【正文】 ts high efficiency, low power consumption characteristics of Class D digital audio amplifier is gradually replacing traditional analog audio power amplifiers, and more and more attention. This article discusses the working principle of audio power amplifiers and their performance characteristics, focuses on the class D audio power amplifier of the working principle and principle of pulse width modulation, and on this basis, designs a high power output, low power consumption Class D digital audio amplifiers. Key words： Audio power amplifier； D class； pulse width modulation 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 3 頁 共 37 頁 目 錄 引言 ............................................................................................................................................4 1 緒論 .....................................................................................................................................5 課題背景 .............................................................................................................................5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .................................................................................................................6 2 音響的相關(guān)知識 .............................................................................................................6 聲音的基本特性 .................................................................................................................6 放大器的技術(shù)指標(biāo) .............................................................................................................6 功率放大器的分類 .............................................................................................................7 類功放 ............................................................................................................................7 類功放 ............................................................................................................................9 類功放 ........................................................................................................................ 11 類功放 .......................................................................................................................... 13 類功放 .......................................................................................................................... 14 類功放 .......................................................................................................................... 14 類功放 .......................................................................................................................... 15 功放小結(jié) ........................................................................................................................ 15 3 D 類功率放大器原理 ................................................................................................... 15 D 類放大器的特點(diǎn) ............................................................................................................ 15 D 類功率放大器的性能指標(biāo) ............................................................................................ 17 傳統(tǒng) D 類功率放大器的工作原理 ................................................................................... 19 4 電路系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 22 電路方案論證 ................................................................................................................... 22 主要電路工作原理設(shè)計(jì)與分析 ....................................................................................... 24 脈寬調(diào)制電路 ................................................................................................................ 25 前置放大器電路 ............................................................................................................ 26 開關(guān)放大電路 ................................................................................................................ 27 低通濾波電路 ................................................................................................................ 28 音量設(shè)置及顯示電路 .................................................................................................... 28 系統(tǒng)調(diào) 試及測量 ............................................................................................................... 31 5 結(jié)論 ................................................................................................................................... 32 謝 辭 ..................................................................................................................................... 33 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................ 34 附 錄 ..................................................................................................................................... 35 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 4 頁 共 37 頁 引言 隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的不斷發(fā)展，集成電路被廣泛應(yīng)用于各類電子電路中。 因此能極大地降低能源損耗，減小放大器體積。因?yàn)橐苿釉O(shè)備受電池容量、散熱、體積的限制，對音頻功率放大器要求高效、節(jié)能、發(fā)熱量少 、體積小、便于集成。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 1 頁 共 37 頁 摘 要 音頻功率放大器是功率集成電路中的一個重要組成部分 ，并且廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品中。 傳統(tǒng)的模擬音頻功率放大器雖然具有很高的保真度，但是卻存在功耗高、效率低等致命缺點(diǎn)，而且發(fā)熱量大，不易解決散熱問題。 在這個能源節(jié)約的 時代， 憑借其高效率、低功耗的特點(diǎn)，數(shù)字 D 類音頻功放正逐漸取代傳統(tǒng)的模擬音頻功率放大器，并越來 越受到人們的重視。隨著近十幾年來半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，功率放大電路也得到了飛速的發(fā)展和應(yīng)用。傳統(tǒng)類音頻放 大器的一個共同缺點(diǎn)是效率很低， A 類音頻放大器的理論效率是 25％，實(shí)際效率大約為 1520％； B 類音頻放大器的理論最大效率是 ％； AB 類音頻放大器的理論效率 75％，實(shí)際效率在5070％之間。全球音視頻領(lǐng)域的數(shù)字化浪潮以及人們對音視頻設(shè)備節(jié)能環(huán)保的要求，迫使人們盡快研究開發(fā)高效、節(jié)能、易于與數(shù)字化設(shè)備接口的音頻功率放大器。目前， D 類音頻功率放大器在移動電話、平面電視、 LCD 顯示器以及各種以電池供電的便攜式游戲設(shè)備等消費(fèi)類電子產(chǎn)品中已獲得廣泛的應(yīng)用。 1999 年意大利 POWERSOFT 公司推出了數(shù)字音頻功放的商業(yè)產(chǎn)品，從此，第 4 代音頻功率放大器一數(shù)字音頻功率放大器進(jìn)入了工程應(yīng)用領(lǐng)域，并獲得了世界同行的廣泛認(rèn)可，市場日益擴(kuò)大，數(shù)字音頻功率放大器已經(jīng)成為近年來的研究熱點(diǎn)之一。而D 類放大器由于工作在開關(guān)狀態(tài)，作為控制元件的晶體管本身消耗功率較低，功放的效率就高，可達(dá)到 90％以上，因此能極大地降低能源損耗，減小放大器體積。在手機(jī)、 DVD 播放機(jī)、筆記本電腦及游戲機(jī)等便攜式設(shè)備中集成音頻，已