D類功放設(shè)計論文

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1、長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文D類功放的設(shè)計與分析姓名：陳劍專業(yè)：電子聲像指導(dǎo)老師：戴鼎鵬2010-12-5、摘要:本論文首先分析了各類音頻功率放大器的工作原理及自然特點，重點闡述了D類功率放大器的工作原理及和脈寬調(diào)制方案。D類功放采用脈寬調(diào)制技術(shù)來提高功放的效率，利用占空因數(shù)，建立了分析功放效率的數(shù)學(xué)模型；詳細描述了D類功放的三角波發(fā)生器、比較器、H–橋的電路設(shè)計；列出了在設(shè)計中的注意事項。不僅保證了功放的高效性，而且具有良好的音質(zhì)效果。關(guān)鍵詞：功放；脈寬調(diào)制；高效；音質(zhì)Abstract:Onthebasisoftheanalysisofoperatingprinciplesandp

2、erformancecharacteristicsofvariousPAsdescriptionofPWMandoperatingprincipleofclass-DaudioPas.InClassDPowerAmplifier,pulsewidthmodulationtechnologyisusedtoenhanceitsefficiency.Theadvantageofdutycycleisusedtobuildthemathematicalmodelforanalyzingefficiency.ThreecircuitsofClassDPowerAmplifier:triang

3、lewaveoscillator,comparator,H-bridgearepresented.Someimportantmethodsaregiven.Thetechnologyimprovedthesoundqualityatthesametime.Keywords:poweramplification;pulsewidthmodulation;highefficiency;soundquality第一章音頻放大器的概述1.1音頻放大電路的回顧和展望隨著晶體管制造技術(shù)的不斷提高和新技術(shù)的應(yīng)用，各項實用性指標和可靠性指標都有很大改善，并不斷在向更大的輸出功率，更小的體積，更輕的重

4、量，更多的功能和智能化方向發(fā)展，如美國CROWN公司的MA-5000VZA功放，其最大輸出功率可達4000W/8Ω（橋接，單通道）；完善的可靠性設(shè)計使它在苛刻的環(huán)境中可連續(xù)工作，使得生產(chǎn)者可作3年免維護的保證；插入可編程的輸入處理模塊USP3；可對1~2000臺功放的工作狀態(tài)進行程控調(diào)節(jié)和各種參數(shù)檢測。各種完善的可靠性保護措施，使它的可靠性大大提高，可與電子管功放媲美。晶體管功放具有許多寶貴優(yōu)點，它的失真低于萬分之一，但其音質(zhì)聽感總不如電子管功放那么逼真，細膩，尤其是在表現(xiàn)瞬態(tài)變化快而清脆的打擊樂，弦樂和渾厚回蕩的鋼琴曲方面感覺最明顯。20世紀80年代初，歐洲有些專業(yè)公司開始研究晶體

5、管功放與電子管功放之間的性能差異及解決辦法。電子管是一種電壓控制器件，需要的控制功率極微，開關(guān)速率很快。晶體管是一種電流控制器件，需有較大的控制電流，轉(zhuǎn)換速率較慢，這是最基本的差別。80年代中期歐洲首先推出了采用MOSFET音頻場效應(yīng)管功放。MOSFET場效應(yīng)晶體管既具有晶體管的基本優(yōu)點。但使用不久發(fā)現(xiàn)這種功放的可靠性不高（無法外電路保護），開關(guān)速度提高得不多和最大輸出功率僅為150W/8Ω等。90年代初，MOSFET的制造技術(shù)有了很大突破，出現(xiàn)了一種高速MOSFET大功率開關(guān)場效應(yīng)晶體管。西班牙藝格公司（ECLER）經(jīng)多年研究，攻克了非破壞性保護系統(tǒng)的SPM專利技術(shù)，推出了集電子管

6、功放和晶體管功放兩者優(yōu)點結(jié)合的第3代功放產(chǎn)品，在歐洲市場上獲得了認可，并逐步在世界上得到了應(yīng)用。第3代MOSFET功放的中頻和高頻音質(zhì)接近電子管功放，但低頻的柔和度比晶體管功放差一些，此外MOSFET開關(guān)場效應(yīng)管容易被輸出和輸入過載損壞?！?shù)字功放的概念早在20世紀60年代就有人提出了，由于當時技術(shù)條件的限制，進展一直較慢。1983年，M.B.Sandler等學(xué)者提出了D類放大的PCM（脈碼調(diào)制）數(shù)字功放的基本結(jié)構(gòu)。 主要技術(shù)要點是如何把PCM信號變成PWM（脈沖調(diào)寬信號）。美國Tripass公司設(shè)計了改進的D類數(shù)字功放，取名為“T”類功1999年意大利POWERSOFT公司推出了數(shù)

7、字功放的商業(yè)產(chǎn)品，從此，第4代音頻功率放大器，數(shù)字功放進入了工程應(yīng)用，并獲得了世界同行的認可，市場日益擴大，最終將替代各類模擬功放。1.11音頻功率放大電路的簡介音頻放大器已經(jīng)有快要一個世紀的歷史了，最早的電子管放大器的第一個應(yīng)用就是音頻放大器。然而直到現(xiàn)在為止，它還在不斷地更新、發(fā)展、前進。主要因為人類的聽覺是各種感覺中的相當重要的一種，也是最基本的一種。為了滿足它的需要，有關(guān)的音頻放大器就要不斷地加以改進。進入21世紀以后，各種便攜式的電子設(shè)備成為了電