d類高效率音頻功率放大器設計【開題報告】

1、畢業(yè)設計開題報告畢業(yè)設計開題報告電氣工程與自動化電氣工程與自動化D類高效率音頻功率放大器設計類高效率音頻功率放大器設計一、選題的背景與意義隨著微電子制造技術的不斷發(fā)展，電子產品正向著薄型化、便攜式迅速發(fā)展，人們對音頻功放的要求更加趨向于高效、節(jié)能和小型化。因為移動設備受電池容量、散熱、體積的限制，對音頻功放要求高效、節(jié)能、發(fā)熱少、體積小、便于集成。普通功放電路復雜，體積較大；而且效率較低，輸出功率不可能做的很大。而D類功放工作于開關狀態(tài)

2、，理論效率可達100%，實際運用時也可達到較高的效率。功率器件的耗散功率小，產生熱量少，可大大減小散熱器的尺寸；功率MOS管有自保護電路，可大大簡化保護電路，而且不會引人非線性失真；這樣就可以極大地降低能源損耗，降低放大器的體積。所以D類音頻功放越來越受到人們的重視，正越來越多地被用在移動電話、PDA及其他類似便攜式應用中，以取代AB類放大器。由于D類音頻功率放大器具有更高的效率，這使得采用D類音頻功率放大器可延長電池供電中斷產品的工作

3、時間，并產生更少的熱量，從而解決設備的散熱問題。近年來國際上加進了對D類音頻功率放大器的研究與開發(fā)，并取得了一定進展，這一技術一問世立即顯示出其高效、節(jié)能、數字化的顯著特點，引起了科研、教學、電子、商業(yè)界的特別關注。不久的將來，D類音頻功率放大器必將取代傳統(tǒng)的模擬音頻功率放大器。二、研究的基本內容與擬解決的主要問題：研究的基本內容：1、話筒。主要用于將聲音信號轉化為電信號，以便后續(xù)裝置處理。2、前置放大模塊。由話筒輸入的信號一般都比較微

4、小，為了能夠與三角波進行比較，必須對信號進行放大，擬采用運放對輸入信號進行放大。3、帶通濾波模塊。輸入的音頻信號難免會有干擾，為了去除干擾，需要對音頻信號進行濾波。本設計采用有源濾波器濾除低頻和高頻干擾，實現對輸入輸出的隔離。4、三角波產生模塊。系統(tǒng)需要使用三角波作為載波，對音頻信號進行調制，根據奈奎斯特采樣定理，產生的三角波的頻率至少為基波最高頻率的2倍，為了后級濾波的方便，載波的頻率應盡可能大。足要求的三角波作為載波。將作為載波的三

5、角波與音頻信號通過比較器進行調制，產生用于控制的PWM波，至此完成信號的調制部分。3功率放大功率放大模塊由驅動電路和H橋組成，驅動電路采用IR2110。任意時刻，功率管不能同時導通，但由于功率管有個開啟和關斷的過程，在過渡過程中，必然有一瞬間，一個管子沒有完全關斷，另一個管子已經開始導通。此時，就有很大的電壓和電流加在兩個功率管，功耗非常大，器件溫度升高很快，常常會燒壞管子，安全受到威脅，可靠性降低。因此，功率管需要一定的死去時間，IR

6、2110能夠提供一定的死區(qū)時間。本設計擬在輸出端采用兩個對稱的巴特沃斯4階低通濾波器，在保證20KHZ頻帶的前提下使負載上的高頻載波電源得到充分衰減。三、研究的總體安排與進度：1.2010年11月19日~2010年12月31日在廣泛查閱資料的基礎上，完善課題研究方案，完成外文翻譯、文獻綜述和開題報告等工作。2.2011年02月01日~2011年3月15日確定系統(tǒng)總體方案，進行硬件電路的設計、制作與調試。3.2011年03月16日~201