文档介绍：数字功放与模拟功放的区别
嘉兆科技
 一、数字功放与D类功放的区别
   常见D类功放(PWM功放)的工作原理:PWM功放只能接受模拟音频信号,用内部三角波发生器产生的三角波和它进行比较,其结果就是一个脉宽调制信号(PWM),然后将PWM信号放大并还原成模拟音频信号。因此,PWM功放是用脉冲宽度对模拟音频幅度进行模拟的,其信息的传递过程是模拟的、非量化的、非代码性的。并且由于目前器件性能的限制,PWM功放不可能采用太高的采样频率,在性能指标上尚达不到Hi-Fi级的水平。而数字功放采用一些宽度固定的脉冲来数字地量化、编码模拟音频信号,使音频信号的还原更为真实。
二、数字功放和模拟功放的区别
  数字功放由于工作方式与传统模拟功放完全不同,因此克服了模拟功放固有的一些缺点,并且具备了一些独有的特点。
1. 过载能力与功率储备
数字功放电路的过载能力远远高于模拟功放。模拟功放电路分为A类、B类或AB类功率放大电路,正常工作时功放管工作在线性区;当过载后,功放管工作在饱和区,出现谐波失真,失真程度呈指数级增加,音质迅速变坏。而数字功放在功率放大时一直处于饱和区和截止区,只要功放管不损坏,失真度不会迅速增加。
2. 交越失真和失配失真
   模拟B类功放在过零失真,这是由于晶体管在小电流时的非线性特性而引起的在输出波形正负交叉处的失真(小信号时晶体管会工作在截止区,无电流通过,导致输出严重失真)。而数字功放只工作在开关状态,不会产生交越失真。
   模拟功放存在推挽对管特性不一致而造成输出波形上下不对称的失配失真,因此在设计推挽放大电路时,对功放管的要求非常严格。而数字功放对开关管的配对无特殊要求,基本上不需要严格的挑选即可使用。
3. 功放和扬声器的匹配
   由于模拟功放中的功放管内阻较大,所以在匹配不同阻值的扬声器时,模拟功放电路的工作状态会受到负载(扬声器)大小的影响。(开关管的内阻加滤波器内阻),相对于负载(扬声器)的阻值(4~8Ω)完全可以忽略不计,因此不存在与扬声器的匹配问题。
4. 瞬态互调失真
   模拟功放几乎全部采用负反馈电路,以保证其电声指标,在负反馈电路中,为了抑制寄生振荡,采用相位补偿电路,从而会产生瞬态互调失真。数字功放在功率转换上没有采用任何模拟放大反馈电路,从而避免了瞬态互调失真。
5. 声像定位
   对模拟功放来说,输出信号和输入信号之间一般都存在着相位差,而且在输出功率不同时,相位失真亦不同。而数字功放采用数字信号放大,使输出信号与输入信号相位完全一致,相移为零,因此声像定位准确。
6. 升级换代
  数字功放通过简单地更换开关放大模块即可获得大功率。大功率开关放大