[工学]低频功率放大器设计.ppt

低频功率放大器设计 电子科技大学微固学院 景国新 本次课程主要内容 A类功放原理与设计； AB类功放原理与设计； D类功放原理与设计； 滤波器的设计。 三极管持性 集电极电流与基极电流遵循： 三极管放大电路的基本形式 共基极电路（CB电路）； 共发射极电路（CE电路）； 共集电极电路（CC电路）； 三极管放大电路的组合形式 功率输出级电路 射集输也电路； 推挽输出电路的模型 应用实例 放大器的一些主要参数 信噪比； 动态范围； 电源抑制比； 输入阻抗，输出阻抗； THD+N（Total Harmonic Distortion + Noise）； 带宽； 放大器参数的对数表示法 功率增益： 电压增益： 电流增益： D类功放 信号与三角波或锯齿波比较； Delta-Sigma调制器； 传统的D类功放调制器 Delta-Sigma调制器 输出波形 数字Delta-Sigma调制器 功率输出电路 IR2110构成的MOS驱动电路 分立元件构成的驱动电路 输出低通滤波器 应用实例 TL494构成的D类功放 滤波器的种类 从工作方式上分：无源滤波器、有源滤波器； 从功能上分；低通、带通、高通、带通、带阻； 从实现方法上分：模拟滤波器、数字滤波器； 从设计方法上来分：Chebyshev(切比雪夫）、Butterworth（巴特沃斯）等 带阻滤波器 上面的低通与下面的高通并联； 令fLfH LC滤波器 与RC电路相似。 有源滤波器 无限增益多路反馈电路的一般形式 ； 典型应用实例 参数的选择 元件参数的选择 C1=1000pF，C2=1000pF，R1=20k，R2=20k 仿真电路图 C1=10000pF，C2=100pF C1=100pF，C2=10000pF 仿真电路 C1=360pF，C2=1800pF C1=3600pF，C2=180pF 谢谢各位的参与 幅频特性： 1 0.707 fH 低通特性 f 0 H(?) 由： 相频特性： fH f 0 ?(?) -45o -90o 滞后网络 随??,输出?,即?愈低的信号愈易传输. 一阶 RC 高通滤波电路 输出响应为电阻两端的电压 R + – + – C 令： fL —— 称为低端截止频率 幅频特性： 1 0.707 fL 相频特性： 高通特性 f 0 H(?) f 0 ?(?) 45o 90o 低端截止频率： fL 超前网络 R + – + – C 由： 二阶低通滤波电路 R + – + – C C R 二阶带通滤波电路 R + – + – C C R fH f 0 H(?) 一阶 二阶 1 0.707 1 0.707 f 0 H(?) fO 一阶 二阶 滤波器的级联 f 0 H(?) 1 0.707 fL fH 一阶LC低通滤波器 一阶LC高通滤波器 选择适当类型无源元件Y1～Y5，可以构成低通滤波器和高通滤波器 。 二阶有源低通滤波器 二阶有源高通滤波器 幅频特性 幅频特性 * * vCE(V) iC(mA) 4 3 2 1 0 2 4 6 8 10 100 80 60 40 iB=20(?A) 动态工作情况分析 vO与vi 的相位关系和动态范围。 放大电路接入正弦信号时的工作情况 0 IB iB t iC 0 IC t 0 v0 t vCE 0 VCE t CB-CE（Cascode） CC-CC CC-CE 差动形式 输出的PWM信号再来驱动功率开关管 电路工作的波形 单端电路 差分电路 单端形式 差分形式 TAS5012 TAS5111 TAS5111的应用电路 一阶RC 低通滤波电路 R + – + – C 输出响应为电容两端的电压 fH —— 称为高端截止频率 令： *