文档介绍：唐山学院
毕业设计(论文)开题报告
设计(论文)题目高效率音频功率放大器设计
系别:_______机电二系_________
专业:___生产过程自动化技术___
姓名:_________张艳红_________
朱全印
指导教师:________朱全印__________
辅导教师:________________________
2010年4月16日
题目类型(打√选择)
设计(√)
论文( )
一、文献综述
音频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域,几十年来,人们为之付出了不懈的努力,无论从线路技术还是元器件方面,乃至于思想认识上都取得了长足的进步。音频放大器已经有快一个世纪的历史了,最早的电子管放大器的第一个应用就是音频放大器。然而直到现在为止,它还在不断地更新、发展、前进。主要因为人类的听觉是各种感觉中的相当重要的一种,也是最基本的一种。为了满足它的需要,有关的音频放大器就要不断地加以改进。尤其进入21世纪以后,随着各种便携式的电子设备的发展。从作为通讯工具的手机,到作为娱乐设备的MP3播放机,已经快成为人人具备的便携式电子设备。
我们所研究的功率放大器就是将输入小信号转化为输出大信号的装置。其中功率放大器又有谐振功率放大器与非谐振功率放大器之分。总的来说,放大器有A(甲)类,B(乙)类,AB(甲乙)类,D类放大器等。何为高效的功率放大器。就此设计来说,电压放大20倍左右,电流输入为MA级,输出为A级。效率为80%已经是很高要求的高效率功率放大器了。所有这些便携式的电子设备的一个共同点就是都有音频输出,也就是都需要有一个音频放大器;另一个特点就是它们都是电池供电的。都希望能够有较长的使用寿命。就是在这种需求的背景下,D类放大器应运而生了。它的最大特点就是它能够在保持最低的失真情况下得到最高的效率。
高效率的音频放大器不只是在便携式的设备中需要,在大功率的电子设备中也需要。因为,功率越大,效率也就越重要。而随着人们的居住条件的改善,高保真音响设备和更高挡的家庭影院也逐渐开始兴起。在这些设备中,往往需要几十瓦甚至几百瓦的音频功率。这时,低失真、高效率的音频放大器就成为其中的关键部件。D类放大器在这些设备中也扮演了极重要的角色。
D类功率放大器又叫开关型功率放大器,现在又有人称之为数字功率放大器。它利用晶体管的高速开关特性和低的饱和压降的特点,效率很高,理论上可以达到100%,实际上可以达到90%。此电路不需要严格的对称,也不需要复杂的直流偏置和负反馈,使稳定性大大提高。用同样的功耗的管子可得到比AB类放大器高4倍功率的输出。
D类功放的功率器件受一高频脉宽调制( PWM) 脉冲信号的控制,使其工作在开关状态, D类放大器的电路共分为三级:输入开关级、功率放大级及输出滤波级。能极大地降低能源损耗,减小放大器体积,在体积、效率和功耗上要求较高的场合具有很大的优势。另外,现代保真音响系统常采用数字音频设备如CD、DAT(digital audio tape),近年发展起来的DVD、计算机多媒体设备、MP3等也都是数字音频信号源。数字音频信号采用脉冲编码调制技术(PCM),信号分辨率通常为12位或16位,(CD)或48KHZ(DAT)。由于数字信号在存储、传输和数据出来上的优点,使人们开