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星电子网 频功率放大器 系（院）： 专业： 班级： 指导老师： 完成日期： 第1 页 共17 页 星电子网 目录 第2 页 共17 页 星电子网 摘要：D 类音频功率放大器采用脉宽调节（PWM ）技术来提高功放效率，利用占空比调节 音频波形。本文描述了D 功放的三角波发生器、音频前置放大器、比较器、方波放大器、 H-桥、低通滤波器的电路设计。并列出了在电路设计中的注意事项，以求保证功放的高效性 和良好的音质效果。 关键词：功放、脉宽调制；高效、音质 Abstract：In class D power amplifier, pulse width modulation technology is used to enhance its efficiency. The duty cycle is used to regulate the Audio Waveform. Six circuits of class D power amplifier: triangle wave oscillator, audio-preamplifier, comparator, square-wave amplifier, h-bridge, low-pass filter are detailed described here. Some important attentions are given. The technology improved the sound quality is also discussed here。 Key words:power amplifier； pulsewidth modulation(PWM);high efficiency；sound quality 1． 设计任务与要求： 1.1 设计任务 设计并制作一个基于PWM 的D 类音频功率放大器。该音频放大器包括锯齿波振荡器、 前置放大电路、PWM 波形成方波放大电路、H 桥功率放大电路、低通滤波电路构成，其框图 如图(1)所示。 图(1) PWM D 类音频功放组成框图 1.2 技术指标 1．基本要求 1）设计一个音频信号前置放大电路，使其放大倍数不小于400 倍 （音频输入信 第3 页 共17 页 星电子网 号的幅值小于10mV），同时-1dB 的通频带为20Hz～20kHz； 2 ）设计三角波振荡器，其频率大于200kHz； 3 ）设计PWM 形成及D 类开关放大器的驱动电路，要求其驱动电路具有较好的驱 动性能，能驱动H 桥开关放大器或半桥型开关放大器； 4 ）设计LC 低通滤波器，使其还 音频信号，要求失真度≤0.05%； 5 ）功率放大电路带负载 （音响设备）时，最大不失真功率输出≥10W。 2.发挥部分 1）为减小功率放大电路输出音频信号的失真度，在保证开关放大器正常开关工 作的前提下，尽量提高三角波振荡频率； 2）设计智能音量指示电路，使整个功放有较好的动感效果； 3）功率放大电路的效率≥75％； 4）尽量提高最大不失真输出功率； 1.3 题目评析 本题首先要解决两个问题：一是保真度；二是效率。为保证功放的保真度，应 采用失真度较小的功放芯片，并设计合适的低通滤波电路；D 类功放的效率通常较 高，理想情况下可达100%，本题要求效率≥75%，输出功率≥10W，经分析，增大负 载可提高输出效率，8 欧姆负载的效率通常能达到80%～90%。 2.方案比较与论证 2.1 各种方案比较与选择 根据设计任务的要求，