基于D类放大的高效率音频功率放大器设计

以d类放大器的原理为基础,设计了一个高效率音频功率放大器,用于对通频带范围为0.002～20khz的音频信号进行功率放大。功率放大部分采用+5v单电源供电,主要由前置放大模块、三角波产生模块、比较器模块、驱动模块、h桥互补对称输出模块构成。整个功放电压放大倍数1～90倍连续可调,效率可达82.0%。在8ω负载上,最大输出功率为1.24w,输出波形几乎无失真。系统可测量放大器输出功率并实时显示出来,精度优于4%。此外,还增加了过流保护的功能,负载短路时自动切断功放电源。该音频功率放大器由于其高效率和低耗电的特点在实际中有很好的应用前景。

在晶体管是理想的情况下推算g类功放的效率曲线,再根据实际情况估算g类功放的大致平均效率,得出g类功放的电源效率随电源组数增加而增大的具体数值关系。利用a/d转换技术原理提出一种数字切换g类功放电源的全新方法,使较少的电源数组合出较多的电源组数,这种方法比常规幅值直接切换电源的g类功放具有更高的效率。对g类功放特有的切换干扰、损耗和速度等细节问题指出了解决方案。

数字音频功率放大器具有体积小、重量轻、可靠性高的特点,但其并非工作在理想状态下。为进一步提高数字功放的效率,通过将双边带三电平自然采样法(nbdd)脉宽调制技术引入数字功放的脉宽调制设计,并将dead-time技术引入开关放大器的设计中,提出了高效数字音频功率放大器的优化设计方案,从而提高了整机的失真度指标,降低了低通滤波器设计阶数、改善了信噪比。

1 设计并制作高效率音频功率放大器.................................................................................................................2 1引言..................................................................................................................................................................2 2设计总体方案......................................................................................

采用了典型的ocl功放电路,为全互补对称式纯甲类dc结构,功放的每一级放大均工作于甲类状态。前置低放中输入级和电压放大级采用线性较好的沃尔漫电路,末级功放中采用2sc5200和2sa1943大功率东芝管并联输出,功率强劲。在音源选择电路中,采用了小型继电器,缩短信号传输线路。

毕业设计（论文）任务书 1机电2系系生产过程自动化技术专业08生产过程自动化技术？班姓名：？ 毕业设计（论文）时间：2011年4月11日至2011年6月10日 毕业设计（论文）题目：高效率音频功率放大器设计 毕业设计（论文）任务 一.毕业设计的目的： 通过此题目的毕业设计，培养学生综合运用所学的知识和技能进行综合设计能力，提 高学生电力电子技术和电子技术的水平。 二.设计任务及要求 （一)任务 设计并制作一个高效率音频功率放大器及其参数的测量、显示装置。功率放大器的电源电压为+5v （电路其他部分的电源电压不限），负载为8ω电阻。 （二）要求 1．基本要求 （1）功率放大器 a．3db通频带为300hz～20khz，输出正弦信号无明显失真。 b．最大不失真输出功率≥1w。 c．输入阻抗>10kω，电压放大倍数1～20连续

d类音频功放具有高效、节能、小型化的优点,广泛应用于便携式产品、家庭av设备及汽车音响等多个领域。文章设计了一款工作于5v电源电压并采用pwm来实现的d类音频功率放大器,整个系统包含了输入放大级、误差放大器、比较器、内部振荡电路、驱动电路、全桥开关电路及基准电路。通过引入反馈技术来减小系统的thd指数,采用双路反宽调制方案不仅抑制了d类音频功率放大器的静态功耗,而且达到了去除d类音频功率放大器输出端低通滤波器的目的,减小了系统的体积。

1/15 目录 引言.............................................................................................................................................1 第一章课题概况.........................................................................................................................3 §1.1课题设计要求.............................................................................................

1 1概述 在介绍音频功率放大器的文章中，有时会看到“thd+n”，thd+n是英文totalhormonicdistortion +noise的缩写，译成中文是“总谐波失真加噪声”。它是音频功率放大器的一个主要性能指标，也是音 频功率放大器的额定输出功率的一个条件。 thd+n性能指标 thd+n表示失真+噪声，因此thd+n自然越小越好。但这个指标是在一定条件下测试的。同一个 音频功率放大器，若改变其条件，其thd+n的值会有很大的变动。 这里指的条件是，一定的工作电压vcc(或vdd)、一定的负载电阻rl、一定的输入频率fin（一 般常用1khz）、一定的输出功率po下进行测试。若改变了其中的条件，其thd+n值是不同的。例如， 某一音频功率放大器，在vdd=3v、fin=1khz、rl=32ω、po=25m

i 高效音频功率放大器的设计 摘要 在音频功率放大器的市场上，ab类一直处于统治地位。近年来，随着mp3、dvd和 移动电话等便携式消费电子产品的普及，d类音频功率放大器以高效率、低功耗、小体 积的优点日益成为音响领域的主流，在未来便携式和大功率音频视频领域中将具有广阔 的发展前景，因此对高效音频功率放大器的设计具有十分重要的意义。 本设计根据d类功放的工作原理设计的d类音频功率放大器，能对音频信号进行放 大，放大器的通频带达到300~3400hz，输出功率1w，输出信号无明显失真。根据d类 功放的原理分别设计了前置放大模块、三角波产生模块、比较器模块、驱动模块、h桥 互补对称输出及低通滤波模块等。其中三角波产生器及比较器共同组成脉宽调制（pwm） 模块，h桥互补对称输出电路采用驱动电流小、低导通电阻及良好开关特性的vmosfet 管，滤波器采用两个相

d型功率放大器以其体积小、效率高的优点延长了系统的电池寿命,文章针对d型放大器的优点,设计了一款高效率、低失真的d型音频功率放大器。通过建立负反馈提高放大器的线性度与电源纹波抑制比;最小化系统的失真要求高速采样,芯片设计了高速比较器来满足这一要求;同时,根据工作需要,芯片的带隙基准设计具有较低的温度系数,较高的电源抑制比。

基于usb接口的音频功率放大器设计 摘要：本设计主要包括mp3音频解码电路、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、音量显示电路，它采用高速开 关方式实现低频功率放大，提高了音频功放的效率。 关键词：接口脉宽调制前置放大低通滤波 1绪论 1.1音频功率放大器的现状 进入21世纪以后，各种便携式的电子设备成为了电子设备的一种重要的发 展趋势。从作为通信工具的手机，到作为娱乐设备的mp3播放器，已经成为差 不多人人具备的便携式电子设备。陆续将要普及的还有便携式电视机，便携式 dvd等等。所有这些便携式的电子设备的一个共同点，就是都有音频输出，也 就是都需要有一个音频放大器；另一个特点就是它们都是电池供电的，都希望能 够有较长的使用寿命。就是在这种需求的背景下，新型d类放大器被开发出来 了。它的最大特点就是它能够在保持最低的失真情

提出一种双反馈回路的2阶闭环脉宽调制(pwm)方式的d类放大器结构,在保证系统稳定性的同时通过增加反馈环路增益来改善放大器性能.分析了系统结构工作机制,并采用系统级行为模型仿真和晶体管级电路仿真进行验证.本设计采用上华0.5μmbcd工艺,全差分结构、全桥输出,实现了输出功率2×10w的双声道立体声d类音频功率放大器.实验结果表明,效率可达90%,fpsrr为82db@1khz,总谐波失真为0.05%,芯片面积为4.37mm×3.46mm,静态工作电流31ma,关断电流小于100na.实现了大功率高性能d类功率放大器的设计要求.

四川师范大学成都学院本科毕业设计 i 音频功率放大器的设计 内容提要： 本文介绍了音频功率放大器构成、功能、及工作原理等。 关键词：lm1875功率芯片音频功率放大器 audiopoweramplifier abstract: keywords:lm1875powerchipaudioamplifier 四川师范大学成都学院本科毕业设计 ii 目录 一、音频功率放大器简介........................................................................................................1 （一）早期的晶体管功放............................................................................

1 安徽工程大学机电学院 课程设计说明书 课程设计名称：电子技术课程 课程设计题目：设计ocl音频功率放大器 指导老师：查君君 专业班级：自动化1404 学生姓名：林春 学号：314207010417 起止日期：2016.06.20-2016.07.01 总评成绩： 2 任务书 设计题目：设计ocl音频功率放大器 设计任务： ①输入信号为vi=0.5v频率f＝20hz-20khz; ②额定输出功率po≥2w； ③负载阻抗rl=8ω； ④失真度γ≤3%； 要求： （1）根据设计要求，确定电路的设计方案，初选电路元器件，设置参数。 （2）仿真分析、测量电路的相关参数，修改、复核，使之满足设计要求，列出 调试步骤。 （3）综合分析计算电路参数，验证满足设计要求后，画出总结构框图和逻辑

d类功率放大器 一．原理 d类功放也称为数字功放，与模拟功放的主要差别在于功放管的工作状态. 传统模拟放大器有甲类、乙类、甲乙类和丙类等.一般的小信号放大都是甲类功 放，即a类，放大器件需要偏置，放大输出的幅度不能超出偏置范围，所以， 能量转换效率很低，理论效率最高才25%.乙类放大，也称b类放大不需要偏置， 靠信号本身来导通放大管，理想效卒高达785%.但因为这样的放大，小信号时失 真严重实际电路都要略加一点偏置，形成甲乙类功放，这么一来效率也就随之下 降.虽然高频发射电路中还有一种丙类，即c类放大，效率可以更高，但电路复 杂、音质更差，音频放大中一般都不采用.这几种模拟放大电路的共同特点是晶 体管都工作在线性放大区域中，它按照输入音频信号的大小控制输出的大小，就 像串在电源与输出间的一只可变电阻，控制输出，但同时自身也在消耗电能. d类功放

精品文档 。1欢迎下载 d类功率放大器 一．原理 d类功放也称为数字功放，与模拟功放的主要差别在于功放管的工作状态。 传统模拟放大器有甲类、乙类、甲乙类和丙类等。一般的小信号放大都是甲类功 放，即a类，放大器件需要偏置，放大输出的幅度不能超出偏置范围，所以，能 量转换效率很低，理论效率最高才25%。乙类放大，也称b类放大不需要偏置， 靠信号本身来导通放大管，理想效卒高达785%。但因为这样的放大，小信号时 失真严重实际电路都要略加一点偏置，形成甲乙类功放，这么一来效率也就随之 下降。虽然高频发射电路中还有一种丙类，即c类放大，效率可以更高，但电路 复杂、音质更差，音频放大中一般都不采用。这几种模拟放大电路的共同特点是 晶体管都工作在线性放大区域中，它按照输入音频信号的大小控制输出的大小， 就像串在电源与输出间的一只可变电阻，控制输出，但同时自身也在消耗电能。 d类功

近年，随着mp3、dvd和移动电话等便携式消费电子产品的普及，音频功率放大器以高效率、低功耗、小体积的优点日益成为音响领域的主流，在未来便携式和大功率音频、视频领域中将具有广阔的发展前景。在音频领域发展的几十年里，a类、b类、ab类音频功率放大器一直占着主导地位。随着科技的不断发展，音频功率放大器也有了新的研究成果。

设计了一款2×80w的d类功放,具有交直流2路电源电路,外出时可随身携带,频响范围在20hz~30khz,额定工作电压220v时,静态功率损耗为18w,满功率损耗为186w,失真度在0.1%以下,效率提高到60%以上。

目录 一、设计意 义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 二、设计方案比 较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 三、电路组成框 图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 四、电路原理 图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 五、组装及技术指标测 试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14 六、总 结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 一、设计意义 在现代音响普及中，人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏 口味的不同，令对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。所以，就 高保真度功放而言，应该达到电气指标与实际听音指标的平衡与统一。 功率放大电器的作用是给音响放大器的负载rl（扬声器）提供一定的输 出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出的信号的非线 形失真尽可能的小，效率尽可能的高。 1、功率放大电路的分析 能够向负载提供足够信号功率的放大电路称为功率放大

对数字音频放大器各组成环节进行了系统的分析,将双边带三电平自然采样法脉宽调制技术、dead-time技术、负反馈技术等引入脉冲编码调制器、开关放大器、低通滤波器等环节。通过对脉冲编码调制器、驱动方式、开关放大器、低通滤波器的优化设计,整机失真度低于0.05%,信噪比大于110db,效率达到了93%。

音频功率放大器的设计报告 目录 一、设计任务和要求·········································（2） 二、设计方案的选择与论证··································（2） 三、电路设计计算与分析····································（4） ua741介绍····················································（4） 前级电路原理图及仿真结果·······································（5） tda2030介绍··················································（6） 音频功放电路原理图及仿真结果··························