基于yda138e数字功放的设计

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1、1引言　　几十年来在音频范畴中，连续占据“统领”地位的是A类、B类音频功率放大器和AB类音频功率放大器，其发展已经经历了这么几个过程：从设备使用元件上来说有真空管，晶体管，集成电路的过程；从电路形式上来说有单管电路到推挽电路的过程；从电路构成上来说经历了变压器输出到OCL，BTL，OTL模式的过程。其根本都是模拟音频放大器，其最大的弊端是他的低效率。在视频和音频范畴，人们对音频和视频设备需求量较大，迫使人们尽快研究出高效的数字化、节能的音频功率放大器，它具有另一个特性就是使用方便，高效连接其他数码设备。YDA功率放大器是D类音频功率放大器中的一种，上述要求可以被满足。近年来，D类音频功率放

2、大器的研究和开发被国际社会公认，而且获得了长足的进展，一些知名的研究机构和单位评估模块和技术的市场都提供了D类音频功率放大器，通过实验，立即显示出这种技术的高效率，以及其他多项显著功能，以吸引人们特别的注意。比如在科研，教学，电子行业，商业界等方面，现在这一前沿技术的飞速发展，前景自然也是是光明的。数字功放板拥有体积小，功耗低，高性能和低成本，易于推广的的特点。在许多基于数字功放板的应用中，系统也可以按照需要实现远程控制功能。2　　功放的基本知识2.1　功放的分类　　传统的功率放大器可以分为甲类功放（又称A类）、乙类功放（又称B类）、甲乙类功放（又称AB类）和在开关状态的丁类功放（又称D类

3、）。2.2　线性功放的工作原理及特点概述　　A类输入信号的连续电流在功率放大器流经放大元件，它总是在晶体管的线性区域操作，对输入信号的工作总是星期放大晶体管区，其优点是输出信号比较小，输出信号的动态范畴的低效率是其主要的弊端，理想的情况下，50%的效率，考虑到晶体管的饱和电压和电流的穿透消耗，功率放大器的最大效率仅仅是45%左右。　　通过B类功率放大器输入信号的时间的功率器件由于在负半周期只有50%的正半周期输入信号的放大晶体管区域，输入信号被切断。它的优点是在理想条件下，效率高达78.5%，比水平更高，缺点是比CPI功率放大器的非线性失真大，将有一个交叉失真，噪声增大。　　AB类（B类）

4、功率放大器的两个放大器的组合，使各50%的功率器件的导通时间接近达到100%。该放大器是目前最流行的，它的效率和失真性能指标都说明在静态偏置电路提供A类和B类条件的设计功率晶体管放大器。该放大器失真小于B放大器，但效率较低比较于B类放大器。所谓的开关功率放大器的D类放大器，现在它被称为数字功率放大器。选用高速开关晶体管的饱和电压低、效能高的特点，理论上能够达到100%，高达90%的事实。该电路不需要严格的对称，直流偏移，不需要繁杂的反馈和负反馈，从而大大提升稳定性。与同功率比较输出功率AB电子管功率放大器是他们的四倍。2.3　D类功率放大器的特点通过高频率的脉冲宽度调制（PWM）脉冲信号，

5、这是在关机状态下，高达100%的效率来控制D类放大器的电源设备的原理。这可以大大减少能源消耗，降低放大器的数量，体积，效率和功率要求的场合具有很大的优势。另外，当代高保真音响系统通常使用数字音频设备，譬如CD，DAT（数字音频磁带），近年来发展的dvd，计算机多媒体设备，MP3等音频数字信号源。选用脉冲编码调制（PCM）的数字音频信号，信号的分辨率一般是12或16，采样频率44.1kHz（CD）或48kHz（DAT）。因为有数字信号的保存，传输和数据的输出等益处，人们开始寻求数字功率放大器代替传统的模拟放大器，D类功率放大器的关注。而D类放大器的效能高，但因为有功率开关晶体管，D类放大器的

6、线性放大器的失真，D类放大器，这是在音频范畴目前尚未普遍利用的主要原因。随着半导体和微电子制造技术的发展，高速，高功率器件已经被越来越多的人倾向于要求高效音频功率放大器，节能和小型化，D类音频功率放大器（丁类）占位主要。1.效率高，发热少　　2.节约能源的数量，体积小，重量轻　　3.D类功率放大器和AB类功率放大器的效率比较条件：24V电源电压，负载4欧，1000Hz，连续输出，效率高　　4.失真比较大3　　模拟功放3.1　放大的概念　　1）放大电路紧要指放大微弱电信号的放大：电压，电流的幅值和功率。放大电路，放大电路可以微弱的电压或电流信号输入放大器幅度，从而放大的信号能量。　　2）低功

7、率信号经由放大电路放大，能量获得加增强，额外的能量是由直流电源供给，只可通过控制电路，信号转换为能量，提供给负载。因此，放大作用实质上是一种能量掌管。能量控制功效的装置称为有源器件，如双极型晶体管。3.2　放大电路的主要技术指标权衡放大电路放大能力的标准有很多其中之一是放大倍数。界说为输出转变量（信号）的幅值与输入变化量幅值（信号）之比。常用的有电压放大倍数，电流放大和功率放大，它们通常是由正弦量的定义。3.3　模拟功放