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| 數(shù)字功放芯片匯總 |
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| 文章來(lái)源：永阜康科技 更新時(shí)間：2026/1/13 10:56:00 |
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數(shù)字功放
定義：數(shù)字功放是D類功放的統(tǒng)稱，采用開關(guān)模式放大音頻信號(hào)，通過(guò)PWM（脈寬調(diào)制）技術(shù)將信號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻脈沖，再經(jīng)濾波還原為音頻輸出 。
優(yōu)點(diǎn)：效率高（理想100%）、體積小、發(fā)熱低，適合多媒體音箱和藍(lán)牙設(shè)備 。 23
缺點(diǎn)：音質(zhì)可能偏冷硬，動(dòng)態(tài)范圍和解析力不如模擬功放，不適合高保真音樂(lè) 。 24
D類功放
工作原理：放大元件處于開關(guān)狀態(tài)，通過(guò)PWM調(diào)制音頻信號(hào)，輸出大功率脈沖波，經(jīng)低通濾波還原 。
優(yōu)勢(shì)：效率高（實(shí)際約90%）、體積小、成本低，適用于汽車音響、監(jiān)聽音箱等 。 36
音質(zhì)：早期存在失真問(wèn)題，但現(xiàn)代設(shè)計(jì)（如DDP技術(shù)）已顯著改善 。
D類功放的發(fā)展主線非常清晰：從 “解決有無(wú)” 到 “提升音質(zhì)” ，再到 “高集成度與智能化”。
第一代：早期探索與基礎(chǔ)確立 (約1990s末 - 2000s初)
時(shí)代特征：
· 核心目標(biāo)： 證明D類架構(gòu)的可行性，實(shí)現(xiàn)高效率的基本功能。
· 技術(shù)特點(diǎn)：
· 采用固定頻率的PWM調(diào)制。
· 開關(guān)頻率較低（通常200kHz - 500kHz）。
· THD+N性能一般（通常在0.1% - 1%），底噪較高。
· EMI電磁干擾問(wèn)題突出，需要復(fù)雜的外圍濾波電路。
· 主要是模擬輸入。
代表性芯片與品牌：
1. Tripath Technology: TA2020 / TA2024
· 特點(diǎn)： 采用專利的“T類”技術(shù)，本質(zhì)是一種自適應(yīng)調(diào)制率的D類放大。音質(zhì)在早期產(chǎn)品中表現(xiàn)突出，帶有一些“膽味”，在DIY圈子中風(fēng)靡一時(shí)。但EMI和可靠性仍是問(wèn)題。
2. National Semiconductor (現(xiàn)在TI): LM4651/LM4652
· 特點(diǎn)： 這是一個(gè)由驅(qū)動(dòng)器IC和MOSFET對(duì)組成的套裝，代表了早期分離方案的D類功放，需要設(shè)計(jì)者自己搭建輸出級(jí)，靈活性高但設(shè)計(jì)復(fù)雜。
3. STMicroelectronics: TDA748x 系列
· 特點(diǎn)： 早期的單片D類功放，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，主要用于低端消費(fèi)類產(chǎn)品如迷你音響。
第二代：性能優(yōu)化與音質(zhì)提升 (約2000s中 - 2010s初)
時(shí)代特征：
· 核心目標(biāo)： 解決第一代產(chǎn)品的缺陷，提升音質(zhì)，降低EMI，使其能進(jìn)入主流Hi-Fi市場(chǎng)。
· 技術(shù)特點(diǎn)：
· 采用更高開關(guān)頻率和更先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)。
· 引入BD調(diào)制等技術(shù)，簡(jiǎn)化輸出濾波器。
· THD+N顯著降低（達(dá)到0.01% - 0.05%級(jí)別）。
· 集成度提高，保護(hù)電路更完善。
· 開始出現(xiàn)數(shù)字輸入接口。
代表性芯片與品牌：
1. Texas Instruments: TPA31xxD2 系列
· 特點(diǎn)： 如TPA3116D2，成為一代“神芯片”。性能均衡，功率充足，成本低廉，外圍電路簡(jiǎn)單。其優(yōu)秀的性價(jià)比使其在DIY市場(chǎng)和眾多品牌有源音箱中獲得了巨大成功。
2. Analog Devices: SSM25xx / SSM35xx 系列
· 特點(diǎn)： 面向高端市場(chǎng)，性能極其優(yōu)秀。例如SSM3515，具有極低的THD+N和EMI，音質(zhì)可媲美高級(jí)AB類功放。
3. Infineon: MERUS™ 系列早期產(chǎn)品
· 特點(diǎn)： 英飛凌利用其在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，推出了多電平D類技術(shù)，進(jìn)一步優(yōu)化了效率和EMI。
第三代：高集成度與智能化 (約2010s中 - 至今)
時(shí)代特征：
· 核心目標(biāo)： 不再僅僅是功率放大，而是成為完整的“音頻解決方案”。
· 技術(shù)特點(diǎn)：
· 高集成度：芯片內(nèi)部集成DAC、DSP、I2C/SPI控制接口、電源管理。
· 智能功放：內(nèi)置DSP可實(shí)現(xiàn)揚(yáng)聲器保護(hù)、動(dòng)態(tài)均衡、限幅器、多通道分頻等高級(jí)功能。
· 高性能：THD+N突破0.01%，動(dòng)態(tài)范圍超過(guò)100dB。
· 多功能接口：支持I2S、TDM、PDM等數(shù)字音頻接口，可直接連接數(shù)字音源。
代表性芯片與品牌：
1. Texas Instruments: TAS57xx 系列
· 特點(diǎn)： 典型的智能音頻放大器。集成了強(qiáng)大的DSP，可以通過(guò)PurePath™ Console軟件進(jìn)行靈活的音頻算法配置，廣泛應(yīng)用于高端智能電視、Soundbar和藍(lán)牙音箱中，用于實(shí)時(shí)保護(hù)和優(yōu)化揚(yáng)聲器性能。
2. Qualcomm / Cirrus Logic: 智能手機(jī)音頻Codec+Amplifier SoC
· 特點(diǎn)： 高度定制化，通常與手機(jī)主板緊密集成。集成了高清音頻編解碼器、DSP和多個(gè)D類功放通道，提供如揚(yáng)聲器追蹤、自適應(yīng)音效等智能功能。
3. Maxim Integrated (現(xiàn)在ADI): MAX983xx 系列
· 特點(diǎn)： 提供了多種高集成度方案，例如MAX98357/58，內(nèi)置了I2S接口DAC和固定增益的D類功放，使用極其簡(jiǎn)單，是嵌入式系統(tǒng)和智能家居產(chǎn)品的熱門選擇。
第四代：追求極致性能與專用化 (約2010s末 - 至今)
時(shí)代特征：
· 核心目標(biāo)： 在特定應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑿阅芡葡驑O致，如超高功率、超低噪聲、超小體積。
· 技術(shù)特點(diǎn)：
· 采用氮化鎵晶體管，實(shí)現(xiàn)更高的開關(guān)頻率和效率。
· 支持超高清音頻格式。
· 面向汽車音頻等高可靠性應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化。
代表性芯片與品牌：
1. Texas Instruments: TPA325x 系列
· 特點(diǎn)： 尤其是 TPA3255，被譽(yù)為“D類功放芯片的標(biāo)桿”。在4歐姆負(fù)載下可提供超過(guò)300W的功率，同時(shí)THD+N低至0.003%。它代表了目前消費(fèi)級(jí)D類功放芯片的性能頂峰，被廣泛應(yīng)用于高端有源音箱、低音炮和專業(yè)音頻設(shè)備。
2. Infineon: MERUS™ MA12070 / MA5332MS
· 特點(diǎn)： MA12070是一款多電平D類功放，采用無(wú)濾波器設(shè)計(jì)，極大地簡(jiǎn)化了外圍電路。MA5332MS則集成了GaN功率級(jí)，實(shí)現(xiàn)了極小的封裝和極高的功率密度。
3. STMicroelectronics: FDA80x 系列
· 特點(diǎn)： 全差分輸入架構(gòu)的高保真D類功放，如FDA801，專為汽車音響和高端家用音頻設(shè)計(jì)，性能優(yōu)異。
總結(jié)歸納表
代際 大致時(shí)間 核心特征 關(guān)鍵技術(shù) 代表型號(hào)
第一代 1990s末-2000s初 基礎(chǔ)探索，效率優(yōu)先 固定頻率PWM，模擬輸入 Tripath TA202x, NS LM465x
第二代 2000s中-2010s初 性能優(yōu)化，提升音質(zhì) 高開關(guān)頻率，BD調(diào)制，THD+N<0.05% TI TPA31xxD2, ADI SSM35xx
第三代 2010s中-至今 高集成度，智能化 內(nèi)置DAC+DSP，I2C控制，揚(yáng)聲器保護(hù) TI TAS57xx, Qualcomm/Cirrus SoC
第四代 2010s末-至今 極致性能，專用化 氮化鎵，多電平，超高功率/低失真 TI TPA3255, Infineon MERUS™
這個(gè)發(fā)展歷程清晰地展示了D類功放芯片如何從一個(gè)有明顯技術(shù)缺陷的“異類”，通過(guò)不斷的技術(shù)迭代，最終在效率、音質(zhì)和集成度上全面超越傳統(tǒng)架構(gòu)，成為當(dāng)今音頻放大器絕對(duì)主流的歷程。 |
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您可能對(duì)以下產(chǎn)品感興趣 |
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| 產(chǎn)品型號(hào) |
功能介紹 |
兼容型號(hào) |
封裝形式 |
工作電壓 |
備注 |
| ACM8852 |
2×145W, BTL輸出(4Ω, 36V, THD+N = 1%) |
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UeLQFP-64散熱片在頂部） |
4.5V-38V |
2×145W 雙聲道、數(shù)字輸入D音頻功放,內(nèi)置 DSP 音效處理算法，支持高采樣率以及ClassH動(dòng)態(tài)升壓控制 |
| ACM8832 |
2×110W, BTL輸出(4Ω, 32V, THD+N = 1%) |
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TQFP-48（散熱片在頂部） |
4.5V-34V |
2×110W 雙聲道、數(shù)字輸入 D 類音頻功放 |
| ACM8815 |
1×200W，4Ω，36V，THD+N<10% |
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QFN-48 |
4.5V-38V |
內(nèi)置DSP、I2S數(shù)字輸入200W大功率單聲道D類功放IC,大功率輸出無(wú)需外接散熱器 |
| ACM8816 |
1×300W，4Ω，50V，THD+N<1% |
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4.5V-60V |
內(nèi)置DSP、I2S數(shù)字輸入300W大功率單聲道D類功放IC,國(guó)內(nèi)首款氮化鎵音頻功率放大器，大功率輸出無(wú)需外接散熱器 |
| ACM8831 |
1×135W, 單聲道輸出 (4Ω, 32V, THD+N = 10%) |
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TSSOP-28(散熱片朝上) |
4.5V-34V |
內(nèi)置DSP、I2S數(shù)字輸入135W大功率單聲道D類功放IC |
| ACM8636 |
2×30W+40W, 2.1通道 (2×8Ω+4Ω, 24V, THD+N =1%) |
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QFP-48 |
4.5V-26.4V |
內(nèi)置DSP、60W+2X30W大功率I2S輸入2.1聲道數(shù)字功放IC |
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