GH类放大器如何实现高音质和低功耗的承诺

G/H类放大器：如何实现高音质和低功耗的承诺 - 模拟电子技术 - 电子工程

图1：真接地耳机放大器。（DC/DC降压转换器、用于负电源的电荷泵、AB类放大器控制单元、耳机放大器）

高质量DC-DC转换器能以高达93%的效率将锂离子电池电压从3.7V转换为固定的1.5V输出电压。相对于放大器晶体管消耗2.2V(3.7V电池电压 -1.5V工作电压)的情况，这个方法当然更为有效率。

但是，这并不能掩盖除了在高输出电压水平以外，晶体管仍然会消耗大量电能的事实。要解决这个问题，需要改变放大器本身的电源配置，这就是开发G类和H类放大器的原因。

匹配输入电压和输出电压

上述音频放大器的功率数值为峰值功率值。实际上，需要这个最大电源电压的时间极短；音频信号具有很宽的动态范围。大部分的时间，输出电压均低于 0.5V，而放大器的电源电压却可达到1.5V。输出电压和电源电压之间的差异来自内部放大器晶体管所消耗的部分，这是电力损耗的主要原因。

为解决这个问题，G类和H类放大器采用的放大器电源电压要在一定程度上满足所需的输出功率。G类放大器一般有两种电源电压水平。较高的电源电压水平由所需的最大输出功率决定。较低的电源电压水平则由最小电源电压决定，放大器能够在这个电压下工作，且这个电压高于总谐波失真（THD）的阈值。

相对于G类放大器，H类放大器可根据输出信号的要求平稳地调节输出电压。因此，不同于G类放大器，H类放大器不受限于两或三种固定输出电压。它能将来自降压转换器的最低允许电源电压平稳转换为任意一种离散输出电压。

因此，H类放大器能以紧密匹配实际输出电压的电源电压工作；减小电源电压和输出电压之间的差异，降低所需的功耗。（见图2）