D类功率放大器电路设计与调试
D类放大器是一种将输入模拟音频信号或PCM数字信息变换成PWM或PDM的脉冲信号,然后用PWM的脉冲信号去控制大功率开关器件通/断音频功率放大器。本文主要介绍了其设计方法。
1 系统设计
1.1 总体设计分析
本系统由高效率功率放大器(D类音频功率放大器)、信号变换电路、外接测试仪表组成,系统框图如图1所示。
图1 系统方框图
1.2 D类功放的设计
D类放大器的架构有对称与非对称两大类,在此讨论的D类功放针对的是对功率、体积都非常敏感的便携式应用,因此采用全电桥的对称型放大器,以充分利用其单一电源、系统小型化的特点。D类功率放大器由PWM电路、开关功放电路及输出滤波器组成,原理框图如图2所示。
图2D类音频功率放大器组成框图
采用了由比较器和三角波发生器组成的固定频率的PWM电路,用输入的音频信号幅度对三角波进行调制,得到占空比随音频输入信号幅度变化的方波,并以相反的相位驱动上下桥臂的功率管,使功率管一个导通时另一个截止,再经输出滤波器将方波转变为音频信号,推动扬声器发声。采用全桥的D类放大器可以实现平衡输出,易于改善放大器的输出滤波特性,并可减少干扰。全桥电路负载上的电压峰峰值接近电源电压的2倍,可采用单电源供电。实现时,通常采取2路输出脉冲相位相反的方法。大电流电感
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