文档介绍：摘要
全球音视频领域数字化的浪潮以及人们对音视频节能环保的要求,迫使人们尽快研究开发高效,节能,数字化的音频功率放大器。 传统的音频功率放大器工作时,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:
⒈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。
⒉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,经过自然采样,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MOS的栅极,控制功率器件的开关,实现放大,将放大的PWM信号送入滤波器,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%,实际的运用也可达80%以上。对于高电感的扬声设备,在设计电路的时候,是可以省去低通滤波器(LPF),这样可以大大的节省体积和花费。而且有更高的保真度,这一点,在国外的5V D类音频功率放大器中已经得到了运用,如:TEXAS公司的TPA2002D2。
近几年,国际上加紧了对D类音频功率放大器的研究与开发,并取得了一定的进展,几家著名的研究机构及公司已经试验性地向市场提供了D类音频功率放大器评估模块及技术。这一技术一经问世立即显示出其高效,节能,数字化的显著特点,引起了科研,教学,电子工业,商业界的特别关注。不久的将来,D类音频功率放大器必然取代传统的模拟音频功率放大器。
全球音视频领域数字化的浪潮以及人们对音视频节能环保的要求,迫使人们尽快研究开发高效,节能,数字化的音频功率放大器。它应该具有工作效率高,便于与其他数字设备相连接的特点。
关键字: 功率放大器;晶体管;D类放大器;音频放大器;LM4651/LM4652
目录
摘要 I
ABI Research全球射频功率放大器市场前景 1
展望市场 1
中国市场 1
1
早期的晶体管功放 1
晶体管功放的发展和互调失真 2
功放输入级—差动与共射-共基 3
4
第2章音频放大器 5
音频放大器 5
音频放大器的历史 5
D类放大器的基本结构 5
脉宽调制(PWM) 6
第3章 D类音频功率放大器的研究与实现 8
D类放大器的电路设计 8
改进型D类功率放大器电路设计 9
脉宽调制电路(PWM)设计 9
改进全桥PWM方案的模拟实现方法 9
改进全桥PWM方案的数字实现方法 10
D类音频功率放大器设计需知 10
D类音频功率放大器的热耗散分析 14
第4章高效D类超低音功率放大器LM4651/ LM4652 17
引脚功能 17
主要参数及特点 19
主要参数 19
主要特点 20
原理和应用电路 21
系统功能简述 21
待机(Standby)功能 21
启动程序和定时 21
电流限制和短路保护 22
电流限制最小设备在10A,但调节RSCKT数值可以适当使电流增大,在输出端短路或场声器失效(出现短路)的情况下,IC将执行安全保护功能。 22
死区时间设定 22
过调制保护 22
反馈放大器和滤波器 22
误差放大器 23
外部元件功能说明 23
结语 24
参考文献 25
致谢 26
第1章功率放大器市场前景
ABI Research全球射频功率放大器市场前景
展望市场
ABI Research日前发布报告展望全球射频功率放大器市场,报告显示虽然手机基站设备市场收缩,但市场衰落并没有想像中严峻。研究报告也指出,最近15个月射频功放市场上出现两个明显变化:中国供应商开始杀入市场,使用高效率放大器的设计增长。
ABI Research研究主管Lance Wilson表示,“虽然射频功率放大器市场依然为下滑趋势,但好消息是下降速度没有原先预料那么快。尽管GSM市场缓慢下滑,但用户对EDGE的数据传送率感到满意。同时,许多运营商在3G相关的开支方面更加谨慎,导致GSM系统的生存周期加长,这也反过来减缓了3G的增长步伐。这对功率放大器和器件市场带来直接影响。”
中国市场
以华为(Huawe