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1、III高效音频功率放大器的设计摘要在音频功率放大器的市场上,AB类一直处于统治地位。近年来,随着MP3、DVD和移动电话等便携式消费电子产品的普及,D类音频功率放大器以高效率、低功耗、小体积的优点日益成为音响领域的主流,在未来便携式和大功率音频视频领域中将具有广阔的发展前景,因此对高效音频功率放大器的设计具有十分重要的意义。本设计根据D类功放的工作原理设计的D类音频功率放大器,能对音频信号进行放大,放大器的通频带达到300~3400HZ,输出功率1W,输出信号无明显失真。根据D类功放的原理分别设计了前置放大模块、三角波产生模块、比较器模块、驱动模块、H桥互补对称输出及低通滤波模
2、块等。其中三角波产生器及比较器共同组成脉宽调制(PWM)模块,H桥互补对称输出电路采用驱动电流小、低导通电阻及良好开关特性的VMOSFET管,滤波器采用两个相同的四阶Butterworth低通滤波器。经过仿真和测试都达到了设计的要求。关键词:高效,音频,D类功放,放大器IIIDesignofHigh-EfficientAudioPowerAmplifierABSTRACTIntheaudiopoweramplifiermarket,ABhasbeenthedominantclass.Inrecentyears,alongwithMP3,DVDandmobilephones,th
3、epopularityofportableconsumerelectronicproducts,Daudiopoweramplifierwithhighefficiency,lowpower,smallsizeadvantageofthefieldisincreasinglybecomingthemainstreamaudio,portableandhigh-poweraudiointhefutureVideoareawillhaveabrightfuture,Therefore,efficientaudiopoweramplifierdesignisofgreatsignif
4、icance.AccordingtotheworkingprincipleofclassDamplifier,thisproductisdesignedandtheaudiosignalcanbeamplifiedtotheamplifier'spassbandto300~3400HZ,theoutputpower1W,theoutputsignalwithoutsignificantdistortion.ClassDamplifieraccordingtotheprincipleofpreampmodulesweredesigned,triangularwavegenerat
5、ormodule,comparisonmodule,drivermodule,Hbridgeoutputandthecomplementarysymmetriclow-passfiltermodule.Onetriangularwavegeneratorandpulsewidthmodulationcomparatorcommonform(PWM)module,Hbridgeoutputcircuitusingcomplementarysymmetrydrivecurrent,lowresistanceandgoodswitchingcharacteristicsofVMOSF
6、ETtube,filterusestwoidenticalfourth-orderButterworthlow-passfilter.KEYWORDS:High-Efficient,Audio,ClassDamplifier,AmplifierIII目录摘要IABSTRACTII目录III1绪论11.1音频功率放大器概述11.2D类音频功率放大器的发展21.3本论文的主要工作及主要内容32音频功率放大器42.1音频功率放大器的指标42.1.1THD+N指标42.1.2功率放大器的效率η42.1.3最大输出功率(POCM)42.1.4脉冲宽度调制(PWM)52.1.6转换速率62
7、.2功率放大器的分类62.2.1A类放大器62.2.2B类放大器72.2.3AB类放大器82.2.3D类放大器82.2.4T类放大器93D类功率放大器103.1D类放大器原理103.2D类放大器的系统分析113.3综合比较124D类音频功率放大器的设计134.1设计任务与要求134.1.1设计任务134.1.2设计要求134.2方案论证与比较134.2.1脉宽调制器(PWM)134.2.2高速开关电路144.3各部分电路分析与计算15III4.3.1脉宽调制器154.3.2前置放大器电路17