G/H类音频放大器：如何实现高音质和低功耗

器则支持1.5V和1.2V之间的额外电压水平。G类和H类放大器可明显降低功耗。

　　此外，相对于AB类放大器，采用G类或H类拓扑实现并不非常复杂，成本也没有增加很多(图3为G类/H类放大器的简化框图)。与AB类放大器的主要区别在于，DC/DC转换器不再有固定输出电压。可变电压输出需要在放大器输出级到DC/DC转换器之间增加一个反馈信号，才能根据音频信号调节输出电压。

　　图3：G类/H类放大器框图。

　　(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、G/H类传感器)

　　最佳和最差的H类或G类放大器之间的差异程度

　　基于成本和可用性的考虑，耳机放大器一般采用CMOS技术制造。虽然VSUPMIN的理想值取决于放大器的电路设计，然而在实践中往往取决于用以制造放大器的CMOS技术的最低阈值。

　　在现今的放大器设计中，VSUPMIN的定义是2×VTH+Vdsat。如果制造该器件的CMOS工艺可通过实现较低的晶体管阈值来支持较低的VSUPMIN值，将可以取得一个更好的结果。例如，如果放大器级以±1.2V的最低电源电压运行，则比播放相同音频信号的±0.9V运行的放大器增加了30%的功耗。

　　这正是奥地利微电子特殊的LowVT CMOS工艺的承诺。这些工艺已用于生产全新的AS3561器件。AS3561是一个H类放大器，可为耳机放大器提供低至±0.9 V的电源电压。搭配高效率DC-DC转换器及自适应式电荷泵，它可将功耗降至最低：2 x 0.1mW播放的电池电压为3.6V，典型电流消耗仅有1.7mA。这种高效率架构与G类及AB类架构之间的功耗差异见图4。

　　图4：H类与AB类及G类的功耗比较

　　结论

　　与广泛使用的AB类放大器相比，G类和H类音频放大器可动态调节电源电压，大幅改善电源效率。但是，对大部分时间在放大器的总谐波失真阈值工作的器件的分析显示，采用低电压阈值工艺技术制造的H类放大器能额外节省30%的电力。