基于单片机的D类功放设计.doc

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1、编号：毕业设计说明书题目：基于单片机的D类功放设计院（系）：电子科技大学职业技术学院专业：电子信息工程学生：杭清学号：0指导教师：王勇军职称：讲师题目类型：理论研究实验研究√工程设计工程技术研究软件开发2013年10月25日摘要数字功放由于其效率高、易与数字音源对接等优点而在现实生活中具有越来越广泛的应用。本设计基于单片机制作了一款D类功放。功放系统利用单片机的AD转换功能将输入的音频信号转换为占空比随模拟信号电压变化的PWM信号，经功率放大器放大随输入音频变化的PWM信号，再由低通滤波器把PWM波形中的声音信息解调出来。系统以带AD转换器的8051核单片机STC12C5410AD为音频采集核

2、心,由单片机部算法转换成SPWM信号。系统的放大部分采用功率型高速MOSFETD开关管组成推挽放大电路，主要用来PWM信号放大,最后利用LC低通滤波器对脉冲信号进行平滑处理，还原出声音电信号，最后通过扬声器来转换输出放大了的声音信号。经试验验证，本文制作的D类功放，具有功耗低、成本低、电路简单、音质较好等优点。关键词：数字功放；STC12C5410AD；推挽放大； PWM；低通滤波器AbstractDigitalpoweramplifierbecauseofitsadvantagesofhighefficiency,easytodockwiththedigitalaudiosourceandh

3、asmoreandmorewidelyusedinreallife.ThisdesignbasedonsinglechipmicrocomputermadeaclassDpoweramplifier.PoweramplifiersystemusingMCUADconversionfunctionconvertsinputaudiosignaldutycyclechangewithanalogsignalvoltagePWMsignal,thePWMpoweramplifieramplificationchangewiththeinputaudiosignal,andthenbythelow-p

4、assfilterdemodulationofthePWMwaveformsoundinformation.SystemwiththeADconverterwithin8051kernelmicrocontrollerSTC12C5410ADasthecoreaudiocollection,internalalgorithmconvertstheSPWMsignalbysingle-chipmicrocomputer.Amplificationpartofthesystemofusingpowertypehigh-speedMOSFETDswitchingtubepush-pullamplif

5、iercircuit,mainlyusedforPWMsignalamplification,finallyusingLClowpassfiltertosmooththepulsesignal,thereductionofnoisesignals,finallythroughthespeakertothetransformationoutputamplifiedvoicesignal.Verifiedbytest,thispapermadeofclassDpoweramplifier,haslowpowerconsumption,lowcost,simplecircuit,goodsoundq

6、uality,etc.Keywords:Digitalpoweramplifier;STC12C5410AD;Push-pullamplifier;PWM.Lowpassfilter目录1绪论11.1课题背景11.1.1D类功放发展历程11.1.2D类功放的目前现状21.2本设计主要研究工作31.3本设计的结构32音频功放与STC12C5410AD单片机简介32.1音箱的特征及性能32.1.1声音的特征32.1.2音响的结构及参数32.1.3放大器的技术指标32.2功率放大器简介42.2.1A类功率放大器42.2.2B类功率放大器52.2.3AB类功率放大器62.2.4D类功率放大器72.3D

7、类功放的原理82.3.1D类功放的工作原理82.3.2D类功放的优点102.4STC12C5410AD单片机简介113基于单片机D类功率放大器系统总体设计113.1系统总体设计方案113.2硬件系统部分123.5D类功放143.3软件系统部分154整体系统优点和存在问题及改进184.1整体设计优点184.2存在问题及改进194.3硬件安装和调试195总结19致21附录221绪论1.1课题背景在过去