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基于D類功放的高效音頻功放設計

来源:西安常盛電子有限公司 发布时间:2019-03-14 点击次数:

     方案一:数字方案,输入信号经预放大处理后,由单片机对A/D信号进行处理。三角波的产生和与音频信号的比较均由软件部分完成。然后单片机将两个完全反向的PWM波输出到后级功率放大器进行放大,该方案硬件电路简单,但会引入较大的数字噪声。
    
     方案二:硬件电路方案,三角波的产生与比较,脉宽调制的产生仍由硬件电路实现。该方案噪声小,振幅大,效果好。因此,采用该方案。
    
     方案一:NE555产生三角波,电路特点是用恒流源产生三角波,用于电容器的线性冲击放电。波形线性度好,频率控制简单,加衰减电位器可控制信号幅度。
    
     方案二:三角波由方波积分产生,积分器与比较器级联,由比较器产生的方波积分得到三角波。频率和振幅控制只需要调整一些电阻值,因此控制简单,但考虑到积分电路中存在积分漂移。
    
     方案一:直接比较,当偏压与输入音频信号相同时,将振幅稍大的三角波信号直接与音频信号进行比较,产生脉宽调制波,然后由反向装置向放大电路产生完全反向的脉宽调制波信号。
    
     方案二:双向比较,将音频信号的上下半部分与具有不同偏压的三角波信号进行比较,可以减少后缀H桥电路中CMOS晶体管的开闭次数,降低功耗,提高效率。
    
     方案三:直接对音频信号进行反向处理,对音频输入信号进行放大处理后,直接对音频输入信号进行反向处理,对处理后的信号进行三角波比较,产生两个反向的PWM波。
    
     方案一:电流互感器法,通过负载电阻的电流由电流互感器感应,并对电流进行处理,判断电路是否过电流。
    
     方案二:采样电阻法,在电路中连接一个小电阻,提取流过系统负载的电流,判断电路没有流过电流,该方案实施简单,通过连接小电阻对系统影响小。因此,采用该方案。
    
     图1显示了系统的总体实现框图。系统由四个主要模块组成:高效功率放大器、信号转换电路、过流保护和功率测量,核心高效功率放大器由五部分组成:前置放大器、三角波发生器、比较器、驱动器和H桥互补对称放大器,输入音频信号后通过前置放大电路对铝进行放大和调节,将上、下两部分与两个三角波信号进行比较,得到两个相应的脉宽调制波,即音频信号经脉宽调制后,再由驱动电路提高信号的驱动能力,再由H桥模块供电。输入音频信号,通过改变占空比控制电源开关的开关量,实现功率放大,然后通过低通滤波器对负载上的输出进行滤波,滤除原音频信号,将信号送入负载上的信号转换电路,双端信号为T。转换成单端信号,经RC滤波器检测,截止频率为20kHz,再经测试仪测试,同时由AD检测并采样单端信号的真有效值,送单片机进行功率计算和显示,系统还具有过流保护功能。侦探。0.1采样电阻与负载串联,提取过载电流值。经放大比较后,利用继电器控制功率放大部分的电源,实现保护功能,系统最大无畸变输出功率大于或等于1W,电压放大系数可从1到20连续调节。D级放大方案可实现高效率、低输出噪声和小功率显示误差。图1系统框图

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