高效率的音頻功率放大器設(shè)計(jì)制作畢業(yè)設(shè)計(jì)-免費(fèi)閱讀
【正文】 驅(qū)動(dòng)電路晶體三極管選用 2SC8050 和 2SA8550 對(duì)管。當(dāng)功放輸出的最大不失真功率為 1W時(shí)，其 8Ω上的電壓 Vpp=8V，此時(shí)送給比較器音頻信號(hào)的 Vpp值應(yīng)為 2V，則功放的最大增益約為 4（實(shí)際上，功放的最大不失真功率 要略大于 1W，其電壓增益要略大于 4）。 選定工作頻率為 f=150 kHz，并設(shè)定 R7+R6=20kΩ，則電容 C3 的計(jì)算過程如下 : 對(duì)電容的恒流充電或放電電流為： I=（ ） /（ R7+R6） =（ R7+R6） 其中 T1 為半周期， T1=T/2=1/2f 。再用 A/D 轉(zhuǎn)換器采樣該有效值，直接用單片機(jī)計(jì)算平均功率 (原理框圖如圖 )，軟件工作量小，精度高，速度快。 方案二：選用 VMMOSFET管。 高速開關(guān)電路的選擇： a. 輸出方式 方案一：選用推挽單端輸出方式 (電路如圖 所示 )。 方案二：采用 D 類功率放大器。 c．輸入阻抗 10k，電壓放大倍數(shù) 1～ 20連續(xù)可調(diào)。根據(jù)應(yīng)用的不同，功率大小差異很大，從耳機(jī)的毫瓦級(jí)到 TV或 PC 音頻的數(shù)瓦，再到“迷你”家庭立體聲和汽車音響的幾十瓦，直 到功率更大的家用和商用音響系統(tǒng)的數(shù)百瓦以上，大到能滿足整個(gè)電影院或禮堂的聲音要求。它的最大特點(diǎn)就是它能夠在保持最低的失真情況下得到最高的效率。主要因?yàn)槿祟惖穆犛X是各種感覺中的相當(dāng)重要的一種，也是最基本的一種。功率 MOS有自我保護(hù)電路，可以大大簡(jiǎn)化保護(hù)電路，而且不會(huì)引入非線形失真。（ 2）效率低。它的最大不失真輸出功率≥ 1W，電壓放大倍數(shù) 1～ 20連續(xù)可調(diào)，在輸出功率 500mW時(shí)測(cè)量的功率放大器效率（輸出功率 /放大器總功耗）≥ 50%。傳統(tǒng)的音頻功率放大器工作時(shí)，直接對(duì)模擬信號(hào) 進(jìn)行放大，工作期間必須工作于線性放大區(qū)，功率耗散較大，雖然采用推挽輸出，減小了功率器件的承受功率，但在較大功率情況下，仍然對(duì)功率器件構(gòu)成極大威脅，功率輸出受到限制。 D 類開關(guān)音頻功率放大器的工作基于 PWM 模式：將音頻信號(hào)與采樣頻率比較，經(jīng)過自然采樣，得到脈沖寬度與音頻信號(hào)幅度成正比例變化的 PWM波，然后經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路，加到功率 MOS的柵極，控制功率器件的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)放大，將放大的 PWM信號(hào)送入濾波器，則還原為音頻信號(hào)。不久的將來， D類音頻功率放大器必然取代傳統(tǒng)的模擬音頻功率放大器。所有這些便攜式的電子設(shè)備的一個(gè)共同點(diǎn)，就是都有音頻輸出，也就是都需要有一個(gè)音頻放大器；另一個(gè)特點(diǎn)就是它們都是電池供電的。這時(shí)，低失真、高效率的音頻放大器就成為其中的關(guān)鍵部件。 第二章 音頻功率放大器的總體設(shè)計(jì)與分析 設(shè)計(jì)一個(gè)高效率音頻功率放大器及其參數(shù)的測(cè)量裝置。下面對(duì)每個(gè)框內(nèi)電路的設(shè)計(jì)方案分別進(jìn)行論證與比較。 脈寬調(diào)制器電路采用圖 。 為提高功率放大器的效率和輸出功率，開關(guān)管的選擇非常重要，對(duì)它的要求是高速、低導(dǎo)通電阻、低損耗。 方案一：直接用 A/D 轉(zhuǎn)換器采樣音頻輸出的電 壓瞬時(shí)值，用單片機(jī)計(jì)算有效值和平均功率，原理框圖如圖 ，但算法復(fù)雜，軟件工作量大。 載波頻率的選定既要考慮抽樣定理，又要考慮電路的實(shí)現(xiàn)，選擇 150 kHz的載波，使用四階 Bultterwo
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