d類高效率音頻功率放大器設(shè)計(jì)【開題報(bào)告】

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告電氣工程與自動(dòng)化電氣工程與自動(dòng)化D類高效率音頻功率放大器設(shè)計(jì)類高效率音頻功率放大器設(shè)計(jì)一、選題的背景與意義隨著微電子制造技術(shù)的不斷發(fā)展，電子產(chǎn)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?yàn)橐苿?dòng)設(shè)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(fù)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(guān)狀態(tài)

2、，理論效率可達(dá)100%，實(shí)際運(yùn)用時(shí)也可達(dá)到較高的效率。功率器件的耗散功率小，產(chǎn)生熱量少，可大大減小散熱器的尺寸；功率MOS管有自保護(hù)電路，可大大簡化保護(hù)電路，而且不會(huì)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(dòng)電話、PDA及其他類似便攜式應(yīng)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(chǎn)品的工作

3、時(shí)間，并產(chǎn)生更少的熱量，從而解決設(shè)備的散熱問題。近年來國際上加進(jìn)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(jìn)展，這一技術(shù)一問世立即顯示出其高效、節(jié)能、數(shù)字化的顯著特點(diǎn)，引起了科研、教學(xué)、電子、商業(yè)界的特別關(guān)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(nèi)容與擬解決的主要問題：研究的基本內(nèi)容：1、話筒。主要用于將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，以便后續(xù)裝置處理。2、前置放大模塊。由話筒輸入的信號(hào)一般都比較微

4、小，為了能夠與三角波進(jìn)行比較，必須對信號(hào)進(jìn)行放大，擬采用運(yùn)放對輸入信號(hào)進(jìn)行放大。3、帶通濾波模塊。輸入的音頻信號(hào)難免會(huì)有干擾，為了去除干擾，需要對音頻信號(hào)進(jìn)行濾波。本設(shè)計(jì)采用有源濾波器濾除低頻和高頻干擾，實(shí)現(xiàn)對輸入輸出的隔離。4、三角波產(chǎn)生模塊。系統(tǒng)需要使用三角波作為載波，對音頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，根據(jù)奈奎斯特采樣定理，產(chǎn)生的三角波的頻率至少為基波最高頻率的2倍，為了后級(jí)濾波的方便，載波的頻率應(yīng)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(hào)通過比較器進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生用于控制的PWM波，至此完成信號(hào)的調(diào)制部分。3功率放大功率放大模塊由驅(qū)動(dòng)電路和H橋組成，驅(qū)動(dòng)電路采用IR2110。任意時(shí)刻，功率管不能同時(shí)導(dǎo)通，但由于功率管有個(gè)開啟和關(guān)斷的過程，在過渡過程中，必然有一瞬間，一個(gè)管子沒有完全關(guān)斷，另一個(gè)管子已經(jīng)開始導(dǎo)通。此時(shí)，就有很大的電壓和電流加在兩個(gè)功率管，功耗非常大，器件溫度升高很快，常常會(huì)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(shí)間，IR

6、2110能夠提供一定的死區(qū)時(shí)間。本設(shè)計(jì)擬在輸出端采用兩個(gè)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(fù)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(jìn)度：1.2010年11月19日~2010年12月31日在廣泛查閱資料的基礎(chǔ)上，完善課題研究方案，完成外文翻譯、文獻(xiàn)綜述和開題報(bào)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(jìn)行硬件電路的設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試。3.2011年03月16日~201