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如何使用高效率音频功率放大器的设计毕业论文说明

消耗积分:2 | 格式:doc | 大小:4.64 MB | 2019-04-18

在寂寞里唱歌

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.  由于D类音频功率放大器与传统的模拟功放相比,具有体积小,效率高,低失真,大功率的特点所以具有广阔的发展前景。D类音频功率放大器通常包括PWM脉宽调制器、高速开关功率放大器、低通滤波器这三个部分,加上信号转换、测量显示以及短路保护部分就构成了一个完整的音频功率放大系统。本文先简单介绍音频功率放大器的发展进程及该领域内的新兴技术,接着介绍音响和放大器的基本知识,由此提出设计的任务与要求,主要对系统内各组成部分电路的设计方案进行论证与比较,并择优选用D类音频功率放大器以及其它部分电路完成本系统的设计工作,最后对该系统进行实验测试,结果显示达到了设计要求。

  低失真、大功率、高效率是对功率放大器提出的普遍要求。模拟功率放大器通过采用优质元件,复杂的补偿电路,深负反馈,使失真变得很小,但大功率和高效率一直没有很好的解决。工作在开关状态下的D类功率放大器却很容易实现大功率、高效率、低失真。

  传统的音频功放工作时,直接对模拟信号进行放大,工作期间必须工作于线性放大区,功率耗散较大,虽然采用推挽输出,减小了功率器件的承受功率,但在较大功率情况下,仍然对功率器件构成极大威胁。功率输出受到限制。此外,模拟功率放大器还存在以下的缺点:电路复杂,成本高,常常需要设计复杂的补偿电路和过流、过压、过热等保护电路,体积较大,电路复杂;效率低,输出功率不可能做的很大。

  D类开关音频功率放大器的工作基于PWM模式:将音频信号与采样频率比较,经自然采样,得到脉冲宽度与音频信号幅度成正比例变化的PWM波,然后经过驱动电路,加到功率放大器的栅极,控制功率器件的开关,实现放大,将放大的PWM送入滤波器,则还原为音频信号。

  D类功率放大器工作于开关状态,理论效率可达100%,实际运用也可达80%~95%。功率器件的耗散功率小,产生热量少,可以大大减小散热器的尺寸,连续输出功率很高,而且不会引入非线性失真。

  近年来,国外的公司对D类功率放大器进行了研究和开发,提出了一些方案,但是尚存在较大的难度,由于采用PWM方式,为了提高音质,降低失真,必须提高调制频率,但是在较高频率下,会产生一定的问题,同时,D类功率放大器对器件的要求较高,不利于降低成本。但由于其效率极高,目前得到了广泛的应用。

如何使用高效率音频功率放大器的设计毕业论文说明

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星宇战海 2020-05-29
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