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D类音频功率放大器毕业论文.doc

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D类音频功率放大器毕业论文.doc

www.yanziedu.comwww.yanziedu.com目录摘要2第一章引言4第二章音响的基础知识51、声音的基本特性52、音响的结构及参数53、放大器的技术指标5第三章放大器的简介(8)1、放大器的种类(6)1A类放大器62B类放大器63C类功率放大器74D类功率放大器72、D类功率放大器的原理8第四章D类放大器的设计101、一般D类功率放大器的组成情况和分类102、各单元电路的作用介绍101前置放大器102脉冲宽度调制(PWM)电路113三角波发生器114驱动控制电路125H桥式功率放大电路(功率输出电路)126输出低通滤波器137负反馈电路148电平指示电路159音频功率放大器的供电电源153、部分电路的结构(17)1死区校正和全桥驱动172自举173全桥结构18第五章D类功率放大器的单元电路设计(20)1前置放大电路(20)2三角波产生电路(20)3脉冲调制电路(21)4驱动控制电路225功率输出电路226滤波器电路237电平指示电路(音量显示电路)238供电电源电路24第六章D类音频功率放大器的整体电路结构及结论25结论26参考文献28更多资料尽在http//www.dxsbl.net大学生部落大学生第一门户社区更多资料尽在http//www.dxsbl.net大学生部落大学生第一门户社区1附录29摘要近几十年来在音频领域中,A类,B类,AB类音频功率放大器(额定输出功率)一直占据统治地位,其发展经历了这样几个过程所用器件从电子管,晶体管到集成电路过程电路组成从单管到推挽过程电路形式从变压器到OTL,OCL,BTL形式过程。其最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。A类音频功率放大器的最高工作效率为50,B类音频功率放大器的最高工作效率为78.5,AB类音频功率放大器的工作效率则介于两者之间。但是无论A类,B类还是AB类音频功率放大器,当它们的输出功率小于额定输出功率时,效率就会明显降低,播放动态的语言,音乐时平均工作效率只有30左右。音频功率放大器的效率低就意味着工作时有相当多的电能转化成热能,也就是说,这些类型的音频功率放大器要有足够大的散热器。因此A类,B类,AB类音频功率放大器效率低,体积大,并不是人们理想中的音频功率放大器。在本文中的D类音频功率放大器的功率器件受一高频脉宽调制信号(PEM)的控制,使其工作在开关状态,理论上其效率可以达到100,但其不足之出在于会产生高频干扰及噪声,但是若精心设计低通滤波器及合理的选择元器件参数,其音质噪声完全能够满足人们的需求。本文中具体论述了一种基于晶体管的D类音频功率放大器的设计组成与实现方法。关键词D类音频功率放大器PWM调制器H桥功率放大器电路。更多资料尽在http//www.dxsbl.net大学生部落大学生第一门户社区更多资料尽在http//www.dxsbl.net大学生部落大学生第一门户社区2SummaryIntheaudiofrequencyfieldinnearthesedecades,As,Bs,andtheABamplifierofpowerofaudiofrequencyspecifiedoutputpowerhasbeenoccupyingthepositionofrulingallthetime,SeveralpiecesofcoursesuchasitsexperienceThedevicesusedarefromtheelectrontube,thecourseoftheintegratedcircuitthatthetransistorreachesThecircuitmakesupfrominchargeofrecommendingthecourseonlyingtoTheformofthecircuitisfromvoltagetransformertoOTL,OCL,BTLformcourse.Itsmostbasictypeisananalogueaudiofrequencypoweramplifier,itsgreatestshortcomingisthattheefficiencyistoolow.ThesupremeworkingefficiencyoftheAamplifierofpowerofaudiofrequencyis50,thesupremeworkingefficiencyoftheBamplifierofpowerofaudiofrequencyis78.5,theworkingefficiencyoftheABamplifierofpowerofaudiofrequencyliesbetweenthetwo.ButnomatterAs,BsortheABamplifierofpowerofaudiofrequency,whentheiroutputpowerissmallerthanamountoutputpower,efficiencycanreduceobviously,broadcastdynamiclanguage,only30aboutworkingefficiencyhaveonaverageatthemusic.Audiofrequencypoweramplifierweaktoisitthereisquitealotofelectricenergythatistransformedintoheatenergywhenworkingtomean,thatistosay,theamplifiersofpowerofaudiofrequencyofthesetypesshouldhaveenoughbigradiators.SoAs,BsandABpoweramplifierweakaudiofrequencyhave,heavyvolumehave,audiofrequencypoweramplifier,peopleofideal.InDinthearticleaudiofrequencypowerdevice,powerofamplifiermodulatethecontrolofthesignalPEMbyonehighfrequencypulsewidthoriginally,makeitworkinswitchstate,efficiencyitsintheorycanupto100,butainsufficientoneitsisitisitcanproducehighfrequencyinterfereandnoisetolieintoappear,butifdesignthelowopenwavefilterandrationalchoicecomponentsandpartsparametermeticulously,itstonequalitynoisecanmeetpeoplesdemands.KeywordDamplifierofpowerofaudiofrequencyPWMmodulatingdeviceAmplifiercircuitofpowerofHbridge.更多资料尽在http//www.dxsbl.net大学生部落大学生第一门户社区更多资料尽在http//www.dxsbl.net大学生部落大学生第一门户社区3第一章引言全球音视频领域数字化的浪潮以及人们对音视频节能环保的要求,迫使人们尽快研究开发高效,节能,数字化的音频功率放大器。它应该具有工作效率高,便于与其他数字设备相连接的特点。模拟功率放大器通过采用优质的元件,复杂的补偿电路,深负反馈,使失真变的很小,但大功率和高效率一直没有很好的解决。D类音频功率放大器是PWM型功率放大器,它工作于开关状态下,符合上述的要求。传统的音频功率放大器工作时,直接对模拟信号进行放大,工作期间必须工作于线性放大区,功率耗散较大,虽然采用推挽输出,减小了功率器件的承受功率,但在较大功率情况下,仍然对功率器件构成极大威胁,功率输出受到限制。此外,模拟功率放大器还存在以下的缺点电路复杂,成本高。常常需要设计复杂的补偿电路和过流,过压,过热等保护电路,体积较大,电路复杂。效率低,输出功率不可能做的很大。D类开关音频功率放大器的工作基于PWM模式将音频信号与采样频率比较,经过自然采样,得到脉冲宽度与音频信号幅度成正比例变化的PWM波,然后经过驱动电路,加到功率MOS的栅极,控制功率器件的开关,实现放大,将放大的PWM信号送入滤波器,则还原为音频信号。D类功率放大器工作于开关状态,理论效率可达100,实际的运用也可达80以上。功率器件的耗散功率小,产生热量少,可以大大减小散热器的尺寸,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,而且不会引入非线形失真。对于高电感的扬声设备,在设计电路的时候,是可以省去低通滤波器(LPF),这样可以大大的节省体积和花费。而且有更高的保真度,这一点,在国外的5VD类音频功率放大器中已经得到了运用,如TEXAS公司的TPA2002D2。近几年,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试验性地向市场提供了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,引起了科研,教学,电子工业,商业界的特别关注。不久的将来,D类音频功率放大器必然取代传统的模拟音频功率放大器。

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