基于D類(lèi)放大的高效率音頻功率放大器設(shè)計(jì)

以d類(lèi)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(chēng)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(wú)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(lái),精度優(yōu)于4%。此外,還增加了過(guò)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。

在晶體管是理想的情況下推算g類(lèi)功放的效率曲線,再根據(jù)實(shí)際情況估算g類(lèi)功放的大致平均效率,得出g類(lèi)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(lèi)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(lèi)功放具有更高的效率。對(duì)g類(lèi)功放特有的切換干擾、損耗和速度等細(xì)節(jié)問(wèn)題指出了解決方案。

數(shù)字音頻功率放大器具有體積小、重量輕、可靠性高的特點(diǎn),但其并非工作在理想狀態(tài)下。為進(jìn)一步提高數(shù)字功放的效率,通過(guò)將雙邊帶三電平自然采樣法(nbdd)脈寬調(diào)制技術(shù)引入數(shù)字功放的脈寬調(diào)制設(shè)計(jì),并將dead-time技術(shù)引入開(kāi)關(guān)放大器的設(shè)計(jì)中,提出了高效數(shù)字音頻功率放大器的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,從而提高了整機(jī)的失真度指標(biāo),降低了低通濾波器設(shè)計(jì)階數(shù)、改善了信噪比。

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......................................................................................

采用了典型的ocl功放電路,為全互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)式純甲類(lèi)dc結(jié)構(gòu),功放的每一級(jí)放大均工作于甲類(lèi)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。

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 1機(jī)電2系系生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)08生產(chǎn)過(guò)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(guò)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(wú)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)

d類(lèi)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(chē)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(lái)實(shí)現(xiàn)的d類(lèi)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(kāi)關(guān)電路及基準(zhǔn)電路。通過(guò)引入反饋技術(shù)來(lái)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(lèi)音頻功率放大器的靜態(tài)功耗,而且達(dá)到了去除d類(lèi)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。

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(xiě)，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

i 高效音頻功率放大器的設(shè)計(jì) 摘要 在音頻功率放大器的市場(chǎng)上，ab類(lèi)一直處于統(tǒng)治地位。近年來(lái)，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，d類(lèi)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(lái)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，因此對(duì)高效音頻功率放大器的設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。 本設(shè)計(jì)根據(jù)d類(lèi)功放的工作原理設(shè)計(jì)的d類(lèi)音頻功率放大器，能對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行放 大，放大器的通頻帶達(dá)到300~3400hz，輸出功率1w，輸出信號(hào)無(wú)明顯失真。根據(jù)d類(lèi) 功放的原理分別設(shè)計(jì)了前置放大模塊、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(chēng)輸出及低通濾波模塊等。其中三角波產(chǎn)生器及比較器共同組成脈寬調(diào)制（pwm） 模塊，h橋互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)輸出電路采用驅(qū)動(dòng)電流小、低導(dǎo)通電阻及良好開(kāi)關(guān)特性的vmosfet 管，濾波器采用兩個(gè)相

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(guò)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(lái)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。

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(chēng)輸出電路、低通濾波器、音量顯示電路，它采用高速開(kāi) 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(lè)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(lèi)放大器被開(kāi)發(fā)出來(lái) 了。它的最大特點(diǎn)就是它能夠在保持最低的失真情

提出一種雙反饋回路的2階閉環(huán)脈寬調(diào)制(pwm)方式的d類(lèi)放大器結(jié)構(gòu),在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí)通過(guò)增加反饋環(huán)路增益來(lái)改善放大器性能.分析了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)工作機(jī)制,并采用系統(tǒng)級(jí)行為模型仿真和晶體管級(jí)電路仿真進(jìn)行驗(yàn)證.本設(shè)計(jì)采用上華0.5μmbcd工藝,全差分結(jié)構(gòu)、全橋輸出,實(shí)現(xiàn)了輸出功率2×10w的雙聲道立體聲d類(lèi)音頻功率放大器.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,效率可達(dá)90%,fpsrr為82db@1khz,總諧波失真為0.05%,芯片面積為4.37mm×3.46mm,靜態(tài)工作電流31ma,關(guān)斷電流小于100na.實(shí)現(xiàn)了大功率高性能d類(lèi)功率放大器的設(shè)計(jì)要求.

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(shuō)明書(shū) 課程設(shè)計(jì)名稱(chēng)：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(zhuān)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(shū) 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(huà)出總結(jié)構(gòu)框圖和邏輯

d類(lèi)功率放大器 一．原理 d類(lèi)功放也稱(chēng)為數(shù)字功放，與模擬功放的主要差別在于功放管的工作狀態(tài). 傳統(tǒng)模擬放大器有甲類(lèi)、乙類(lèi)、甲乙類(lèi)和丙類(lèi)等.一般的小信號(hào)放大都是甲類(lèi)功 放，即a類(lèi)，放大器件需要偏置，放大輸出的幅度不能超出偏置范圍，所以， 能量轉(zhuǎn)換效率很低，理論效率最高才25%.乙類(lèi)放大，也稱(chēng)b類(lèi)放大不需要偏置， 靠信號(hào)本身來(lái)導(dǎo)通放大管，理想效卒高達(dá)785%.但因?yàn)檫@樣的放大，小信號(hào)時(shí)失 真嚴(yán)重實(shí)際電路都要略加一點(diǎn)偏置，形成甲乙類(lèi)功放，這么一來(lái)效率也就隨之下 降.雖然高頻發(fā)射電路中還有一種丙類(lèi)，即c類(lèi)放大，效率可以更高，但電路復(fù) 雜、音質(zhì)更差，音頻放大中一般都不采用.這幾種模擬放大電路的共同特點(diǎn)是晶 體管都工作在線性放大區(qū)域中，它按照輸入音頻信號(hào)的大小控制輸出的大小，就 像串在電源與輸出間的一只可變電阻，控制輸出，但同時(shí)自身也在消耗電能. d類(lèi)功放

精品文檔 。1歡迎下載 d類(lèi)功率放大器 一．原理 d類(lèi)功放也稱(chēng)為數(shù)字功放，與模擬功放的主要差別在于功放管的工作狀態(tài)。 傳統(tǒng)模擬放大器有甲類(lèi)、乙類(lèi)、甲乙類(lèi)和丙類(lèi)等。一般的小信號(hào)放大都是甲類(lèi)功 放，即a類(lèi)，放大器件需要偏置，放大輸出的幅度不能超出偏置范圍，所以，能 量轉(zhuǎn)換效率很低，理論效率最高才25%。乙類(lèi)放大，也稱(chēng)b類(lèi)放大不需要偏置， 靠信號(hào)本身來(lái)導(dǎo)通放大管，理想效卒高達(dá)785%。但因?yàn)檫@樣的放大，小信號(hào)時(shí) 失真嚴(yán)重實(shí)際電路都要略加一點(diǎn)偏置，形成甲乙類(lèi)功放，這么一來(lái)效率也就隨之 下降。雖然高頻發(fā)射電路中還有一種丙類(lèi)，即c類(lèi)放大，效率可以更高，但電路 復(fù)雜、音質(zhì)更差，音頻放大中一般都不采用。這幾種模擬放大電路的共同特點(diǎn)是 晶體管都工作在線性放大區(qū)域中，它按照輸入音頻信號(hào)的大小控制輸出的大小， 就像串在電源與輸出間的一只可變電阻，控制輸出，但同時(shí)自身也在消耗電能。 d類(lèi)功

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(lái)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(lèi)、b類(lèi)、ab類(lèi)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。

設(shè)計(jì)了一款2×80w的d類(lèi)功放,具有交直流2路電源電路,外出時(shí)可隨身攜帶,頻響范圍在20hz~30khz,額定工作電壓220v時(shí),靜態(tài)功率損耗為18w,滿功率損耗為186w,失真度在0.1%以下,效率提高到60%以上。

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(lè)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(tīng)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(chēng)為功率放大

對(duì)數(shù)字音頻放大器各組成環(huán)節(jié)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析,將雙邊帶三電平自然采樣法脈寬調(diào)制技術(shù)、dead-time技術(shù)、負(fù)反饋技術(shù)等引入脈沖編碼調(diào)制器、開(kāi)關(guān)放大器、低通濾波器等環(huán)節(jié)。通過(guò)對(duì)脈沖編碼調(diào)制器、驅(qū)動(dòng)方式、開(kāi)關(guān)放大器、低通濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì),整機(jī)失真度低于0.05%,信噪比大于110db,效率達(dá)到了93%。

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··························