D类放大高效率音频功率放大器电路图原理

D 类放大高效率音频功率放大器电路图原理为提高功放效率，以适应现代社会高效、节能和小型化的发展趋势，以D 类功率放大器为核心，以单片机89C51和可编程逻辑器件（FPGA）进行控制及时数据的处理，实现了对音频信号的高效率放大。系统最大不失真输出功率大于1 W,可实现电压放大倍数1~20连续可调，并增加了短路保护断电功能，输出噪声低。系统可对功率进行计算显示，具有4位数字显示，精度优于5% 。传统的音频功率放大器主要有A 类（甲类）、 B 类（乙类）和AB（甲乙类）。 A 类功率放大器在整个输入信号周期内都有电流连续流过功率放大器件，它的优点是输出信号的失真比较小，缺点是输出信号的动态范围小、效率低，理想情况下其最高效率为50%.B类功率放大器在整个输入信号周期内功率器件的导通时间为50%,它的优点是在理想情况下效率可达78.5%,但缺点是会产生交越失真，增加噪声。AB 类（甲乙类）功率放大器是以上两种放大器的结合，每个功率器件的导通时间在50%~100% 之间，兼有甲类失真小和乙类效率高的特点，其工作效率介于二者之间。传统音频功率放大器效率偏低，体积偏大的缺点与音频功率放大高效、节能和小型化的发展趋势的矛盾，催生了D 类（丁类）音频功率放大器出现和发展。本系统即采用D 类功率放大实现，并用单电源供电，符合现代社会对电源小巧、便携要求的实际需要。1 系统方案论证与选择1.1整体方案方案①：数字方案。输入信号经前置放大调理后，即由A/D采入单片机进行处理，三角波产生及与音频信号的比较均由软件部分完成，然后由单片机输出两路完全反向的PWM波给入后级功率放大部分，进行放大。此种方案硬件电路简单，但会引入较大数字噪声。方案②：硬件电路方案。三角波产生及比较、PWM 产生仍由硬件电路实现，此方案噪声较小、且幅值能做到更大，效果较好，故采用此方案。1.2三角波产生电路设计方案①：利用NE555产生三角波。该电路的特点是采用恒流源对电容线性冲、放电产生三角波，波形线性度较好、频率控制简单，信号幅度可通过后加衰减电位器控制。方案②：对方波积分产生三角波。积分器与比较器级联，通过对比较器产生的方波积分得到三角波，频率与幅值控制只需调整某些电阻值，控制简单。但考虑积分电路存在积分漂移。此处采用选择方案①。1.3PWM波产生方案设计方案①：直接比较。取偏重与输入音频信号信置相同，幅度略大的三角波信号与音频信号直接比较，产生 PWM 波， 后再经反向器产生一路与之完全反...