基于GaN的D类放大器设计

高保真声音再现发烧友是氮化镓（GaN）基本质量的最新受益者，因为它使这些发烧友在充满挑战的环境中得到了喘息。GaN解决了他们关于最佳家庭音频设置构成的难题。

音频放大器的基本类别是A类，AB类和B类，它们利用其晶体管的线性区域，同时尝试以最小的失真来重建完美的输入音频信号。已经表明，这种设计可以实现高达80％的理论效率，但实际上，它们的效率约为65％或更低。在当今电池供电的智能手机，数字增强无线技术（DECT）手机和蓝牙扬声器领域，这种线性方法已成为历史，因为它对电池寿命产生了巨大影响。与电子行业的大多数其他领域一样，发烧友发现使用切换方法比线性提供了更好的承诺。

对于坚持使用经典放大器拓扑类别的用户，他们的要求将集中在准确的音频再现上，而几乎不考虑解决方案的整体电效率。虽然这在家庭音频环境中是完全合理的，但许多应用都要求高放大器效率。这可能是为了节省能源并延长电池寿命，或者是为了减少散热，从而使最终产品更致密，更紧凑。

在1950年代提出的D类放大器一直使用一对推/拉配置的开关器件（图1）。脉冲宽度调制（PWM）信号的占空比由输入的音频信号控制，可确保开关设备处于打开或关闭状态，从而将其线性区域的操作保持在最低水平。这提供了100％的理论效率以及零失真的可能性。