| 本文将为读者分析单端、典型桥接负载和全差动式音讯放大器，同时探讨杂讯对于电源供应和射频整流的影响。
行动电话、PDA和其它可携式通讯设备常处于严苛吵杂的环境，这个现象促使许多厂商开始发展新的音讯功率放大器，它们都採用射频、共模和电源供应拒斥比良好的全差动式架构。本文将深入分析单端、典型桥接负载和全差动式音讯放大器，同时探讨杂讯对于电源供应和射频整流的影响。
这个产业所使用的音讯功率放大器架构可分成三大类：单端、典型桥接负载和全差动式放大器。单端音讯功率放大器通常是所有架构中最简单的一种，但行动电话却较少利用它们为和弦铃声或免持听筒模式等应用推动喇叭；一般说来，单端放大器是用来推动耳机，让使用者得以聆听MP3音乐或游戏音效，如(图一)。
在典型的单电源、单端电路设计中，放大器的输出端需要耦合电容来隔离直流偏压，避免直流电流进入负载。然而输出耦合电容和负载阻抗却会形成高通滤波器，其频率由以下的方程式所决定：
(公式一)
(图一) 单端放大器
就效能观点而言，此设计的主要缺点在于负载阻抗通常很小，此处是介于4Ω和8Ω喇叭之间，这将使得低频角频率（FC）变得更高。要让低频讯号进入喇叭，COUT就必须使用很大的电容，例如在喇叭阻抗为8Ω的情形下，如果COUT的电容值为68μF，那么频率小于292Hz的任何讯号都会被衰减。
想要免除单端放大器的输出电容（COUT），就需要使用分离式电源供应，但这种解决方案并不适合无线环境，因为手机设计人员必需增加一个直流转换器来提供负电源，使得解决方案的成本和体积都会增加。除此之外，单端放大器在导通、截止、进入关机模式和脱离关机模式时都很容易产生爆裂音，这些不必要杂讯的产生是因为喇叭两端出现电压变动（电压脉冲），它与此电压脉冲的上升时间、下降时间和宽度有关。
多数人只能听到20Hz至20kHz之间的声音，因此当脉冲宽度小于50μs时，耳朵就不会对它有任何反应，因为此时频率将会高于20kHz，所以不会有爆裂音；如果脉冲的升起时间超过50ms，就表示其频率小于20Hz，于是耳朵也听不到爆裂音。要产生人们熟悉的爆裂音，脉冲宽度必须大于50μs，脉冲的升起时间则要小于50ms。由于单端放大器必须立即截止导通才会产生脉冲，因此放大器的电压上升速率必须超过50ms才能避免爆裂音出现，但这个速度对于大多数的智慧型手机应用来说实在太慢了。
使用单端电源供应时，输出直流阻隔电容所储存的电荷也会造成爆裂音。当放大器的输出改变时，该电压加上电容器原有电压会出现在喇叭两端，使其发出所谓的爆裂音。
最后，在讨论音讯放大器时，提供至负载的功率也是一项重要考量。若使用单电源的单端放大器，喇叭的一端就会透过输出电容连接至放大器的输出端，另一端则会接地，于是喇叭两端的电压就只能在VDD和地电位之间改变。根据下面这个公式，可以计算放大器送至负载的功率值：
(公式二)
峰至峰输出电压的最大值则是电源供应电压。假设输出为正弦波，那么均方根值输出电压的最大值就是：
(公式三)
理论上的最大输出功率则为：
(公式四)
后面文中将证明在同样的电源供应和负载阻抗条件下，桥式负载和全差动式放大器的输出功率可以达到单端放大器的四倍。
今日的行动电话和可携式通讯装置都使用同样类型的音讯放大器架构：单端输入和桥式负载输出(图二)。桥式负载放大器是由两个单端放大器组成，分别推动负载的一端，第一个放大器（A）会决定增益值，第二个放大器（B）则是做为单位增益反相器。这种桥式负载放大器的增益是由下式定义：
(公式五)
受到单位增益反相放大器（B）的影响，放大器的增益值会加倍。传送至负载的功率是这种差动式驱动电路设计的主要优点之一，利用差动方式来推动喇叭，那么每当一端的电压下降时，另一端的电压就会上升，反之亦然；相较于负载一端接地的方式，差动设计的特性实际上会让负载的电压摆幅加倍。由于负载两端的电压摆幅会加倍，因此输出功率方程式就变成：
(公式六)
于是桥式负载在理论上的最大输出功率就变成：
(公式七)
相较于使用单电源的单端音讯功率放大器，喇叭两端电压加倍后，就算电源电压和负载阻抗都保持相同，输出功率也会增加四倍。
旁路电容（CBYPASS）是另一项需要考虑的因素，该电容是电路中最重要的元件，因为它会承担多项重要功能。首先，放大器的电压上升速率就是由旁路电容决定，若放大器的电压上升速率缓慢，爆裂音的产生就会减少。旁路电容和负责产生电源中点电压的高阻抗电阻分压器电路会形成一个RC时间常数，而如前所述，只要这个时间常数大于50ms，使用者就不会听到爆裂音。
旁路电容的第二个功能是减少电源供应所产生的杂讯，这个杂讯是由耦合进来的输出驱动讯号所产生，该讯号则来自于放大器内部的电源中点电压产生电路。这个杂讯会造成电源供应拒斥比的下降，例如在电源供应充满了杂讯的系统中，它会影响系统的总谐波失真与杂讯值（THD＋N）。
相较于单端音讯放大器，这类架构的优点是它在相同电源供应下所能提供的输出功率；除此之外，它也不再需要输出直流阻隔电容，因为喇叭两端的VDD/2偏压就能将直流偏压抵消。现在，低频效能只会受到输入电路和喇叭响应能力的限制。
然而这类电路也有明显缺点，例如杂讯耦合至单端输入后，就会被放大器放大并出现在输出端，其倍数相当于放大器的增益值。由于放大器B并没有回授至输入端，耦合至输出端的任何高频杂讯也会造成喀嚓声和嗡声，这种效果称为射频整流。
(图二) 单端输入和桥式负载输出架构
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全差动式放大器
