D类功放毕业论文

临沂大学理学院

毕业论文（设计）

D类功率放大器

姓 名

胡锦涛 学 号 200000000000

年 级 2008 专 业

电子信息工程 系 （院）

理学院

指导教师 奥巴马

2012年5月15

临沂大学理学院2012届本科毕业论文（设计）

摘 要

本文介绍了大功率D类音频放大电路的设计，比较了他们各自的优缺点，重点分析了音频放大器的原理.D类音频放大器采用脉宽调制（PMW）信号而不是AB放大器通常采用的线性信号，D类放大器比AB类放大器效率高的多，利用上述技术原理，输出级的损率变得极低.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的控制，使其工作在开关状态，理论上效率可达100%，但其不足之处在于会产生高频干扰及噪声.本文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.

关键词：PWM调制；功率放大；电压开关型驱动电路

临沂大学理学院2012届本科毕业论文（设计）

ABSTRACT

In this paper, the design and application of the class-D audio amplifier are described, the theory of all kinks of audio power amplifiers is introduced emphatically. The Pulse Width Modulation(PWM) signal is adopted in audio Class D amplifier, which is a Switch-Mode amplifier, and the linear signal is adopted in audio Class AB amplifier. The main advantage of class D amplifier is their efficiency, which higher than that of class AB amplifiers. In D in the article audio frequency power advice, power of amplifier modulate the control of the signal by one high-frequency pulse width originally, make it work switch state, its efficiency in theory can up to 100%, but in a insufficient one it is it can produce high frequency interfere and noise to lie in to appear.

Key words: PWM modulation;D power amplifier;the voltage switching drive circuit

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目 录

1 引言 ............................................................ 1 2 D类功放的简介 ................................................... 1 2.1 D类功放的简介 ................................................ 1 2.2 D类功放的发展历程 ............................................ 1 2.3功率放大器的基本结构 .......................................... 1 2.4 对功率放大器的基本要求 ........................................ 2 3 D类功放的特点与电路组成 ......................................... 3 3.1 功放的分类及特点 .............................................. 3 3.2 传统功放与D类功放的比较 ...................................... 5 3.3 D类功放基本结构 .............................................. 5 3.4 D类功放的特点 ................................................ 7 3.5 D类功放的要求 ................................................ 8 4 结论 ........................................................... 10 参 考 文 献 ...................................................... 11 致 谢 ........................................................... 12

临沂大学理学院2012届本科毕业论文（设计）

1 引言

D类音频功率放大器，它是近年来刚发展起来的一种音频放大器，通常叫做D类功率放大器.它的工作电压在12.5V-30V之间，工作效率在理想状态下为100%，它具有功率大、效率高、失真小的特点.

在高保真音响设备中，功率放大器用来对各种音源输出的音频信号进行加工处理和不失真地放大，使之达到一定的功率去推动扬声器发声.其中，如何对音频信号进行功率放大，使之达到功率大、效率高、失真小，是功率放大器所要解决的最主要问题.

2 D类功放的简介 2.1 D类功放的简介

D类功放指的是D类音频功率放大器（有时也称为数字功放）.通过控制开关单元的ON/OFF，驱动扬声器的放大器称D类放大器.D类放大器首次提出于1958年，近些年已逐渐流行起来.已经问世多年，与一般的线性AB类功放电路相比，D类功放有效率高、体积小等特点.

2.2 D类功放的发展历程

传统的音频功率放大器有A类、B类、AB类等几种，几十年在音频领域中，它们一直占据统治地位.音频功率放大器发展经历了这样的几个过程：所有器件从电子管、晶体管到集成电路的过程：电路组成从单管到推挽的过程：电路形成从变压器输出到OTL、OCL、BTL的形式过程.其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.全球音视频领域数字化的浪潮以及人们对音视频设备的环保要求.迫使人们开发，高效、节能、环保、数字化的音频功率放大器，它应该具有工作效率高，便于与其它数字化设备相连接的特点.D类功率放大器就是PWM型功率放大器.它基本符合上面的要求.近几年来，国际上对D类功放的研究与开发已经有了很大的发展.几家著名的研究机构与公司已经成功的研制出好几种此类的音频功率放大器.这一技术显示了它高效、节能、环保、数字化的特点.现在这一技术正在迅猛发展，前景一片光明.

2.3功率放大器的基本结构

在高保真音响电路中，功放电路通常由两个或两个以上的音频声道所组成.每个声道分为两个主要的部分，即前置放大器和功率放大器.两部分电路可分设在两个机箱内，也可组装在同一个机箱内，后者称为综合放大器.由于左、右声道完全相同，所以在双声道电路中只介绍其中一路，电路组成框图如图1所示.图中左侧为前置放大器，右侧为功率放大器[3-4].

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