【正文】 定頻率向外輸出正脈沖信號。高電平有效，在此輸入端保持兩個機器周期的高電平后，就可以完成復(fù)位操作。 系統(tǒng)調(diào)試及測量測試使用的儀器：數(shù)字式萬用表SS1798C直流穩(wěn)定電源CA164010型信號發(fā)生器RIGOL（DS5102C）示波器調(diào)試受到的制約有各方面的因素，稍微粗心大意些都會影響結(jié)果。低通濾波器電感也可以稍微調(diào)整使直流內(nèi)阻進(jìn)一步減小。他的悉心指導(dǎo)是本人設(shè)計能如期完成的重要因素，在此我衷心的感謝高老師給我提供的大量指導(dǎo)與幫助。sbit rw=P1^1。j0。 en=0。 }void main(){ unsigned char code line1[]=Wele to Use 。//指針 光標(biāo)以及移屏設(shè)置 for(num=0。 while(1) { P2=temp。 } else{temp=15。 } }}。 if(key_up==0) { delay(5)。num++) { wr_data(line2[num])。//初始化 wr_(0x0c)。 delay(5)。 en=1。i0。正是他們使我學(xué)到了很多有用的東西，讓我的各方面能力得以提高和發(fā)展。從發(fā)下題目開始就一直關(guān)心督促我按時一步步完成畢業(yè)設(shè)計，更幫助我解決畢業(yè)設(shè)計中遇到的許多問題。由于在選擇器件時幾個方面不能完全兼顧，若能夠同時滿足幾方面要求的器件，這部分的功耗是完全可以降低的。D1～D4可以對應(yīng)輸出0000至1111，該數(shù)據(jù)送入CD4067的地址輸入端A1～A4，對應(yīng)于模擬開關(guān)從x0至x15依次和1腳接通，而x0至x15分別接有阻值逐漸減小的電阻，這樣A、B之間的阻值會慢慢減小，音量相應(yīng)慢慢增大；與上相反，音量將慢慢增大。當(dāng)EA為低電平時，CPU只執(zhí)行片外程序存儲器指令。ALE／PROG(ADDRESS LATCH ENABLE／PROGRAMMING，30腳)；地址鎖存信號輸出端。單片機采用上述三組總線的連接方式，常被稱為三總線結(jié)構(gòu)。①51系列系統(tǒng)主要功能特性：l 1個由運算器和控制器組成的8位微處理器(CPU)；l 128KB的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，用來存放運算的中間結(jié)果和最終結(jié)果；4KB的片內(nèi)程序存儲器(ROM)，可用來存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格；l 21B專用寄存器，主要用來實現(xiàn)對內(nèi)部功能部件的控制和數(shù)據(jù)運算；擴展片外數(shù)據(jù)存儲器的尋址范圍可達(dá)到64KB；擴展片外程序存儲器的尋址范圍可達(dá)64KB；l 4個8位并行I/O接口P0、PPP3，既可用作輸入，也可用作輸出；l 1個全雙工UART(通用異步接收發(fā)送器)串行I/O接口，可用于單片機之間或單片機與微機之間的串行通信；l 2個16位定時器材數(shù)器，可用于根據(jù)確定的時間間隔或?qū)ν獠渴录嫈?shù)的多少發(fā)出控制信號；中斷系統(tǒng)有5個中斷源，可編程為兩個優(yōu)先級；l 111條指令，含有乘法指令和除法指令；l 有很強的位尋址、位處理能力；片內(nèi)采用單總線結(jié)構(gòu)；l 片內(nèi)帶振蕩器，—12MHz，可有輸出；l 用單+5v電源。如圖411所示。如果不采用高音、中音和低音的設(shè)置，可直接將NE5532的增益設(shè)置為10左右，滿足前置放大的要求。圖46 三角波產(chǎn)生電路②比較器。方案二：采用兩個相同的四階Butterworth低通濾波器，在保證20kHz頻帶的前提下使負(fù)載上的高頻載波電壓進(jìn)一步得到衰減。圖43 推挽單端輸出開關(guān)電路②開關(guān)管的選擇。圖41 系統(tǒng)總體設(shè)計框圖（1）脈寬調(diào)制器(PWM) 方案一：可選用專用的脈寬調(diào)制集成塊，但通常有電源電壓等限制，不適用本設(shè)計要求。在大功率的放大器中，總的系統(tǒng)成本仍然具有競爭力，因為在冷卻裝置方面實現(xiàn)的極大的成本節(jié)約可以抵消LC濾波器的成本的增加。這在大多數(shù)開關(guān)輸出級柵極驅(qū)動電路中會引起問題，因為它們的驅(qū)動能力受到限制，不能以重新產(chǎn)生幾納秒(ns)短脈寬所需要的極快速度適當(dāng)開關(guān)。脈寬調(diào)制電路將直接影響音頻功率放大器的性能指標(biāo)。晶體管導(dǎo)通工作時間長，信號幅度便越大，于是輸出晶體管為揚聲器提供的電流也時而因管子導(dǎo)通而有電流流過，時而因管子截止而沒有電流流過，音頻信息便包含在這些接通、斷開的周期過程中。（2）通過高速轉(zhuǎn)換開關(guān)精確控制系統(tǒng)，將模擬音頻信號轉(zhuǎn)換成PWM脈沖寬度調(diào)制信號，即一種高電壓高頻率的方波。脈沖放大器的偏置電路簡單，輸出帶載能力強。LC濾波器的非線性可以通過將揚聲器也納入反饋環(huán)路的方法來衰減。（3）信噪比為了避免放大器背景噪聲能造成人耳可以聽到的咝咝聲，在便攜式應(yīng)用中的低功率放大器的SNR往往要大于90dB，而用于中等功率和大功率設(shè)計的放大器的SNR應(yīng)分別為100dB和110dB以上。與大多數(shù)開關(guān)應(yīng)用一樣，在D類放大器設(shè)計中，工程師必須注意EMI性能。如果柵極驅(qū)動非重疊時間非常長，揚聲器或LC濾波器的感應(yīng)電流會正向偏置輸出級晶體管端的寄生二極管。D類放大器調(diào)制方案決定傳導(dǎo)EMI和輻射EMl分量的基線譜。為了最大限度減小失真，避免直通而引入的死區(qū)時間應(yīng)該盡可能縮短。ⅴ由于限定的輸出電阻和通過直流供電的能量的反作用而引起電源電壓波動。④削波失真：是功放管飽和時，信號被削波，輸出信號幅度不能進(jìn)一步增大而引起的一種非線性失真。由此可見，在輸出功率一定的條件下，提高效率就意味著電源供給功率和放大器損耗功率下降。在非開關(guān)時間中的功耗是由于每個MOSFET的和晶體管中的電流導(dǎo)致的。D類放大器與開關(guān)模式電源的工作方式相似，其中輸出MOSFET要么是完全啟動(飽和)，要么是完全關(guān)閉(切斷)的。D類放大器產(chǎn)生一個可使輸出電壓在電源軌之間切換的PWM信號，從而能在向負(fù)載提供驅(qū)動電流時僅在輸出晶體管上產(chǎn)生很小的壓降。以前的高發(fā)熱模擬放大器，封裝大，需要大的散熱板，因此需要較大的空間。對于大輸入驅(qū)動信號，器件工作在開關(guān)狀態(tài)下，其高效率以線性度為代價，如D類、E類和F類功率放大器。為了防止總的損耗，開關(guān)相對于工作頻率必須非?？?。這種放大器直接從數(shù)字音頻數(shù)據(jù)實現(xiàn)功率放大而不需要進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換，這樣的放大器通常稱作數(shù)字功率放大器或D類放大器。C類功放的實際效率可以達(dá)到60％80％。普通機10瓦的AB類功放大約在5瓦以內(nèi)用A類工作，由于聆聽音樂時所需要的功率只有幾瓦，因此AB類功放在大部分時間是用A類功放工作模式，只有在出現(xiàn)音樂瞬態(tài)強音時才轉(zhuǎn)為B類。圖25 AB類放大器原理圖圖26 AB類放大器的固定偏置點如圖25所示，AB類放大器通過兩個偏置電壓來避免交越失真。AB類放大器是A類放大器和B類放大器的組合折衷，它也使用DC偏置電流，但它遠(yuǎn)小于單純的A類放大器。B類放大器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)沒有DC偏置電流，所以功耗大大減少。由于效率比較低，現(xiàn)在設(shè)計基本上不再使用。一部25W的A類功放供電器的能力至少夠100瓦AB類功放使用。當(dāng)無信號時，兩個晶體管各流通等量的電流，因此在輸出中心點上沒有不平衡的電流或電壓，故無電流輸入揚聲器。簡化電路圖如圖21所示。（3）輸入靈敏度使音響放大器輸入額定功率時所需要的輸入電壓(有效值)稱為靈敏度。音色：又叫音品和音質(zhì)，他是由聲音的波形決定的，電子管功放的偶次諧波多，奇次諧波少，聲音柔美，甜潤，晶體管功放奇次諧波多，聲音冷艷，清麗。但是首先這代放大器變得價格可以承受，其次在低功耗性能上接近甚至超過了AB類放大器，從而獲得了一定的應(yīng)用。在1970年，MOSFET出現(xiàn)后才投入實際性開發(fā)。在常規(guī)的晶體管放大器中，輸出級上的晶體管需要提供時刻連續(xù)的輸出電流。在手機、DVD播放機、筆記本電腦及游戲機等便攜式設(shè)備中集成音頻，已經(jīng)發(fā)展到這樣一個程度，即設(shè)計人員正面臨著如下考驗：一方面需要將MP3及流媒體等越來越多的特性集成到上述終端設(shè)備中，另一方面又必須保持或減少整體功率預(yù)算。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，市場日益擴大，數(shù)字音頻功率放大器已經(jīng)成為近年來的研究熱點之一。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。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)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，而且發(fā)熱量大，不易解決散熱問題。因為移動設(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。s biggest advantage is that you have a high efficiency, the actual conversion efficiency can reach 80 percent, and theoretical conversion efficiency can reach up to 100%. So it can greatly reduce the energy consumption, reduce amplifier volume. In the energysavings time, with its 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目 錄引言 41 緒論 5 課題背景 5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 62 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 7 9 11 13 14 14 15 153 D類功率放大器原理 15 D類放大器的特點 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 194 電路系統(tǒng)方案設(shè)計 22 電路方案論證 22 主要電路工作原理設(shè)計與分析 24 25 26 27 28 28 系統(tǒng)調(diào)試及測量 315 結(jié)論 32謝 辭 33參考文獻(xiàn) 34附 錄 35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。在半導(dǎo)體設(shè)計潮流走向輕薄短小之際，不僅半導(dǎo)體組件本身的封裝要小，整個模塊的尺寸也變成決定系統(tǒng)客戶接受與否的關(guān)鍵規(guī)格。1983年，M．B．Sandier等學(xué)者提出了D類放大的PCM數(shù)字音頻功放的基本結(jié)構(gòu)，主要技術(shù)要點是如何把PCM信號變成PWM。采用D類放大器可延長電池供電終端產(chǎn)品的工作時間，并產(chǎn)生更少的熱量，從而解決設(shè)備的熱設(shè)計問題。輸出信號比輸入信號變得更正或者更負(fù)，也就是輸入信號被大大地放大了。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀有關(guān)D類功放的理論提出已有近半個世紀(jì)。這些放大器需要源選擇，音量，平衡和音調(diào)控制等復(fù)雜的前端功能，而這些附加的功能增加了額外的復(fù)雜性。人耳的聽覺范圍：20Hz到20KHz稱之為可聽聲音，低與20Hz稱為次聲，高于20KHZ的稱為超聲，人耳對3K左右的聲音最敏感。測量條件如下：調(diào)節(jié)音量控制器使輸出電壓約為最大輸出電壓的一半，輸入端