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如何使用高效率音頻功率放大器的設計畢業(yè)論文說明

3470873 2019-04-19 | doc | 4.64 MB | 次下載 | 2積分

資料介紹

.　　由于D類音頻功率放大器與傳統(tǒng)的模擬功放相比，具有體積小，效率高，低失真，大功率的特點所以具有廣闊的發(fā)展前景。D類音頻功率放大器通常包括PWM脈寬調制器、高速開關功率放大器、低通濾波器這三個部分，加上信號轉換、測量顯示以及短路保護部分就構成了一個完整的音頻功率放大系統(tǒng)。本文先簡單介紹音頻功率放大器的發(fā)展進程及該領域內的新興技術，接著介紹音響和放大器的基本知識，由此提出設計的任務與要求，主要對系統(tǒng)內各組成部分電路的設計方案進行論證與比較，并擇優(yōu)選用D類音頻功率放大器以及其它部分電路完成本系統(tǒng)的設計工作，最后對該系統(tǒng)進行實驗測試，結果顯示達到了設計要求。

　　低失真、大功率、高效率是對功率放大器提出的普遍要求。模擬功率放大器通過采用優(yōu)質元件，復雜的補償電路，深負反饋，使失真變得很小，但大功率和高效率一直沒有很好的解決。工作在開關狀態(tài)下的D類功率放大器卻很容易實現(xiàn)大功率、高效率、低失真。

　　傳統(tǒng)的音頻功放工作時，直接對模擬信號進行放大，工作期間必須工作于線性放大區(qū)，功率耗散較大，雖然采用推挽輸出，減小了功率器件的承受功率，但在較大功率情況下，仍然對功率器件構成極大威脅。功率輸出受到限制。此外，模擬功率放大器還存在以下的缺點：電路復雜，成本高，常常需要設計復雜的補償電路和過流、過壓、過熱等保護電路，體積較大，電路復雜；效率低，輸出功率不可能做的很大。

　　D類開關音頻功率放大器的工作基于PWM模式：將音頻信號與采樣頻率比較，經(jīng)自然采樣，得到脈沖寬度與音頻信號幅度成正比例變化的PWM波，然后經(jīng)過驅動電路，加到功率放大器的柵極，控制功率器件的開關，實現(xiàn)放大，將放大的PWM送入濾波器，則還原為音頻信號。

　　D類功率放大器工作于開關狀態(tài)，理論效率可達100%，實際運用也可達80%～95％。功率器件的耗散功率小，產生熱量少，可以大大減小散熱器的尺寸，連續(xù)輸出功率很高，而且不會引入非線性失真。

　　近年來，國外的公司對D類功率放大器進行了研究和開發(fā)，提出了一些方案，但是尚存在較大的難度，由于采用PWM方式，為了提高音質，降低失真，必須提高調制頻率，但是在較高頻率下，會產生一定的問題，同時，D類功率放大器對器件的要求較高，不利于降低成本。但由于其效率極高，目前得到了廣泛的應用。

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