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電子發燒友網>電子資料下載>模擬數字>如何使用高效率音頻功率放大器的設計畢業論文說明

如何使用高效率音頻功率放大器的設計畢業論文說明

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。本文先簡單介紹音頻功率放大器的發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,主要對系統內各組成部分電路的設計方案進行論證與比較,并擇優選用D類音頻功率放大器以及其它部分電路完成本系統的設計工作,最后對該系統進行實驗測試,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。工作在開關狀態下的D類功率放大器卻很容易實現大功率、高效率、低失真。

  傳統的音頻功放工作時,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,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,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,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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