NBDD高效數(shù)字音頻功率放大器設(shè)計(jì)

為提高功放效率,以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)高效、節(jié)能和小型化的發(fā)展趨勢(shì),以d類功率放大器為核心,以單片機(jī)89c51和可編程邏輯器件(fpga)進(jìn)行控制及對(duì)數(shù)據(jù)的處理,實(shí)現(xiàn)了對(duì)音頻信號(hào)的高效率放大。系統(tǒng)最大不失真輸出功率大于1w,可實(shí)現(xiàn)電壓放大倍數(shù)1～20連續(xù)可調(diào),并增加了短路保護(hù)斷電功能,輸出噪聲低。系統(tǒng)可對(duì)功率進(jìn)行計(jì)算顯示,具有4位數(shù)字顯示,精度優(yōu)于5%。

采用了典型的ocl功放電路,為全互補(bǔ)對(duì)稱式純甲類dc結(jié)構(gòu),功放的每一級(jí)放大均工作于甲類狀態(tài)。前置低放中輸入級(jí)和電壓放大級(jí)采用線性較好的沃爾漫電路,末級(jí)功放中采用2sc5200和2sa1943大功率東芝管并聯(lián)輸出,功率強(qiáng)勁。在音源選擇電路中,采用了小型繼電器,縮短信號(hào)傳輸線路。

近年，隨著mp3、dvd和移動(dòng)電話等便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品的普及，音頻功率放大器以高效率、低功耗、小體積的優(yōu)點(diǎn)日益成為音響領(lǐng)域的主流，在未來便攜式和大功率音頻、視頻領(lǐng)域中將具有廣闊的發(fā)展前景。在音頻領(lǐng)域發(fā)展的幾十年里，a類、b類、ab類音頻功率放大器一直占著主導(dǎo)地位。隨著科技的不斷發(fā)展，音頻功率放大器也有了新的研究成果。

1/15 目錄 引言.............................................................................................................................................1 第一章課題概況.........................................................................................................................3 §1.1課題設(shè)計(jì)要求.............................................................................................

1 1概述 在介紹音頻功率放大器的文章中，有時(shí)會(huì)看到“thd+n”，thd+n是英文totalhormonicdistortion +noise的縮寫，譯成中文是“總諧波失真加噪聲”。它是音頻功率放大器的一個(gè)主要性能指標(biāo)，也是音 頻功率放大器的額定輸出功率的一個(gè)條件。 thd+n性能指標(biāo) thd+n表示失真+噪聲，因此thd+n自然越小越好。但這個(gè)指標(biāo)是在一定條件下測(cè)試的。同一個(gè) 音頻功率放大器，若改變其條件，其thd+n的值會(huì)有很大的變動(dòng)。 這里指的條件是，一定的工作電壓vcc(或vdd)、一定的負(fù)載電阻rl、一定的輸入頻率fin（一 般常用1khz）、一定的輸出功率po下進(jìn)行測(cè)試。若改變了其中的條件，其thd+n值是不同的。例如， 某一音頻功率放大器，在vdd=3v、fin=1khz、rl=32ω、po=25m

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說明書 1 高效率音頻功率放大器的設(shè)計(jì) 摘要:由于d類音頻功率放大器與傳統(tǒng)的模擬功放相比，具有體積小，效 率高，低失真，大功率的特點(diǎn)所以具有廣闊的發(fā)展前景。d類音頻功率放 大器通常包括pwm脈寬調(diào)制器、高速開關(guān)功率放大器、低通濾波器這三個(gè) 部分，加上信號(hào)轉(zhuǎn)換、測(cè)量顯示以及短路保護(hù)部分就構(gòu)成了一個(gè)完整的音 頻功率放大系統(tǒng)。本文先簡(jiǎn)單介紹音頻功率放大器的發(fā)展進(jìn)程及該領(lǐng)域內(nèi) 的新興技術(shù),接著介紹音響和放大器的基本知識(shí)，由此提出設(shè)計(jì)的任務(wù)與 要求，主要對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各組成部分電路的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證與比較，并擇優(yōu) 選用d類音頻功率放大器以及其它部分電路完成本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作，最后 對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，結(jié)果顯示達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵詞：d類音頻功率放大器pwm脈寬調(diào)制器高速開關(guān)功率放大器 低通濾波器 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說明書 2 abstract

為了節(jié)約電路的成本,提高放大器的效率,本文介紹采用普通的電子元器件設(shè)計(jì)高效率音頻功率放大器的方法,本設(shè)計(jì)使用基本的運(yùn)算放大器,構(gòu)成pwm電路,形成d類功率放大器,實(shí)現(xiàn)了高效率,低失真的設(shè)計(jì)要求。為了提高電路的抗干擾性能,在設(shè)計(jì)中使用了電壓跟隨器,差動(dòng)放大器,有源帶通濾波器等。使本設(shè)計(jì)獲得了良好的效果。

以d類放大器的原理為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了一個(gè)高效率音頻功率放大器,用于對(duì)通頻帶范圍為0.002～20khz的音頻信號(hào)進(jìn)行功率放大。功率放大部分采用+5v單電源供電,主要由前置放大模塊、三角波產(chǎn)生模塊、比較器模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、h橋互補(bǔ)對(duì)稱輸出模塊構(gòu)成。整個(gè)功放電壓放大倍數(shù)1～90倍連續(xù)可調(diào),效率可達(dá)82.0%。在8ω負(fù)載上,最大輸出功率為1.24w,輸出波形幾乎無失真。系統(tǒng)可測(cè)量放大器輸出功率并實(shí)時(shí)顯示出來,精度優(yōu)于4%。此外,還增加了過流保護(hù)的功能,負(fù)載短路時(shí)自動(dòng)切斷功放電源。該音頻功率放大器由于其高效率和低耗電的特點(diǎn)在實(shí)際中有很好的應(yīng)用前景。

基于usb接口的音頻功率放大器設(shè)計(jì) 摘要：本設(shè)計(jì)主要包括mp3音頻解碼電路、脈寬調(diào)制器、前置放大電路、 驅(qū)動(dòng)電路、h橋互補(bǔ)對(duì)稱輸出電路、低通濾波器、音量顯示電路，它采用高速開 關(guān)方式實(shí)現(xiàn)低頻功率放大，提高了音頻功放的效率。 關(guān)鍵詞：接口脈寬調(diào)制前置放大低通濾波 1緒論 1.1音頻功率放大器的現(xiàn)狀 進(jìn)入21世紀(jì)以后，各種便攜式的電子設(shè)備成為了電子設(shè)備的一種重要的發(fā) 展趨勢(shì)。從作為通信工具的手機(jī)，到作為娛樂設(shè)備的mp3播放器，已經(jīng)成為差 不多人人具備的便攜式電子設(shè)備。陸續(xù)將要普及的還有便攜式電視機(jī)，便攜式 dvd等等。所有這些便攜式的電子設(shè)備的一個(gè)共同點(diǎn)，就是都有音頻輸出，也 就是都需要有一個(gè)音頻放大器；另一個(gè)特點(diǎn)就是它們都是電池供電的，都希望能 夠有較長(zhǎng)的使用壽命。就是在這種需求的背景下，新型d類放大器被開發(fā)出來 了。它的最大特點(diǎn)就是它能夠在保持最低的失真情

1 設(shè)計(jì)并制作高效率音頻功率放大器.................................................................................................................2 1引言..................................................................................................................................................................2 2設(shè)計(jì)總體方案......................................................................................

在晶體管是理想的情況下推算g類功放的效率曲線,再根據(jù)實(shí)際情況估算g類功放的大致平均效率,得出g類功放的電源效率隨電源組數(shù)增加而增大的具體數(shù)值關(guān)系。利用a/d轉(zhuǎn)換技術(shù)原理提出一種數(shù)字切換g類功放電源的全新方法,使較少的電源數(shù)組合出較多的電源組數(shù),這種方法比常規(guī)幅值直接切換電源的g類功放具有更高的效率。對(duì)g類功放特有的切換干擾、損耗和速度等細(xì)節(jié)問題指出了解決方案。

目錄 一、設(shè)計(jì)意 義????????????????????4 二、設(shè)計(jì)方案比 較??????????????????7 三、電路組成框 圖??????????????????8 四、電路原理 圖???????????????????9 五、組裝及技術(shù)指標(biāo)測(cè) 試???????????????14 六、總 結(jié)?????????????????????? 一、設(shè)計(jì)意義 在現(xiàn)代音響普及中，人們因生活層次、文化習(xí)俗、音樂修養(yǎng)、欣賞 口味的不同，令對(duì)相同電氣指標(biāo)的音響設(shè)備得出不同的評(píng)價(jià)。所以，就 高保真度功放而言，應(yīng)該達(dá)到電氣指標(biāo)與實(shí)際聽音指標(biāo)的平衡與統(tǒng)一。 功率放大電器的作用是給音響放大器的負(fù)載rl（揚(yáng)聲器）提供一定的輸 出功率。當(dāng)負(fù)載一定時(shí)，希望輸出的功率盡可能大，輸出的信號(hào)的非線 形失真盡可能的小，效率盡可能的高。 1、功率放大電路的分析 能夠向負(fù)載提供足夠信號(hào)功率的放大電路稱為功率放大

四川師范大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) i 音頻功率放大器的設(shè)計(jì) 內(nèi)容提要： 本文介紹了音頻功率放大器構(gòu)成、功能、及工作原理等。 關(guān)鍵詞：lm1875功率芯片音頻功率放大器 audiopoweramplifier abstract: keywords:lm1875powerchipaudioamplifier 四川師范大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) ii 目錄 一、音頻功率放大器簡(jiǎn)介........................................................................................................1 （一）早期的晶體管功放............................................................................

1 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院 課程設(shè)計(jì)說明書 課程設(shè)計(jì)名稱：電子技術(shù)課程 課程設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)ocl音頻功率放大器 指導(dǎo)老師：查君君 專業(yè)班級(jí)：自動(dòng)化1404 學(xué)生姓名：林春 學(xué)號(hào)：314207010417 起止日期：2016.06.20-2016.07.01 總評(píng)成績(jī)： 2 任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)ocl音頻功率放大器 設(shè)計(jì)任務(wù)： ①輸入信號(hào)為vi=0.5v頻率f＝20hz-20khz; ②額定輸出功率po≥2w； ③負(fù)載阻抗rl=8ω； ④失真度γ≤3%； 要求： （1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定電路的設(shè)計(jì)方案，初選電路元器件，設(shè)置參數(shù)。 （2）仿真分析、測(cè)量電路的相關(guān)參數(shù)，修改、復(fù)核，使之滿足設(shè)計(jì)要求，列出 調(diào)試步驟。 （3）綜合分析計(jì)算電路參數(shù)，驗(yàn)證滿足設(shè)計(jì)要求后，畫出總結(jié)構(gòu)框圖和邏輯

d型功率放大器以其體積小、效率高的優(yōu)點(diǎn)延長(zhǎng)了系統(tǒng)的電池壽命,文章針對(duì)d型放大器的優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)了一款高效率、低失真的d型音頻功率放大器。通過建立負(fù)反饋提高放大器的線性度與電源紋波抑制比;最小化系統(tǒng)的失真要求高速采樣,芯片設(shè)計(jì)了高速比較器來滿足這一要求;同時(shí),根據(jù)工作需要,芯片的帶隙基準(zhǔn)設(shè)計(jì)具有較低的溫度系數(shù),較高的電源抑制比。

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 1機(jī)電2系系生產(chǎn)過程自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)08生產(chǎn)過程自動(dòng)化技術(shù)？班姓名：？ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間：2011年4月11日至2011年6月10日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：高效率音頻功率放大器設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù) 一.畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的： 通過此題目的畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)和技能進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)能力，提 高學(xué)生電力電子技術(shù)和電子技術(shù)的水平。 二.設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 （一)任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)高效率音頻功率放大器及其參數(shù)的測(cè)量、顯示裝置。功率放大器的電源電壓為+5v （電路其他部分的電源電壓不限），負(fù)載為8ω電阻。 （二）要求 1．基本要求 （1）功率放大器 a．3db通頻帶為300hz～20khz，輸出正弦信號(hào)無明顯失真。 b．最大不失真輸出功率≥1w。 c．輸入阻抗>10kω，電壓放大倍數(shù)1～20連續(xù)

音頻功率放大器的設(shè)計(jì)報(bào)告 目錄 一、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求·········································（2） 二、設(shè)計(jì)方案的選擇與論證··································（2） 三、電路設(shè)計(jì)計(jì)算與分析····································（4） ua741介紹····················································（4） 前級(jí)電路原理圖及仿真結(jié)果·······································（5） tda2030介紹··················································（6） 音頻功放電路原理圖及仿真結(jié)果··························

武漢理工大學(xué)《模電電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說明書 學(xué)號(hào)：0121309341437 課程設(shè)計(jì) 題目otl音頻功率放大器的設(shè)計(jì)與制作 學(xué)院信息工程學(xué)院 專業(yè)通信工程 班級(jí)通信1302 姓名楊帆 指導(dǎo)教師趙寧 2014年1月23日 武漢理工大學(xué)《模電電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說明書 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)生姓名：楊帆專業(yè)班級(jí)：通信1302 指導(dǎo)教師：趙寧工作單位：信息工程學(xué)院 題目:otl音頻功率放大器的設(shè)計(jì)與制作 初始條件： 元件：集成功放tda2030a、集成穩(wěn)壓器lm7812、電阻、電容、電位計(jì)若干。 儀器：萬用表、示波器、交流毫伏表、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、學(xué)生電源 要求完成的主要任務(wù):（包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求） 1、課程設(shè)計(jì)工作量：1周。 2、技術(shù)要求： ①要求

南昌大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性申明 本人鄭重申明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究 所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包 含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究作出 重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識(shí)到 本申明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名：日期： 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并 向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和 借閱。本人授權(quán)南昌大學(xué)可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù) 庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位 論文。 本學(xué)位論文屬于 保密□，在年解密后適用本授權(quán)書。 不保密。 （請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打―√‖） 作者簽名：日期： 導(dǎo)師簽名：日 i hi

武漢理工大學(xué)《電子綜合實(shí)訓(xùn)ⅰ》說明書 學(xué)號(hào)： 電子綜合實(shí)訓(xùn) 題目音頻功率放大器的設(shè)計(jì) 學(xué)院理學(xué)院 專業(yè)光信息科學(xué)與技術(shù) 班級(jí) 姓名 指導(dǎo)教師易迎彥 2014年1月17日 武漢理工大學(xué)《電子綜合實(shí)訓(xùn)ⅰ》說明書 電子綜合實(shí)訓(xùn)任務(wù)書 學(xué)生姓名：專業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)老師：易迎彥工作單位：武漢理工大學(xué)理學(xué)院 題目：音頻功率放大器的設(shè)計(jì) 初始條件：直流可調(diào)穩(wěn)壓電源兩臺(tái)，數(shù)字示波器一臺(tái)，萬用電表一塊，面包板一塊，元器 件若干，剪刀、鑷子等必備工具。 要求完成的主要任務(wù)：（包括電子綜合實(shí)訓(xùn)工作量及其技術(shù)要求以及說明書撰寫等具體要 求） 1、技術(shù)要求： 設(shè)計(jì)一音頻功率放大器；要求輸入信號(hào)vi=10mv，頻率f=1khz，負(fù)載電阻為8ω時(shí)， 輸出功率p0≥1w； 2、主要任務(wù)： （一）設(shè)計(jì)方案 （1）按照技術(shù)要求，提出自己的設(shè)計(jì)方案（多種，芯片不限）并進(jìn)行比

i 單刀音頻功率放大器的設(shè)計(jì) 摘要 本次課程設(shè)計(jì)題目為音頻功率放大器，簡(jiǎn)稱音頻功放，音頻功率放大器主要用于推動(dòng)揚(yáng) 聲器發(fā)聲，凡發(fā)聲的電子產(chǎn)品中都要用到音頻功放。 設(shè)計(jì)中主要采用op07進(jìn)行音頻放大器的設(shè)計(jì)，op07芯片是一種低噪聲，非斬波穩(wěn)零的 雙極性運(yùn)算放大器集成電路。由于op07具有非常低的輸入失調(diào)電壓（對(duì)于op07a最大為25 μv），所以op07在很多應(yīng)用場(chǎng)合不需要額外的調(diào)零措施。設(shè)計(jì)中的音頻功率放大器主要由 直流穩(wěn)壓電源、前置放大電路、二級(jí)放大電路和功率放大電路組成。前置放大電路采用了反 相比例運(yùn)算放大器，二級(jí)放大電路用一個(gè)低通濾波器和一個(gè)高通濾波器組成一個(gè)帶通濾波 器，功率放大電路采用了ocl電路。直流電源采用橋式電路進(jìn)行整流，輸出則采用了三端集 成穩(wěn)壓器。 對(duì)前置放大電路和二級(jí)放大電路進(jìn)行了輸入、輸出分析和頻率響應(yīng)分析。對(duì)功率放大電 路進(jìn)行了輸

d類音頻功放具有高效、節(jié)能、小型化的優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于便攜式產(chǎn)品、家庭av設(shè)備及汽車音響等多個(gè)領(lǐng)域。文章設(shè)計(jì)了一款工作于5v電源電壓并采用pwm來實(shí)現(xiàn)的d類音頻功率放大器,整個(gè)系統(tǒng)包含了輸入放大級(jí)、誤差放大器、比較器、內(nèi)部振蕩電路、驅(qū)動(dòng)電路、全橋開關(guān)電路及基準(zhǔn)電路。通過引入反饋技術(shù)來減小系統(tǒng)的thd指數(shù),采用雙路反寬調(diào)制方案不僅抑制了d類音頻功率放大器的靜態(tài)功耗,而且達(dá)到了去除d類音頻功率放大器輸出端低通濾波器的目的,減小了系統(tǒng)的體積。