高效率的音频功率放大器设计制作毕业设计.doc

目 录 摘要?..............................................................?3 第一章?引言?.......................................................?4 第二章 音频功率放大器的总体设计与分析..............................?6 ? 2.1设计任务和基本要求?...........................................?6 ? 2.2方案论证与比较?...............................................?7 ? 2.2.1高效率功率放大器?........................................?7 ? 2.2.2信号变换电路............................................?8 ? 2.2.3功率测量电路............................................?9 第三章主要单元电路的设计?..........................................?10? 3.1?D类放大器的工作原理?........................................?10? 3.2?D类功放各部分电路分析与计算?................................?11? 3.3信号变换电路?................................................?15? 3.4功率测量及显示电路?..........................................?15? 3.5短路保护电路?................................................?17? 3.6音量显示电路?................................................?18? 第四章系统测试与数据分析?..........................................?19? 4.1测试使用的仪器?..............................................?19? 4.2测试数据?....................................................?19? 4.3测量结果分析?................................................?19? 第五章?结论?........................................................?21? 参考文献?...........................................................?22? 致谢?.............................................................?23? 摘要 ? 本次设计是制作了一个高效率的音频功率放大器，它包括D类放大器、脉宽调制器、前置放大电路、驱动电路、H桥互补对称输出电路、低通滤波器、信号交换电路、功率测量及显示电路、短路保护电路、音量显示电路。它的最大不失真输出功率≥1W，电压放大倍数1～20连续可调，在输出功率500mW时测量的功率放大器效率（输出功率/放大器总功耗）≥50%。 ? 关键词：音频，前置放大，信号交换，功率测量，短路保护 第一章 引 言 全球音频领域数字化的浪潮以及人们对音视频节能环保的要求，迫使人们尽快研究开发高效，节能，数字化的音频功率放大器。它应该具有工作效率高，便于与其他数字设备相连接的特点。模拟功率放大器通过采用优质的元件，复杂的补偿电路，深负反馈，使失真变的很小，但大功率和高效率一直没有很好的解决。D类音频功率放大器是PWM型功率放大器，它工作于开关状态下，符合上述的要求。传统的音频功率放大器工作时，直接对模拟信号进行放大，工作期间必须工作于线性放大区，功率耗散较大，虽然采用推挽输出，减小了功率器件的承受功率，但在较大功率情况下，仍然对功率器件构成极大威胁，功率输出受到限制。此外，模拟功率放大器还存在以下的缺点： （1）电路复杂，成本高。常常需要设计复杂的补偿电路和过流，过压，过热等保护电路，体积较大，电路复杂。（2）效率低。 目前有很多种不同种类的功放如：A类、B类、AB类等。但D类功放与其不同的是基本是一个开关功放或者是脉宽调制