基于失真分析的D類音頻功率放大器設(shè)計.pdf

1、PDA、MP3、蜂窩電話等便攜式音頻裝置在設(shè)計時,必須滿足高效率、尺寸小、噪聲低、能夠與處理器協(xié)同工作等要求。D類音頻放大器的功率管工作在開關(guān)方式,在沒有輸入信號的時候不會產(chǎn)生靜態(tài)功耗,具有高效率(理論上可以達到100％),在應用中不需要散熱片等優(yōu)點。但是,由于D類放大器把音頻信號變成了非線性的脈沖,這個過程難免會引入比較大的失真,傳統(tǒng)的D類放大器還要增加濾波器以濾除高頻載波,這不但增加了系統(tǒng)成本,而且會占據(jù)很大的PCB面積。所以研究低

2、失真、免濾波的D類音頻放大器具有很重要的現(xiàn)實意義。
　　本文詳細分析了幾種對D類音頻放大器性能影響比較大的非線性失真,如三角波非線性、死區(qū)時間和因反饋產(chǎn)生的相位失真、占空比失真等,采用傅立葉分析的方法對各種失真建立了模型,并提取了一些對設(shè)計至關(guān)重要的參數(shù),用以指導后面的高性能D類音頻放大器設(shè)計。另外,對免濾波D類音頻放大器的設(shè)計方法和對音頻性能的影響也進行了分析。
　　最后設(shè)計了一種單環(huán)二階免波波的D類音頻功率放大器。該功率

3、放大器內(nèi)部設(shè)有恒流基準源、前置運算放大器、三角波振蕩器、脈寬調(diào)制(PWM)比較器和功率輸出電路,并且該芯片還可以通過外部引腳對整個系統(tǒng)的閉環(huán)增益進行調(diào)節(jié)。本文設(shè)計的三角波發(fā)生器采用弛張方式,極大地減小了因三角波非線性所引入的失真;同時通過合理地設(shè)置閉環(huán)增益,可以在有效抑制各種開環(huán)失真的同時引入較小的閉環(huán)失真。該音頻放大器采用300KHz的脈寬調(diào)制頻率,在2.5V-5.5V的電源電壓下為4Ω負載提供最大2Watt的輸出功率,輸出信號的典型