數(shù)字功率放大器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文數(shù)字功率放大器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)姓名：俞世杰申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：電子與通信工程指導(dǎo)教師：陳祝明20040101摘要1982年cD開創(chuàng)了數(shù)字音響時(shí)代，1997年問世的DVD開創(chuàng)了數(shù)字視聽時(shí)代，目前大部分音響系統(tǒng)中的功放是模擬功放，1臺(tái)典型的模擬功放相當(dāng)于種反饋控制系統(tǒng)，是一種利用電壓控制的功放。理論上，輸出電壓等于輸入電壓乘以增益。例如功放的增益是20，那么輸出電壓剛好是輸入電壓的20倍，其特點(diǎn)是線性增益，響應(yīng)曲線平

2、直、失真甚小，時(shí)序排列完善、群延遲很少①。但是，這種理想的模擬功放從未實(shí)現(xiàn)過。對(duì)于大功率模擬功放的設(shè)計(jì)會(huì)面臨許多困難的選擇，包括變壓器、整流器、濾波電容、線性穩(wěn)壓、散熱等，通常只能采取折衷的方式解決，但是耗電大的問題無法解決。而數(shù)字功率放大器以其全新的設(shè)計(jì)理念和工作原理越來越體現(xiàn)出它的優(yōu)越性：效率高，功耗小，所需散熱片小，可應(yīng)用場合多等特點(diǎn)。但是現(xiàn)有的數(shù)字功放也有一些缺點(diǎn)：失真、音質(zhì)、EMI干擾等諸多問題。隨著數(shù)字功放的優(yōu)點(diǎn)越來越廣泛地

3、被上游芯片廠家和消費(fèi)者所認(rèn)可后，越來越多的Ic廠家致力于開發(fā)數(shù)字功放的芯片，同時(shí)也提出了自己解決數(shù)字功放固有問題(失真大、音質(zhì)差、EMI等)的技術(shù)，如Tripath的DPP(DigitalPowerProcessing)、Ti的DAP(DigitalAudioProcessing)、Apogee和sT的DDx(DirectDigitalAmplification)等，而且也取得了一些突破。根據(jù)市場的需求，設(shè)計(jì)一款數(shù)字功率放大器是夏新公司

4、2002底的一個(gè)項(xiàng)目，要求2003年5—6月上市。作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，主要從以下幾個(gè)方面考慮：1、外觀時(shí)尚、輕??；2、音質(zhì)要好；3、解決好EMI等問題：4、注意成本控制。為了達(dá)到設(shè)計(jì)要求，在外觀上，參考工業(yè)設(shè)計(jì)中心的設(shè)計(jì)式樣，結(jié)合營銷部的要求選用。要解決好音質(zhì)和EMI的問題，方案的選擇至關(guān)重要，在對(duì)市面上的主流廠家包括Ti、Tripath、ST、Mitsubishi、Pulsus、PhiliDs、Microsemi、成都天奧等廠家的方案評(píng)估

5、完(主要是通過廠家提供的DEMO板)之后，通過比較：音質(zhì)比較好的是Philips、Tripath、Ti：EMI指標(biāo)比較好的是Tripath、Ti；通過綜合平衡考慮最終選定Tripath的方案。由于DEMo的供電、裝配結(jié)構(gòu)、PcB布板和最后整機(jī)有較大的區(qū)別，這些都造成了整機(jī)性能的不確定性。對(duì)于EMI問題，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前期，充分考慮整機(jī)的布局、裝配，確保整機(jī)良好接地，并使整機(jī)結(jié)構(gòu)件形成一個(gè)屏蔽體。在電路設(shè)計(jì)方面，從開關(guān)電源濾波、接地，數(shù)字功放

6、部分的PcB布板，濾波電路的設(shè)計(jì)，以及接地的預(yù)留，使得整機(jī)順利通過EMI的測試。對(duì)于音質(zhì)的問題，從以下幾個(gè)方面改善解決：1、減少開關(guān)電源紋波，提高數(shù)字功放的電源抑制比。2、解決好整機(jī)特別是電源接地的問題，避免引入交流聲。3、盡量使數(shù)字功放的前級(jí)地接近參考地，因?yàn)榍凹?jí)為小信號(hào)，為易受干擾源。4、注意后級(jí)功放的PcB布板以及輸出濾波的設(shè)計(jì)，減少數(shù)字功放開關(guān)頻率對(duì)于音頻信號(hào)的影響。在陳老師的指導(dǎo)下，通過項(xiàng)目組的共同努力，項(xiàng)目順利完成。關(guān)鍵字：