基于高速MOS管的音频功率放大器(未实现)详解.docVIP

目录 摘要............................................................1 第一章 引 言 2 1.1 音频功率放大器的种类及主要发展史 2 1.2 四种常见的音频功率放大器 2 1.3 本次放大器的设计指标 3 第二章 音频功率放大器的比较 4 2.1 音频功率放大器的 4 2.2 各音频放大器的 5 第三章 D类功率放大器的工作原理 3.1 模拟电路组成的脉宽调制器 7 第四章 D类音频功率放大器的设计 8 4.1 D类音频功率放大器的整机结构框图 8 4.2 电路解析 8 4.3 系统调试.......................................................12 第五章 总 结 15 致谢语 19 参考文献 16 附录 20 采用高速MOS管输出的高效音 频功率放大器的实现 摘要 关键字：功率放大器、PWM功率放大、PWM调制。 第一章 引 言 1.1 音频功率放大器的种类及主要发展史 近年来，音频功率放大器的技术已经越发发展成熟，各项指标也越来越完善。在应用领域中，人们主要将放大器划分为以下几类：A类功放、B类功放、AB类功放、D类功放。发展主要经历以下过程： 音频功率放大器由简单的晶体管到较为复杂的集成电路[1]； 集成电路的组成由单管输出转向为推挽输出； 3.变压器输出方式被其他形式的输出所取代。 1.2四种常见的音频功率放大器 1.2.1 A类放大器 B类放大器AB类放大器78.5%。美中不足的是，晶体管开关在工作下会导致输出信号的部分失真，不过，这在能接受的范围内。 1.3 本次放大器的设计指标 1、研究比较上述四类音频功率放大器以及各项指标。在四类放大器中，挑选出失真度小、效率高的方案。 2、分析该功率放大器的组成。实物最大不失真输出功率≥3W 3、在放大器中，需要添加一个滤波的器件，讨论滤波器的工作原理以及选择合适的滤波器。 4、其他 第二章 音频功率放大器的比较 不同器件和原理组成了各种各样的音频功率放大器。实际应用中，这些放大器的工作实现原理基本相同。都是在外界导入信号的情况中，将外加电源的功率成功转换成输出端的信号功率。在不同电子产品设备中，所需要的放大器是不一样的，对其性能指标和工作特性都有特定的要求。接下来，主要研究一下不同放大器的性能。 2.1音频功率放大器的PC[3]。在判断功率放大器的指标时，常用效率ηC来表示，下面给出计算效率的公式。 ηC＝ = 由该计算公式可得，要想获得高的效率，在输入功率稳定的情况下则要减小PD，相应的也就是减小的ＰＣ值。要想较小ＰＣ可以通过选择一款脉冲调制较小的功率管，同时这也能大大较小制作成本。在放大器的研究过程中，人们始终把提高工作效率ηC作为一个重要指标。提高功放效率固然重要，然而，音频放大器的安全使用、失真程度控制在一定的范围内，这二者也不容忽视。　 2.2 各音频放大器的对比 A类音频功放见图左边为晶体管输入特性，固定偏置所的工作点在Q点，当正弦音频信号输入时，其幅度未超线性，集电极工作状态截至区和饱和点之，电流为完整的全周导通的正弦波，此时导通角180°[4]。这种放大状态失真较小受器件特性器件线性好失真较小。， 所以 B类音频功放静态偏置为Q点，截止点上信号输入，有导通。电极输出半个正弦波，失真，所以类放大器双管做管工作半周构成完整的正弦波减小失真。类优点是信号时上电流，没有直流功率损耗，效率超过50％，由于起始段的非线性，效率达到，60－70％，工作介于AB之间，故又称甲乙类功放如图： 我们再看D类放大器80％－90％ 如上图所示，信号从输入端进入后，利用PWM技术产生脉宽调制信号，再经过晶体开关管等一些列器件，将信号放大，并且输出。 3.1 模拟电路组成的脉宽调制器 下图展现了PWM的调制原理，该调制原理基于自然采样定理， 用模拟数字信号的方案组成的PWM调制器通常都是根据自然采样的方法（即次此时输入的音频信号是模拟的信号），用三角波和输入的音频信号进行调制比较产生PWM信号，并且由其交点来判断脉冲序列来控制开关管的PWM序列[8]。 要做一个完整的音频功率放大电路，其中需要设计一个三角波产生电路、前置的信号处理电路，PWM信号调制电路和PWM功率放大电路,一般的音频功率放大器都是由这四个模块组成。另