基于D類放大的高效率音頻功率放大器設計

以d類放大器的原理為基礎,設計了一個高效率音頻功率放大器,用于對通頻帶范圍為0.002～20khz的音頻信號進行功率放大。功率放大部分采用+5v單電源供電,主要由前置放大模塊、三角波產生模塊、比較器模塊、驅動模塊、h橋互補對稱輸出模塊構成。整個功放電壓放大倍數(shù)1～90倍連續(xù)可調,效率可達82.0%。在8ω負載上,最大輸出功率為1.24w,輸出波形幾乎無失真。系統(tǒng)可測量放大器輸出功率并實時顯示出來,精度優(yōu)于4%。此外,還增加了過流保護的功能,負載短路時自動切斷功放電源。該音頻功率放大器由于其高效率和低耗電的特點在實際中有很好的應用前景。

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)值關系。利用a/d轉換技術原理提出一種數(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g類功放特有的切換干擾、損耗和速度等細節(jié)問題指出了解決方案。

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,但其并非工作在理想狀態(tài)下。為進一步提高數(shù)字功放的效率,通過將雙邊帶三電平自然采樣法(nbdd)脈寬調制技術引入數(shù)字功放的脈寬調制設計,并將dead-time技術引入開關放大器的設計中,提出了高效數(shù)字音頻功率放大器的優(yōu)化設計方案,從而提高了整機的失真度指標,降低了低通濾波器設計階數(shù)、改善了信噪比。

1 設計并制作高效率音頻功率放大器.................................................................................................................2 1引言..................................................................................................................................................................2 2設計總體方案......................................................................................

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

畢業(yè)設計（論文）任務書 1機電2系系生產過程自動化技術專業(yè)08生產過程自動化技術？班姓名：？ 畢業(yè)設計（論文）時間：2011年4月11日至2011年6月10日 畢業(yè)設計（論文）題目：高效率音頻功率放大器設計 畢業(yè)設計（論文）任務 一.畢業(yè)設計的目的： 通過此題目的畢業(yè)設計，培養(yǎng)學生綜合運用所學的知識和技能進行綜合設計能力，提 高學生電力電子技術和電子技術的水平。 二.設計任務及要求 （一)任務 設計并制作一個高效率音頻功率放大器及其參數(shù)的測量、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)

d類音頻功放具有高效、節(jié)能、小型化的優(yōu)點,廣泛應用于便攜式產品、家庭av設備及汽車音響等多個領域。文章設計了一款工作于5v電源電壓并采用pwm來實現(xiàn)的d類音頻功率放大器,整個系統(tǒng)包含了輸入放大級、誤差放大器、比較器、內部振蕩電路、驅動電路、全橋開關電路及基準電路。通過引入反饋技術來減小系統(tǒng)的thd指數(shù),采用雙路反寬調制方案不僅抑制了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。

1/15 目錄 引言.............................................................................................................................................1 第一章課題概況.........................................................................................................................3 §1.1課題設計要求.............................................................................................

1 1概述 在介紹音頻功率放大器的文章中，有時會看到“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主要性能指標，也是音 頻功率放大器的額定輸出功率的一個條件。 thd+n性能指標 thd+n表示失真+噪聲，因此thd+n自然越小越好。但這個指標是在一定條件下測試的。同一個 音頻功率放大器，若改變其條件，其thd+n的值會有很大的變動。 這里指的條件是，一定的工作電壓vcc(或vdd)、一定的負載電阻rl、一定的輸入頻率fin（一 般常用1khz）、一定的輸出功率po下進行測試。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計 摘要 在音頻功率放大器的市場上，ab類一直處于統(tǒng)治地位。近年來，隨著mp3、dvd和 移動電話等便攜式消費電子產品的普及，d類音頻功率放大器以高效率、低功耗、小體 積的優(yōu)點日益成為音響領域的主流，在未來便攜式和大功率音頻視頻領域中將具有廣闊 的發(fā)展前景，因此對高效音頻功率放大器的設計具有十分重要的意義。 本設計根據(jù)d類功放的工作原理設計的d類音頻功率放大器，能對音頻信號進行放 大，放大器的通頻帶達到300~3400hz，輸出功率1w，輸出信號無明顯失真。根據(jù)d類 功放的原理分別設計了前置放大模塊、三角波產生模塊、比較器模塊、驅動模塊、h橋 互補對稱輸出及低通濾波模塊等。其中三角波產生器及比較器共同組成脈寬調制（pwm） 模塊，h橋互補對稱輸出電路采用驅動電流小、低導通電阻及良好開關特性的vmosfet 管，濾波器采用兩個相

d型功率放大器以其體積小、效率高的優(yōu)點延長了系統(tǒng)的電池壽命,文章針對d型放大器的優(yōu)點,設計了一款高效率、低失真的d型音頻功率放大器。通過建立負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,芯片設計了高速比較器來滿足這一要求;同時,根據(jù)工作需要,芯片的帶隙基準設計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計 摘要：本設計主要包括mp3音頻解碼電路、脈寬調制器、前置放大電路、 驅動電路、h橋互補對稱輸出電路、低通濾波器、音量顯示電路，它采用高速開 關方式實現(xiàn)低頻功率放大，提高了音頻功放的效率。 關鍵詞：接口脈寬調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 進入21世紀以后，各種便攜式的電子設備成為了電子設備的一種重要的發(fā) 展趨勢。從作為通信工具的手機，到作為娛樂設備的mp3播放器，已經成為差 不多人人具備的便攜式電子設備。陸續(xù)將要普及的還有便攜式電視機，便攜式 dvd等等。所有這些便攜式的電子設備的一個共同點，就是都有音頻輸出，也 就是都需要有一個音頻放大器；另一個特點就是它們都是電池供電的，都希望能 夠有較長的使用壽命。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)脈寬調制(pwm)方式的d類放大器結構,在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時通過增加反饋環(huán)路增益來改善放大器性能.分析了系統(tǒng)結構工作機制,并采用系統(tǒng)級行為模型仿真和晶體管級電路仿真進行驗證.本設計采用上華0.5μmbcd工藝,全差分結構、全橋輸出,實現(xiàn)了輸出功率2×10w的雙聲道立體聲d類音頻功率放大器.實驗結果表明,效率可達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,關斷電流小于100na.實現(xiàn)了大功率高性能d類功率放大器的設計要求.

四川師范大學成都學院本科畢業(yè)設計 i 音頻功率放大器的設計 內容提要： 本文介紹了音頻功率放大器構成、功能、及工作原理等。 關鍵詞：lm1875功率芯片音頻功率放大器 audiopoweramplifier abstract: keywords:lm1875powerchipaudioamplifier 四川師范大學成都學院本科畢業(yè)設計 ii 目錄 一、音頻功率放大器簡介........................................................................................................1 （一）早期的晶體管功放............................................................................

1 安徽工程大學機電學院 課程設計說明書 課程設計名稱：電子技術課程 課程設計題目：設計ocl音頻功率放大器 指導老師：查君君 專業(yè)班級：自動化1404 學生姓名：林春 學號：314207010417 起止日期：2016.06.20-2016.07.01 總評成績： 2 任務書 設計題目：設計ocl音頻功率放大器 設計任務： ①輸入信號為vi=0.5v頻率f＝20hz-20khz; ②額定輸出功率po≥2w； ③負載阻抗rl=8ω； ④失真度γ≤3%； 要求： （1）根據(jù)設計要求，確定電路的設計方案，初選電路元器件，設置參數(shù)。 （2）仿真分析、測量電路的相關參數(shù)，修改、復核，使之滿足設計要求，列出 調試步驟。 （3）綜合分析計算電路參數(shù)，驗證滿足設計要求后，畫出總結構框圖和邏輯

d類功率放大器 一．原理 d類功放也稱為數(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、乙類、甲乙類和丙類等.一般的小信號放大都是甲類功 放，即a類，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， 能量轉換效率很低，理論效率最高才25%.乙類放大，也稱b類放大不需要偏置， 靠信號本身來導通放大管，理想效卒高達785%.但因為這樣的放大，小信號時失 真嚴重實際電路都要略加一點偏置，形成甲乙類功放，這么一來效率也就隨之下 降.雖然高頻發(fā)射電路中還有一種丙類，即c類放大，效率可以更高，但電路復 雜、音質更差，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，但同時自身也在消耗電能. d類功放

精品文檔 。1歡迎下載 d類功率放大器 一．原理 d類功放也稱為數(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、乙類、甲乙類和丙類等。一般的小信號放大都是甲類功 放，即a類，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 量轉換效率很低，理論效率最高才25%。乙類放大，也稱b類放大不需要偏置， 靠信號本身來導通放大管，理想效卒高達785%。但因為這樣的放大，小信號時 失真嚴重實際電路都要略加一點偏置，形成甲乙類功放，這么一來效率也就隨之 下降。雖然高頻發(fā)射電路中還有一種丙類，即c類放大，效率可以更高，但電路 復雜、音質更差，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，但同時自身也在消耗電能。 d類功

近年，隨著mp3、dvd和移動電話等便攜式消費電子產品的普及，音頻功率放大器以高效率、低功耗、小體積的優(yōu)點日益成為音響領域的主流，在未來便攜式和大功率音頻、視頻領域中將具有廣闊的發(fā)展前景。在音頻領域發(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。

設計了一款2×80w的d類功放,具有交直流2路電源電路,外出時可隨身攜帶,頻響范圍在20hz~30khz,額定工作電壓220v時,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、設計意 義????????????????????4 二、設計方案比 較??????????????????7 三、電路組成框 圖??????????????????8 四、電路原理 圖???????????????????9 五、組裝及技術指標測 試???????????????14 六、總 結?????????????????????? 一、設計意義 在現(xiàn)代音響普及中，人們因生活層次、文化習俗、音樂修養(yǎng)、欣賞 口味的不同，令對相同電氣指標的音響設備得出不同的評價。所以，就 高保真度功放而言，應該達到電氣指標與實際聽音指標的平衡與統(tǒng)一。 功率放大電器的作用是給音響放大器的負載rl（揚聲器）提供一定的輸 出功率。當負載一定時，希望輸出的功率盡可能大，輸出的信號的非線 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 能夠向負載提供足夠信號功率的放大電路稱為功率放大

對數(shù)字音頻放大器各組成環(huán)節(jié)進行了系統(tǒng)的分析,將雙邊帶三電平自然采樣法脈寬調制技術、dead-time技術、負反饋技術等引入脈沖編碼調制器、開關放大器、低通濾波器等環(huán)節(jié)。通過對脈沖編碼調制器、驅動方式、開關放大器、低通濾波器的優(yōu)化設計,整機失真度低于0.05%,信噪比大于110db,效率達到了93%。

音頻功率放大器的設計報告 目錄 一、設計任務和要求·········································（2） 二、設計方案的選擇與論證··································（2） 三、電路設計計算與分析····································（4） ua741介紹····················································（4） 前級電路原理圖及仿真結果·······································（5） tda2030介紹··················································（6） 音頻功放電路原理圖及仿真結果··························