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《高效率音頻放大器畢業(yè)論文》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、高效率音頻放大器畢業(yè)論文一'引言二、音頻功率放大器(一)背景(二)發(fā)展(二)指標(biāo)1、最大輸出功率2、脈沖寬度調(diào)制3、轉(zhuǎn)換速率......(四)分類1、A類放大器..2、B類放大器..3、AB類放大器4、D類放大器..三、D類功率放大器的原理.......四、D類音頻功率放大器的設(shè)計(jì)(一)設(shè)汁任務(wù)與要求1、設(shè)計(jì)任務(wù)2、設(shè)計(jì)耍求(二)方案論證(三)各部分電路分析與計(jì)算1、脈寬調(diào)制電路2、前置放大電路3、短路保護(hù)電路4、驅(qū)動(dòng)電路5、H型互補(bǔ)對(duì)稱輸出電路6、信號(hào)變換電路7、功率測(cè)量及顯7F電路(四)部分電路的仿真電路..1、前置放大器的仿真電路2、比較器的仿真電
2、路....五、系統(tǒng)仿真數(shù)據(jù)六、結(jié)論................................???????參參參參參參參??????????????參參參參參參參??????????????...2...3...3...4...6...6...6...8...9???9.10.11.12.13.14.14.14.14.15.16.16.20.22.22.23?23.23.24.24.25?25.26.27、引言電子信息技術(shù)幾乎主宰了整個(gè)電器行業(yè)的發(fā)展,隨著電子技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展在功率放大器的設(shè)計(jì)上功能也不斷地更新。功率放大器在家電、數(shù)碼產(chǎn)品中的應(yīng)用也越
3、來越廣泛,與我們的日常生活有著密切的關(guān)系。隨著生活水平的提高,人們?cè)絹碓阶⒈曈X、音質(zhì)的享受,在大多數(shù)的情況下,增強(qiáng)系統(tǒng)性能,如更好的聲音效果,是促進(jìn)消費(fèi)者購買產(chǎn)品的一個(gè)重要因素。音頻功率放大器作為音響等電子設(shè)備的后綴放大電路,它的主要作用是將前級(jí)的音頻信號(hào)進(jìn)行功率放大以推動(dòng)負(fù)載工作,獲得良好的聲音效果,同時(shí)音頻功率放大器又是音響等電聲設(shè)備消耗電源能量的主要部分。目前,音頻功率放大器仍以模擬功放為主流產(chǎn)品,模擬功放經(jīng)歷了數(shù)十年的不斷改進(jìn)和完善,其技術(shù)已發(fā)展到了頂峰。模擬類功放是以線性放大為基礎(chǔ),功率放大器件有電子管和晶體管兩類,按功放靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置可分
4、為A類放大、A/B類放大和C類放大三種。晶體管功放的最大優(yōu)點(diǎn)是電源轉(zhuǎn)換效率高(C類功放最大可達(dá)55%)、體積小、重量輕、發(fā)熱量不大、生產(chǎn)成本低;缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)換效率低、偶次諧波失真大,音質(zhì)和可靠性指標(biāo)都略遜于電子管功放。隨著晶體管制造技術(shù)的不斷提高和新技術(shù)的應(yīng)用,各種實(shí)用性指標(biāo)和可靠性指標(biāo)都有了很大的改善,并不斷向更大的輸出功率、更小的體積、更輕的重量、更多的功能和智能化方向發(fā)展。二、音頻功率放大器(一)背景進(jìn)入21世紀(jì)以后,各種便攜式的電子設(shè)備成為了電子設(shè)備的一種重要的發(fā)展趨勢(shì)。從作為通信工具的手機(jī),到作為娛樂設(shè)備的MP3播放器,己經(jīng)成為差不多人人具備的便攜
5、式電子設(shè)備。陸續(xù)將耍普及的還有便攜式電視機(jī),便攜式DVD等等。所有這些便攜式的電子設(shè)備的一個(gè)共同點(diǎn),就是都有音頻輸出,也就是都需要有一個(gè)音頻放大器;另一個(gè)特點(diǎn)就是它們都是電池供電的,都希望能夠有較長(zhǎng)的使用壽命。在這種需求的背景下,D類放大器被開發(fā)出來了,它的最大特點(diǎn)就是它能夠在保持最低的失真情況下得到最高的效率。高保真音頻放大器不只是在便攜式的設(shè)備中需要,在大功率的電子設(shè)備中也需要,因?yàn)楣β试酱螅室簿驮街匾?。而隨著人們的居住條件的改善,高保真音響設(shè)備和更高檔的家庭影院也逐漸開始興起。在這些設(shè)備中,往往需要幾十瓦甚至幾百瓦的音頻功率,這時(shí)低失真、高效率
6、的音頻放大器就成為其中的關(guān)鍵部件。音頻放大器的目的是在產(chǎn)生聲音的輸出元件上重建輸入的音頻信號(hào),信號(hào)音量和功率級(jí)都要理想__如實(shí)、有效且失真低。音頻范圍為約20Hz?20kHz,因此放大器在此范圍內(nèi)必須有良好的頻率響應(yīng)(驅(qū)動(dòng)頻帶受限的揚(yáng)聲器時(shí)要小一些,如低音喇叭或高音喇叭)。根據(jù)應(yīng)用的不同,功率大小差異很大,從耳機(jī)的毫瓦級(jí)到TV或PC音頻的數(shù)瓦,再到“迷你”家庭立體聲和汽車音響的幾十瓦,直到功率更大的家用和商用音響系統(tǒng)的數(shù)百瓦以上,大到能滿足整個(gè)電影院或禮堂的聲音要求。(二)發(fā)展D類工作模式在1959年由Baxandall首先提出,即使用脈沖形式的信號(hào)來驅(qū)
7、動(dòng)高速的功率開關(guān),該脈沖信號(hào)一般都是脈寬凋制(PWM)信號(hào),它的低頻部分包含了調(diào)制信號(hào)的信息,通過一個(gè)低通濾波器以后,可以將調(diào)制信號(hào)重現(xiàn)。從60年代起,人們就開始嘗試研制D類放大器,最早是想用真空管來研制D類放大器,但由于受到真空管在電壓降和電流能力方面的限制,降低了放大器的效率,限制了放大器的輸出。在60年代后期,雙極型晶體管取代了真空管,此時(shí)研制低頻高效D類放大器的條件己經(jīng)成熟,然而巾于D類放大器需要在高頻條件下工作,其工作頻率至少為20KHz音頻頻率的4?5倍,因此在這樣的高頻下,使用雙極型晶體管會(huì)產(chǎn)生連續(xù)的開關(guān)損耗,這限制了D類放大器效率的提高。
8、直到1970年金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管出現(xiàn)后,滿足了D類放大器對(duì)高開關(guān)速度和低導(dǎo)