作在开关状态，在音响领域的应用就是数字功率放大器，也称D 类功率放大器。

与传统模拟功率放大器相比，数字功率放大器有着非常鲜明的特点。

采用最先进的数字处理技术，可精确还原音频信号，使得无论声音细节还是轮廓都得以完美再现。

具有极高的效率，功率转换效率高达90%，具有传统模拟功率放大器无法比拟的高效节能性，从此改变了人们心目中音频功率放大器笨重、耗电、体积大的印象。

在高效、低功耗、数字化电路的共同作用下，使功率放大器可靠性、安全性大幅度提高，使用寿命延长；它不需要传统功率放大器的静态电流消耗，能量几乎都是为音频输出而储备，加之无模拟放大、无负反馈的牵制，故具有更好的瞬态响应特性，使声音的细节重放更丰富；整个频段内无相移，声场定位准确，采用数字滤波器等技术，将输出滤波器的截止频率设计的更高，从而保证在20Hz-20kHz 内得到平坦的幅频特性和很好的相频特性；抗干扰能力强，数字功率放大器是工作在开关状态，具有更好的抗干扰能力，使音质更纯净透彻[4][5] 。

1.2运算放大器运算放大器，顾名思义是具有很高放大倍数的电路单元，由于其早期被应用于模拟计算机中用来进行数学运算，故得名“运算放大器”。

它在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。

运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。

随着半导体技术的发展，如今绝大部分的运算放大器是以单片的形式存在。

广泛应用于几乎所有的行业当中。

运算放大器如下图有两个输入端a 、b 和一个输出端o 。

也称为倒相输入端(反相输入端),非倒相输入端(同相输入端)和输出端。

当电压-U 加在a 端和公共端(公共端是电压的零位，它相当于电路中的参考结点)之间，且其实际方向从a 端指向公共端时，输出电压U 实际方向则自公共端指向o 端，即两者的方向正好相反。

当输入电压+U 加在b 端和公共端之间,U 与+U 两者的实际方向相对公共端恰好相同。

为了区别起见，a 端和b 端分别用“-”和“+”号标出，但不要将它们误认为电压参考方向的正负极性。

电压的正负极性应另外标出或用箭头表示[6]。

运算放大器的分类：1.2.1通用型运算放大器：通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。

这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广，其性能指标能适合于一般性使用。

它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。

1.2.2 高阻型运算放大器：这类放大器的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小，主要利用场效应管的高输入阻抗特点来实现这些目标，用场效应管组成运算放大器的差分输入级。

用FET作输入级，具有输入阻抗高、输入偏置电流低、高速、宽带和低噪声等优点。

不足是输入失调电压较大。

1.2.3低温漂型运算放大器：这类放大器是为了满足失调电压小且不随温度的变化而变化专门设计的,通常应用于精密仪器,弱信号检测等自动控制仪表中。

1.2.4高速型运算放大器：这类放大器的主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。

主要用于模数转换器和数模转换器，以及视频转换器中。

1.2.5低功耗型运算放大器：这类放大器工作时的电流非常小，电源电压也很低，整个运算放大器的功耗仅为几十微瓦。

多用于便携式电子产品中[7]。

2对各类不同的放大器性能和特点进行分析与比较2.1功率放大器的技术指标2.1.1输出功率输出功率是指功放电路输送给负载的功率。

额定功率（RMS）：是指连续的正弦波功率，在1kHZ正弦波输入及一定的负载下，谐波失真小于1%时所输出的功率，表示成W/CH（瓦/声道）。

一般来说，额定功率越大，造价越高。

最大输出功率：当不考虑失真大小时，功放电路的输出功率可远高于额定功率，还可输出更大数值的功率，它能输出的最大功率称为最大输出功率，前述额定功率与最大输出功率是两种不同前提条件的输出功率。

音乐输出功率（MPO）：音乐输出功率MPO是英文Music Power Output的缩写，它是指功放电路工作于音乐信号时的输出功率，也就是输出失真度不超过规定值的条件下，功放对音乐信号的瞬间最大输出功率。

音乐输出功率可以用来评价功放的动态听音效果，例如在平稳的音乐过程后面突然出现了冲击性强的打击乐器声音，有的功放电路可在瞬间提供很大的输出功率，有的功放却显得力不从心底气不足。

为了反映这瞬间突发性输出功率的能力可以用音乐输出功率来度量。

峰值音乐输出功率（PMPO）：它是最大音乐输出功率，是功放电路的另一个动态指标，若不考虑失真度功放电路可输出的最大音乐功率就是峰值音乐输出功率。

通常峰值音乐输出功率大于音乐输出功率，音乐输出功率大于最大输出功率，最大输出功率大于额定输出功率，经实践统计，峰值音乐输出功率是额定输出功率的5-8倍。

2.1.2频率响应频率响应是指将一个以恒电压输出的音频信号与系统相连接时，音箱产生的声压随频率的变化而发生增大或衰减、相位随频率而发生变化的现象。

功率放大器的频率响应范围应不低于人耳的听觉频率范围，在理想情况下，主声道音频功率放大器的工作频率范围为20-20kHz。

国际规定一般音频功放的频率范围是40-16kHz±1.5dB。

2.1.3失真输出信号波形形状不能重现输入信号波形形状的现象。

波形失真的原因和种类有很多，主要有谐波失真、互调失真、瞬态失真等。

从技术的角度看，失真度越小越好。

2.1.4动态范围放大器不失真的放大最小信号与最大信号电平的比值就是放大器的动态范围。

实际运用时，该比值使用dB来表示两信号的电平差，高保真放大器的动态范围应大于90dB。

自然界的各种噪声形成周围的背景噪声，而周围的背景噪声和演奏出现的声音强度相差很大，在通常情况下，将这个强度差称为动态范围，优良音响系统在输入强信号时不应产生过载失真，而在输入弱信号时，又不应被自身产生的噪声所淹没。

为此，好的音响系统应当具有较大的动态范围，噪声只能尽量减少，但不可能不产生噪声。

2.1.5信噪比音频信噪比是指音响设备播放时，正常声音信号强度与噪声信号强度的比值。

当信噪比低时，小信号输入时噪音严重，在整个音域的声音明显变得浑浊不清，不知发的是什么音，严重影响音质。