典型的线性音频放大器拓扑结构
音频是便携式消费类电子设备不可或缺的一个重要组成部分。集成耳机音频功率放大器有助于放大低功耗基带音频信号，以在使用耳机时驱动清脆、清晰的音 频。另外，这些放大器都需要具有极高的效率，以实现更长时间的电池寿命。为了迎接这种挑战，广大设计人员将使用 g 类音频放大器拓扑结构。
典型的线性音频放大器拓扑结构为 a 类、b 类、c 类和 ab 类。虽然这些音频放大器均为线性；但它们的效率并不是很高。请参见表1和图1。
表1线性音频放大器拓扑结构
拓扑 类别 描述 效率
a 类 线性 输出器件持续导电 20%
b 类 线性 输出器件导电 1/2 正弦周期。（一个在正区域导电，一个在负区域导电）在交叉点存在线性问题。 50%
ab 类 线性 输出器件导电 1/2 周期以上，但小于整个周期，从而解决 b 类的固有交叉失真问题。 50%
c 类 线性 输出器件导电 1/2 周期以下。高度非线性，以及音频输入失真。 70%
效率的定义为输出功率（向负载提供的功率）与输入功率（从电池吸取的功率）的比，用百分比表示。更高的效率意味着以热损耗形式浪费的电池功率更少。为了改善便携式音频设备的电池使用寿命，放大器需要更高的效率。
ab 类（线性）放大器具有固定的电源轨，消耗固定量的电源电流，以获得理想的输出电压。在桥接式负载 (btl) 状态下，该电源电流等于输出电流。通过负载的电源电流致使所有输出 mosfet 出现压降。mosfet 压降增加的这些电流，在放大器中形成较大的功耗，这就是 ab 类放大器效率仅为 50% 的原因。
什么是g类拓朴？
在极高电平条件下，g 类拓扑为一种多电源的 ab 类拓扑变体。g 类拓扑充分利用了典型音频/音乐源都具有极高峰值因数 (10-20db) 的这一有利条件。这就意味着峰值音频信号高于平均音频信号 (rms)。大多数时候，音频信号都处在较低的幅值，极少时间会表现出更高的峰值。
新型 g 类拓扑使用自适应降压转换器，以产生随音频信号移动的电源电压。它为大多数平均音频信号产生有充足余量的低电源电压，并切换至高电源电压来适应偶发的峰值 电压。由于电源的自适应特性，高峰值因数的典型音乐/音频源的功耗得到极大降低。这样便带来更低的电池电流消耗，从而获得比 ab 类构架更高的效率。
这种电源电压为自适应型。它在高音量音频信号时升高，从而防止大峰值电压失真，同时在小音频峰值时下降来降低功耗。
g类拓朴工作原理
图2描述了 g 类放大器的运行情况，其在低音频电压峰值时的电源电压为 1.3v，并在高峰值时自适应升高至 1.8v。我们使用一个降压 dc/dc 转换器来产生这些低电源轨（请参见图3）。
g 类放大器使用自适应电源轨，并利用一个内置降压转换器来产生耳机放大器正电源电压 (hpvdd)。充电泵对 hpvdd 进行反相，并产生放大器负电源电压 (hpvss)。这样便让耳机放大器输出可以集中于 0v。音频信号幅值较低时，降压转换器产生一个低 hpvdd 电压 (hpvddl)（请参见图2）。这样便在播放低噪声、高保真音频的同时最小化了 g 类放大器的功耗。
如果由于高音量音乐或者瞬态峰值音频幅值增加，则降压转换器产生一个高 hpvdd 电压 (hpvddh)。hpvdd 上升速率快于音频峰值上升时间。这样便可防止音频失真或削波。音频质量和噪声层不受 hpvdd 的影响。这种自适应 hpvdd 在避免削波和失真的同时最小化了电源电流。由于正常的听力水平在200mvrms以下，因此 hpvdd 最常位于其最低电压 hpvddl。所以，相比传统的 ab 类耳机放大器，g 类放大器拥有更高的效率。
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典型的线性音频放大器拓扑结构为 a 类、b 类、c 类和 ab 类。虽然这些音频放大器均为线性；但它们的效率并不是很高。请参见表1和图1。
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拓扑 类别 描述 效率
a 类 线性 输出器件持续导电 20%
b 类 线性 输出器件导电 1/2 正弦周期。（一个在正区域导电，一个在负区域导电）在交叉点存在线性问题。 50%
ab 类 线性 输出器件导电 1/2 周期以上，但小于整个周期，从而解决 b 类的固有交叉失真问题。 50%
c 类 线性 输出器件导电 1/2 周期以下。高度非线性，以及音频输入失真。 70%
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ab 类（线性）放大器具有固定的电源轨，消耗固定量的电源电流，以获得理想的输出电压。在桥接式负载 (btl) 状态下，该电源电流等于输出电流。通过负载的电源电流致使所有输出 mosfet 出现压降。mosfet 压降增加的这些电流，在放大器中形成较大的功耗，这就是 ab 类放大器效率仅为 50% 的原因。
什么是g类拓朴？
在极高电平条件下，g 类拓扑为一种多电源的 ab 类拓扑变体。g 类拓扑充分利用了典型音频/音乐源都具有极高峰值因数 (10-20db) 的这一有利条件。这就意味着峰值音频信号高于平均音频信号 (rms)。大多数时候，音频信号都处在较低的幅值，极少时间会表现出更高的峰值。
新型 g 类拓扑使用自适应降压转换器，以产生随音频信号移动的电源电压。它为大多数平均音频信号产生有充足余量的低电源电压，并切换至高电源电压来适应偶发的峰值 电压。由于电源的自适应特性，高峰值因数的典型音乐/音频源的功耗得到极大降低。这样便带来更低的电池电流消耗，从而获得比 ab 类构架更高的效率。
这种电源电压为自适应型。它在高音量音频信号时升高，从而防止大峰值电压失真，同时在小音频峰值时下降来降低功耗。
g类拓朴工作原理
图2描述了 g 类放大器的运行情况，其在低音频电压峰值时的电源电压为 1.3v，并在高峰值时自适应升高至 1.8v。我们使用一个降压 dc/dc 转换器来产生这些低电源轨（请参见图3）。
g 类放大器使用自适应电源轨，并利用一个内置降压转换器来产生耳机放大器正电源电压 (hpvdd)。充电泵对 hpvdd 进行反相，并产生放大器负电源电压 (hpvss)。这样便让耳机放大器输出可以集中于 0v。音频信号幅值较低时，降压转换器产生一个低 hpvdd 电压 (hpvddl)（请参见图2）。这样便在播放低噪声、高保真音频的同时最小化了 g 类放大器的功耗。
如果由于高音量音乐或者瞬态峰值音频幅值增加，则降压转换器产生一个高 hpvdd 电压 (hpvddh)。hpvdd 上升速率快于音频峰值上升时间。这样便可防止音频失真或削波。音频质量和噪声层不受 hpvdd 的影响。这种自适应 hpvdd 在避免削波和失真的同时最小化了电源电流。由于正常的听力水平在200mvrms以下，因此 hpvdd 最常位于其最低电压 hpvddl。所以，相比传统的 ab 类耳机放大器，g 类放大器拥有更高的效率。
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