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　　D類(lèi)放大器（數(shù)字音頻功率）是一種將輸入模擬音頻信號(hào)或PCM數(shù)字信息變換成PWM（脈沖寬度調(diào)制）或PDM（脈沖密度調(diào)制）的脈沖信號(hào)，然后用PWM的脈沖信號(hào)去控制大功率開(kāi)關(guān)器件通/斷音頻功率放大器。D類(lèi)放大或數(shù)字式放大器，是利用極高頻率的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電路來(lái)放大音頻信號(hào)的，經(jīng)常被用于高效率的音頻放大器中。在高保真音響設(shè)備和更高檔的家庭影院設(shè)備中，往往需要幾十瓦甚至幾百瓦的音頻功率，這時(shí)，低失真、高效率的音頻放大器就顯得頗為重要，本文從實(shí)用角度出發(fā)，設(shè)計(jì)了一款低失真、高效率的音頻放大器，與傳統(tǒng)放大器相比，本放大器在效率、體積以及功率消耗方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，它產(chǎn)生的熱量小且為傳統(tǒng)放大器的一半，其效率在78%以上，而傳統(tǒng)的放大器效率僅在50%左右。

　　1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　1．1 總體設(shè)計(jì)分析

　　本系統(tǒng)由高效率功率放大器（D類(lèi)音頻功率放大器）、信號(hào)變換電路、外接測(cè)試儀表組成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)方框圖

　　1．2 D類(lèi)功放的設(shè)計(jì)

　　D類(lèi)放大器的架構(gòu)有對(duì)稱(chēng)與非對(duì)稱(chēng)兩大類(lèi)，在此討論的D類(lèi)功放針對(duì)的是對(duì)功率、體積都非常敏感的便攜式應(yīng)用，因此采用全電橋的對(duì)稱(chēng)型放大器，以充分利用其單一電源、系統(tǒng)小型化的特點(diǎn)。D類(lèi)功率放大器由PWM電路、開(kāi)關(guān)功放電路及輸出濾波器組成，原理框圖如圖2所示。

圖2 D類(lèi)音頻功率放大器組成框圖

　　采用了由比較器和三角波發(fā)生器組成的固定頻率的PWM電路，用輸入的音頻信號(hào)幅度對(duì)三角波進(jìn)行調(diào)制，得到占空比隨音頻輸入信號(hào)幅度變化的方波，并以相反的相位驅(qū)動(dòng)上下橋臂的功率管，使功率管一個(gè)導(dǎo)通時(shí)另一個(gè)截止，再經(jīng)輸出濾波器將方波轉(zhuǎn)變?yōu)橐纛l信號(hào)，推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。采用全橋的D類(lèi)放大器可以實(shí)現(xiàn)平衡輸出，易于改善放大器的輸出濾波特性，并可減少干擾。全橋電路負(fù)載上的電壓峰峰值接近電源電壓的2倍，可采用單電源供電。實(shí)現(xiàn)時(shí)，通常采取2路輸出脈沖相位相反的方法。