高效音频功率放大器的设计_毕业设计

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1、高效音频功率放大器的设计_毕业设计高效音频功率放大器的设计摘要本次设计的音频功率放大器采用D类功率放大器形式用音频信号的幅度去线性调制高频脉宽的宽度然后通过LC低通滤波器后输出音频信号再通过差动式的减法电路构成信号变化电路将双端输出变为单端输出最后通过真有效值转换芯片和单片机完成功率的测量该电路性能良好效率高成本较低关键词ThisdesignusingtheaudiopoweramplifierpoweramplifierformofDwithaudiosignalamplitudemodulationhigh-frequencypulsewidth

2、tolinearwidthandthenthroughtheLClowpassfilteroutputaudiosignalafterAgainthesubtractioncircuitbydifferentialcircuitasignalchangeswilldoubletheoutputintotheocloutputfinallythetrueRMSconversionchipsandsingle-chipcommputercompletespowermeasurementThiscircuithasgoodperformancehighef

3、ficiencyandlowcostKeywordsAudiopoweramplifierDclasspoweramplifierTrueRMStransformationMicrocontroller目录摘要IABSTRACTII第1章前言1第2章设计要求和方案选择221设计任务和基本要求222设计方案223方案确定2231高效功率放大电路的选择2232信号变换电路4233功率测量电路4第3章D类功率放大器的基本原理631D类功率放大器基本原理632D类功率放大器的性能633D类功率放大器的主要性能指标7第4章硬件电路的设计941功率放大器的设计9

4、411音频前置放大电路9412三角波产生电路12413脉宽调制电路15414驱动电路16415功率输出电路17416滤波电路1742信号变换电路和功率测量电路的设计19421信号变换电路19422功率测量电路2043电源电路设计2244系统总图22第5章软件设计24第6章结束语26致谢27参考文献28附录1系统总图29附录2源程序30第1章前言音频功率放大器简称音频功放它用于放大20kHz～20kHz的音频信号推动扬声器发声凡发声的各类消费电子产品中都要用到音频功放比如免提电话手机便携GPSMP4播放器笔记本电脑电视机音响设备等音频功率放大器具有特点

5、有1输出功率大2失真小3噪声低几十年来再音频领域中A类B类AB类音频功率放大器一直占统治地位其发展经历了几个过程电路形成从变压器输出到OTLOCLBTL形成过程其基本类型是模拟音频功率放大器它的最大缺点是效率太低全球音视频领域数字化的浪潮以及人们对音视频设备节能环保的要求迫使人们尽快开发高效节能数字化的音频功率放大器它应具有工作效率高便于与其他数字化设备相连接的特点D类音频功率放大器是PWM型功率放大器它符合上述要求D类放大器是一种输出开关状态信号的放大器当输出功率开关管导通开关管所承受的压降很小在理想情况下值应是零并且当输出功率开关管关闭流过放大器

6、的电流为零所以无论在开关导通还是关闭消耗在放大器内部的功率都很小这就提高了效率需要更少的电能消耗和更小的散热器D类功率放大器工作于开关状态理论效率可达100实际运用可达80以上功率器件的耗散功率小产生热量少可以大大减少散热器的尺寸连续输出功率很容易达到数百瓦功率MOS有自我保护电路可以大大简化保护电路不会引起非线性失真近几年来国际上加紧了对D类音频功率放大器的研究与开发并取得了一定的进展几家著名的研究机构及公司已经向市场提供了D类音频功率放大器评估模块及技术这一技术一经问世立即显示出其高效节能数字化的显著特点引起了各领域的特别关注在不久的将来D类功率

7、放大器必然取代传统的模拟音频功率放大器第2章设计要求和方案选择21设计任务和基本要求设计一个高效率音频功率放大器功率放大器的电源电压为5V电路中其他部分的电源电压不限负载为8Ω电阻技术参数1234图2-1高效音频功率放大器的系统组成框图23方案确定231高效功率放大电路的选择目前功率放大器的种类很多常见的如下几种选择一方案一A类功率放大器A类放大器也称为甲类放大器在整个周期内处在导通状态这种结构失真最小基本上是线性的但效率也最低大约为20二方案二B类功率放大器B类放大器也称为乙类放大器其功率器件导通时间只有半个周期在没有信号输入时功率损失为零与A类不

8、同B类放大器的电源供给功率和管耗都会随着输出功率的大小而改变也改善了A类放大器放大效率低的状况在理想情况下理