d类功放阻抗匹配
d类功放阻抗匹配
我们需要了解什么是d类功放和阻抗匹配。d类功放是一种数字放大器，它通过将模拟音频信号转换为数字信号来实现放大，然后再将数字信号转换回模拟信号输出。相比传统的a类或ab类功放，d 类功放具有更高的效率和更低的功耗。然而，d类功放在输出端的阻抗较高，需要进行阻抗匹配才能获得最佳的音质和输出功率。
阻抗匹配是指将功放的输出阻抗与负载（如扬声器）的输入阻抗相匹配，以确保信号传输的最大功率和最小失真。在d类功放中，输出阻抗通常较高，一般在几十欧姆到几百欧姆之间。而扬声器的输入阻抗一般在几欧姆到几十欧姆之间。因此，我们需要通过合适的方式来降低功放的输出阻抗，以匹配扬声器的输入阻抗。
一种常用的方法是使用输出阻抗匹配电路，如共尺阻抗变压器或电感电容网络。这些电路可以将功放的输出阻抗变换为与扬声器输入阻抗相匹配的阻抗值。共尺阻抗变压器是一种常用的输出阻抗匹配电路，它通过调整变压器的匝数比例来实现阻抗变换。电感电容网络则通过调整电感和电容元件的数值来实现阻抗匹配。这些方法都可以有效地降低功放的输出阻抗，提高音质和功率输出。
除了输出阻抗匹配电路，还可以使用负反馈来实现阻抗匹配。负反馈是一种将一部分输出信号引入到功放的输入端进行比较，并校正输出信号的方法。通过合适地调整负反馈电路的增益和相位，可以
使功放的输出阻抗与负载的输入阻抗相匹配。负反馈可以有效地改善功放的频率响应和失真性能，提高音质和输出功率。
除了以上的方法，还可以使用并联或串联扬声器的方式来实现阻抗匹配。并联扬声器可以将总阻抗降低到与单个扬声器的输入阻抗相匹配。而串联扬声器则可以将总阻抗提高到与单个扬声器的输入阻抗相匹配。这些方法需要根据具体的扬声器和功放特性来选择合适的方式。
d类功放的阻抗匹配是提高功放效能和音质的重要一环。通过使用输出阻抗匹配电路、负反馈、并联或串联扬声器等方法，可以有效地降低功放的输出阻抗，提高音质和输出功率。在实际应用中，我们需要根据具体的需求和条件选择合适的阻抗匹配方式，以获得最佳的效果。
功放的工作原理
功放的工作原理 功放（Power Amplifier）是一种电子设备，用于将低功率的音频信号或者其他信号增大到足够的功率，以驱动扬声器或者其他负载。功放在音响设备、无线电通信、电视广播、汽车音响等领域广泛应用。下面将详细介绍功放的工作原理。 一、功放的基本原理 功放的核心原理是利用半导体器件（如晶体管或者场效应管）的放大特性，将输入信号的电流或者电压增大，从而得到输出信号。功放的工作原理可以简单概括为三个步骤：放大、线性处理和驱动。 1. 放大：输入信号经过放大电路，通过晶体管或者场效应管等放大器件，使信号的电流或者电压增大。放大电路通常由多个级联的放大器组成，每一个级别都负责放大特定的频率范围。 2. 线性处理：放大后的信号经过线性处理电路，对信号进行调整和修正，以保持信号的准确性和稳定性。线性处理电路通常包括滤波器、均衡器和反馈电路等。 3. 驱动：经过线性处理的信号被发送到输出级，通过输出级将信号驱动到扬声器或者其他负载。输出级通常由功率晶体管或者功率场效应管等高功率放大器件组成，能够提供足够的功率以驱动负载。 二、功放的工作模式 功放根据输入信号的类型和工作方式，可以分为A类、AB类、B类、C类和D类等不同的工作模式。 1. A类功放：A类功放是最常见的功放工作模式。它的特点是在整个信号周期内都有电流流过输出级，但在没有输入信号时，输出级也会有一定的静态电流。A 类功放具有较好的线性度和音质，但效率较低。
2. AB类功放：AB类功放是A类功放的改进版本。它在没有输入信号时，输 出级的静态电流较小，从而提高了效率。AB类功放在音质和效率上都有较好的平衡，因此被广泛应用于音响设备中。 3. B类功放：B类功放惟独在输入信号正弦波的一个半周期内才有电流流过输 出级。由于惟独一半的周期需要放大，B类功放具有较高的效率，但存在交叉失真问题。因此，在B类功放中通常会采用两个输出级，一个负责放大正半周期，另 一个负责放大负半周期，以减少交叉失真。 4. C类功放：C类功放惟独在输入信号正弦波的一个窄脉冲内才有电流流过输 出级。C类功放具有很高的效率，但会引入较大的失真。因此，C类功放通常用于 对音质要求不高的应用，如对讲机、汽车音响等。 5. D类功放：D类功放是一种数字式功放，它将输入信号转换为脉冲宽度调制（PWM）信号，并通过开关管进行放大。D类功放具有极高的效率和较低的失真，因此在低功率应用中得到广泛应用，如便携式音箱、手机扬声器等。 三、功放的特性参数 功放的性能主要通过一些特性参数来描述，下面介绍几个常见的参数： 1. 功率输出：功放的输出功率是指在特定负载下，功放能够提供的最大输出功率。通常以瓦特（W）为单位进行表示。 2. 频率响应：功放的频率响应描述了功放在不同频率下的放大能力。频率响应 通常以赫兹（Hz）为单位进行表示，标准的频率响应范围为20Hz-20kHz。 3. 失真率：功放的失真率描述了输出信号与输入信号之间的差异程度。失真率 通常以百分比或者分贝（dB）为单位进行表示，较低的失真率表示功放具有更好 的音质。
功放与喇叭的搭配原则
构建优秀汽车音响系统功放与喇叭的搭配原则 构建一套优秀的汽车音响系统，器材合理的搭配往往可以取得事半功倍的效果。我们在选购功放和喇叭的时候，面对复杂的技术指标，时常感到一头雾水。不知应该如何组合搭配才能取得好的效果，这要求我们需要具备一些的搭配技巧。从技术方面考虑有功率匹配、阻抗匹配、阻尼系数匹配和灵敏度匹配等。另外，音色的匹配也是搭配中必不可少的。 功率匹配 如果功放的功率与喇叭额定功率相当，就要非常注意保持声音不失真，过小的功率配置看起来不会损坏喇叭单元，其实不然，过小的功率极易发生过载削波，产生大量谐波，烧坏高音单元。一般建议功放的功率是喇叭的1.5倍，而低音部份最好超过1.5倍，这样才能获得足够的力量感。而对于要求较高的播放环境，功放的功率起码达到喇叭的2倍。 为了达到高保真聆听的要求，额定功率应根据最佳聆听声压来确定。我们时常有这样的感觉：音量小时、声音乏力、单薄、动态出不来，无润泽、低频显得缺少、丰满度差，声音好像缩在里面出不来。音量合适时，声音自然、清晰、圆润、柔和丰满、有力、动态感很好。但音量过大时，声音尖刺不柔和、粗糙、有扎耳根的感觉。因此重放声压级与声音质量有较大关系，规定听音区的声压级最好为80-85dB（A计权），我们可以从听音区到喇叭的距离与喇叭的特性灵敏度来计算喇叭的额定功率与功放的额定功率。 通常，在选购音响系统时一般来说遵循大功率输出原则。功放的输出功率越大，表明它
们驱动扬声器的能力也越强。功放的功率应大于喇叭的指示功率，如果选用的功率偏小，在长期使用大功率输出时，容易烧坏，还会导致音质差、失真等情况的出现。 对于系统的平均声压级与最大声压级应留有多少余量，应视播放内容和环境而定。这个冗余量最低10dB，对于现代的流行音乐、摇滚等音乐，则需要留有20-25dB冗余量，这样就可使得音响系统安全，稳定地工作。 阻抗匹配 功放与喇叭要适配，阻抗匹配是非常重要的一环。喇叭是功放的负载主体，喇叭的额定阻抗应与功放的额定输出阻抗相等或相近。功放电路应当配接多少额定负载阻抗值，这是生产厂家设计功放的一项基本参数。 当功放的额定输出阻抗与喇叭的额定阻抗相一致时，功放处于最佳设计负载线状态，因此可以给出最大不失真功率，如果喇叭的额定阻抗大于功放的额定输出阻抗，功放的实际输出功率将会小于额定输出功率。如果喇叭的额定阻抗小于功放的额定输出阻抗，音响系统能工作，但功放有过载的危险，要求功放有完善的过流保护措施来解决。 当功放接入过低阻抗的喇叭时，瞬态特性变坏，失真程度将增加本应有更大的功率输出，却造成功率值上不去。当功放连接高于其额定负载阻抗的喇叭时，额定输出功率下降，对其它性能指标影响不大；但若电源电压裕量不大时，可能尚未达到额定功率时，已经发生过载失真。要清楚，当阻抗不匹配时，可能引起功放的阻尼系数变动。功放的阻尼系数是功放负载阻值（主要是喇叭阻抗值）与功放输出内阻之比。当喇叭阻抗值变动时，可引起功放的阻 尼系数变动。
功放和音响的选用(常用)
如何用好音响系统中的功率放大器 看了本文的题目，你会说“用功放还是问题”？的确，在一个音响系统中，要用好功放确实不是你所想象的那样简单，真有必要探讨一番。 一．选用多大功率的功放？ 大凡在选用功放前，首先碰到的问题是选用多大输出功率的功放，这不但关乎一个音响系统所能达到的效果和稳定性，而且关乎系统的造价。 大家知道一个功放的输出功率有很多种表示方法，有额定输出功率、音乐功率、峰值功率，他们之间可以相差数倍，有的相差十倍，而且这些输出功率的数值跟负载阻抗成反比，即负载阻抗越小，同一功放的输出功率越大。理论上，阻抗减小一半，输出功率增大一倍。 现在我们来定义功放的额定输出功率。所谓额定输出功率是指在一定的负载阻抗下（通常是8Ω）及一定的谐波失真下（根据厂家给出的0.1%或0.3%等），在输入端馈入正弦波信号，在输出端负载上，获得的最大功率，利用公式P=U2/R求得。 这里要提醒大家注意的是，虽然定义功放的额定输出功率是一件非常严格的事，但有的厂家在宣传时还是不那么严格。有的以小负载时的额定功率作为标称值，有的甚至以音乐功率或峰值功率标注。大有误导公众之嫌。这就要靠我们利用掌握的知识及经验来判断。（后文将专门叙述）。 其次，在一个厅堂内如何来选功放？在实际应用中，我们一般不会直接选400W输出或800W输出的功放。因为功放输出的大小，对我们关心的在厅堂里声音够不够响，实在不是一回事。系统的功放输出的功率，从类型来讲，有是的推全频主声道音箱的，有是的推
拉声象音箱的，有的是推舞台返送音箱的，有的是推超低音音箱的，数量、作用相差很大，同时又与所推的音箱的灵敏度相关，另外，还与厅堂的声学环境有很大关系。这么多因素对声压级大小（通常说声音响不响）的影响，我们可以用一个公式进行量化表征：W=10（LP-LS+20lgr）/10 LP：测试点（音箱辐射距离处）要求的声压级dB； LS：音箱灵敏度dB，由音箱参数给出； r：音箱到测试点的距离m，也称音箱辐射距离 W：单只音箱所需的推动功率 我们就可以以此为根据，进行合理的确定功放输出的电功率大小。这里要注意的是：公式一般确定的是，主声道功放的输出功率。舞台返送音箱可以按主声道功率的30%-50%确定，超低音功放的输出功率可以按主声道功率的100%-150%确定，辅助音箱的功放功率可以按主声道功率的50%-100%确定。绝不可以采用毛估估，凭想象来确定。如果以这种方法来确定，其后果要么浪费（功率选得过大），要么达不到效果，极易造成功放的损坏（功率选得小），除非你非常有经验。 对于一台功放，很多人往往不能判断其质量优劣。仅凭厂商提供的指标往往大同小异给人一头雾水，凭价格呢，在有的情况下也并不是价高就一定来好货。今天笔者就来谈谈如何从实际使用时的情况来判断功放的好坏，当然用仪器对指标测试另当别论。 拿到一台功放，我们可以简单地从以下几方面来判断： 1.外观、包装 一台功放外包装，首先要看包装盒是否正气，印刷是否精美，信息是否完整（规格、产地、通过的认证等，）然后看包装的防震填充材料是否是环保型的。那些包装完好、合理、环保的，可认为是好功放。
d类功放阻抗匹配
d类功放阻抗匹配 我们需要了解什么是d类功放和阻抗匹配。d类功放是一种数字放大器，它通过将模拟音频信号转换为数字信号来实现放大，然后再将数字信号转换回模拟信号输出。相比传统的a类或ab类功放，d 类功放具有更高的效率和更低的功耗。然而，d类功放在输出端的阻抗较高，需要进行阻抗匹配才能获得最佳的音质和输出功率。 阻抗匹配是指将功放的输出阻抗与负载（如扬声器）的输入阻抗相匹配，以确保信号传输的最大功率和最小失真。在d类功放中，输出阻抗通常较高，一般在几十欧姆到几百欧姆之间。而扬声器的输入阻抗一般在几欧姆到几十欧姆之间。因此，我们需要通过合适的方式来降低功放的输出阻抗，以匹配扬声器的输入阻抗。 一种常用的方法是使用输出阻抗匹配电路，如共尺阻抗变压器或电感电容网络。这些电路可以将功放的输出阻抗变换为与扬声器输入阻抗相匹配的阻抗值。共尺阻抗变压器是一种常用的输出阻抗匹配电路，它通过调整变压器的匝数比例来实现阻抗变换。电感电容网络则通过调整电感和电容元件的数值来实现阻抗匹配。这些方法都可以有效地降低功放的输出阻抗，提高音质和功率输出。 除了输出阻抗匹配电路，还可以使用负反馈来实现阻抗匹配。负反馈是一种将一部分输出信号引入到功放的输入端进行比较，并校正输出信号的方法。通过合适地调整负反馈电路的增益和相位，可以
使功放的输出阻抗与负载的输入阻抗相匹配。负反馈可以有效地改善功放的频率响应和失真性能，提高音质和输出功率。 除了以上的方法，还可以使用并联或串联扬声器的方式来实现阻抗匹配。并联扬声器可以将总阻抗降低到与单个扬声器的输入阻抗相匹配。而串联扬声器则可以将总阻抗提高到与单个扬声器的输入阻抗相匹配。这些方法需要根据具体的扬声器和功放特性来选择合适的方式。 d类功放的阻抗匹配是提高功放效能和音质的重要一环。通过使用输出阻抗匹配电路、负反馈、并联或串联扬声器等方法，可以有效地降低功放的输出阻抗，提高音质和输出功率。在实际应用中，我们需要根据具体的需求和条件选择合适的阻抗匹配方式，以获得最佳的效果。
d类功放喇叭接法
d类功放喇叭接法 一、功放和喇叭的基本原理 功放是将低电平音频信号放大到足够大的电平以驱动喇叭的设备。喇叭则是将电能转化为声能的装置。通过正确连接功放和喇叭，可以将音频信号传输到喇叭并产生声音。 二、单声道连接方式 1. 单声道连接方式适用于只有一个声道输出的音频设备。通常，功放的输出端会有两个接口：正极和负极。喇叭的连接线也会有相应的正负极接头。将功放的正极接口与喇叭连接线的正极接头相连，负极接口与负极接头相连即可。 三、立体声连接方式 1. 立体声连接方式适用于具有左右声道输出的音频设备。功放的输出端会有四个接口：左正极、左负极、右正极和右负极。喇叭的连接线也会有相应的四个接头。将功放的左正极接口与喇叭连接线的左正极接头相连，左负极接口与左负极接头相连，右正极接口与右正极接头相连，右负极接口与右负极接头相连即可。 四、并联连接方式 1. 并联连接方式适用于需要增加音量或扩大音频覆盖范围的场景。通过并联连接多个喇叭，可以将功放的输出信号分配到多个喇叭上。并联连接时，将功放的正极接口分别与各个喇叭连接线的正极接头
相连，负极接口分别与负极接头相连即可。 五、串联连接方式 1. 串联连接方式适用于需要分区播放或控制多个喇叭的场景。通过串联连接多个喇叭，可以将功放的输出信号依次传递到各个喇叭上。串联连接时，将功放的正极接口与第一个喇叭连接线的正极接头相连，第一个喇叭连接线的负极接头与第二个喇叭连接线的正极接头相连，依此类推，直到最后一个喇叭连接线的负极接头与功放的负极接口相连即可。 六、功放和喇叭的匹配 1. 在连接功放和喇叭时，需要注意功放的输出功率和喇叭的额定功率。功放的输出功率应不小于喇叭的额定功率，以确保喇叭能够正常工作并获得最佳音质表现。使用功放和喇叭时，可以参考厂商提供的技术规格表来选择合适的设备。 七、音频信号的传输线选择 1. 选择适合的音频传输线也是连接功放和喇叭的重要环节。传输线的质量和规格将直接影响音频信号的传输质量。在选择音频传输线时，可以考虑传输线的材质、阻抗匹配、长度等因素，以确保音频信号的传输稳定和保真。 八、连接方式的灵活性 1. 在实际应用中，连接方式可以根据需要进行组合和调整。可以根
数字功放和模拟功放优缺点
数字功放和模拟功放优缺点 数字功放取代模拟功放是趋势，数字功放有模拟功放无法比拟的优点，从理论上讲，如果能找到一个理想的开关元件，数字功放的效率可以做到100%。然而，迄今为止没有一家公司有这种理想开关元件。难免产生一小部分损耗。会因MOS的RDS不同而损耗会不一样。但是不管怎样，它的效率可以达到90%以上，这是模拟功放无法达到的。 一、数字功放和模拟功放的效率 把音频信号调制一个较高的固定频率上，再解调音频信号的过程，这就是数字功放的基本原理。它的最大优点就是效率高，这样可以用很小功率的电子器件就可以制做出很大的功率。小功率，1W-3W的功放而言，在同样的测试条件下，AB类功放与D类功放的效率各为AB=15% D=75%。在输出1W的情况下，AB类要消耗功率。但D类只消耗功耗。在输出10W的功放,AB类功放要消耗40W功率。而D类只消耗。而且D类功放所产生的热可由PCB设计时散热，省掉了散热器。在大功率输出的情况下100W-500W的D类功放可以使用很小的散热器。D类功放在大功率功放中的优势更为明显。 二、D类功放的成本 D类功放还体现在成本方面的优势。高效率可以大大节省电源成本。不管是线性电源还是开关电源都是以功率来计算单价的。如2X15W的功率来计算，D类放大器的总功率约为30/80%=. 模拟功放的功率为30W/45%=。数字功放电源的价格成本省近1半。 D类功放主要器件成本也很低。如100W功放来计算，用IR的方案，IRS2092不到7元钱，MOS管也不到7元。这2个主要器件加起来不超过20元。而模拟功放的大散热器就超出这个价格。D类保护电路更全，D类功放内部一般设有保护触发电路，可以省掉继电器，省掉机械触点，节省成本，减少故障点。同时因数字功放发热少，在大功率功放中可以省掉机箱后面的风扇。 三、过载能力与功率储备 数字功放的过载能力远高于模拟功放，模拟功放三极管工作在线性区，当过载后，三极管会饱和，出现谐波失真。而数字功放MOS管是工作在饱和区，截止区，因些不会引起失真。MOS管是电压器件，瞬态响应好。 四、交越失真和失配失真 模拟功放有过零失真，这是由于三极管在小电流时的非线性特性而引起的在输出波形正负交接处的失真（小信号时三极管会在截止区，无电流通过，导致输出严重失真）而D类功放，MOS工作在开关状态，不会产生交越失真。 模拟功放存在推挽管特性不一致而造成输出波形不一样引起失真。在制做大功率功放时往往要配对，这增加了生产的难度。而数字功放对2个MOS的特性一致性要求不严。 五、功放和喇叭的匹配 由于模拟功放中的功放管内阻较大，所以在匹配不同阻值的喇叭时，
音频功率放大器d类音频功放ic的原理及特点
[音频功率放大器] D类音频功放IC的原理及特点 2010-12-29 23:10:12| 分类：默认分类 | 标签：效率功放 mosfet 音频信号|字号订阅 D类音频功放IC的原理及特点 1 D类音频功放IC系统结构 D类放大器由积分移相、PWM调制模块、G栅级驱动、开关MOSFET 电路、Logic辅助、输出滤波、负反馈、保护电路等部分组成。流程上首先将模拟输入信号调制成PWM方波信号，经过调制的PWM信号通过驱动电路驱动功率输出级，然后通过低通滤波滤除高频载波信号，原始信号被恢复，驱动扬声器发声，如图1所示。 2 调制级(PWM-Modulation) 调制级就是A／D转换，对输入模拟音频信号采样，形成高低电平形式数字PWM信号。图2中，比较器同相输入端接音频信号源，反向端接功放内部时钟产生的三角波信号。在音频输入端信号电平高于三角波信号时，比较器输出高电平VH，反之，输出低电平VL，并将输入正弦波信号转换为宽度随正弦波幅度变化的PWM波。这是D类功放核心之一，必须要求三角波线性度好，振
荡频率稳定，比较器精度高，速度快，产生的PWM方波上升、下降沿陡峭，深入调制措施参见文献[2]。 3 全桥输出级 输出级是开关型放大器，输出摆幅为VCC，电路结构如图3所示。将MOSFET等效为理想开关，关断时，导通电流为零，无功率消耗；导通时，两端电压依然趋近为零，虽有电流存在，但功耗仍趋近零；整个工作周期，MOSFET 基本无功率消耗，所以理论上D类功放的转换效率可接近100％，但考虑辅助电路功耗及MOSFET传导损耗，整体转换效率一般可达90％左右。因为转换效率很高，所以芯片本身消耗的热能小，温升也才很小，完全可以不考虑散热不良，因此被称为绿色能效D类功放。 对全桥,进一步减小导通损耗，要使MOSFET漏源的导通电阻RON尽量小。选取低开关频率和栅源电容小的MOSFET，加强前置驱动器的驱动能力。
d类功放输出阻抗
d类功放输出阻抗 d类功放是一种常见的音频功放器件，它的输出阻抗是其重要的特性之一。在音频系统中，输出阻抗是指功放器件在输出端口的内阻大小。输出阻抗的大小对于音频信号的传输和负载特性有着重要的影响。 我们需要了解什么是阻抗。阻抗是指电路对交流信号的阻碍程度，它由电阻、电感和电容组成。在音频系统中，输出阻抗是指功放器件在输出端口的总等效电阻。它可以影响信号的传输质量和负载特性。 d类功放的输出阻抗通常较低，这是由于其采用了特殊的工作原理。d类功放是一种高效率的功放器件，它利用PWM调制技术将音频信号转化为脉冲信号，通过开关管的开关动作来控制输出信号。这种工作原理使得d类功放具有高效率和低功耗的特点，同时也降低了输出阻抗。 输出阻抗的大小对音频信号的传输和负载特性有着重要的影响。当输出阻抗较小时，功放器件能够更好地驱动负载，保持音频信号的传输质量。而当输出阻抗较大时，信号传输会受到限制，导致音频的失真和损耗。 为了实现低输出阻抗，d类功放采用了一系列的技术手段。首先，它采用了低阻抗的输出级电路，减小了输出端口的电阻。其次，它
在电路设计中充分考虑了信号传输的特性，通过优化电路结构和布局，降低了输出阻抗。此外，d类功放还采用了高效率的开关管和控制电路，进一步降低了输出阻抗。 低输出阻抗的d类功放在音频系统中有着广泛的应用。它可以驱动各种类型的负载，包括扬声器和耳机等。同时，低输出阻抗也使得音频信号能够更好地传输到负载上，保持音质的高保真度。 除了输出阻抗，d类功放还具有其他的特性和优势。它具有高效率、低功耗和小尺寸等特点，适合应用于各种音频设备中。此外，d类功放还具有较低的温升和较高的稳定性，能够在长时间使用中保持良好的性能。 总结一下，d类功放是一种具有低输出阻抗特点的音频功放器件。它通过采用特殊的工作原理和优化的电路设计来实现低输出阻抗。低输出阻抗使得d类功放能够更好地驱动负载，保持音频信号的传输质量和音质的高保真度。同时，d类功放还具有高效率、低功耗和小尺寸等优势，适用于各种音频设备中。对于音频系统的设计和应用来说，选择合适的功放器件和了解其输出阻抗特性是非常重要的。
D类功率放大器设计与制作
D类功率放大器设计与制作 首先，我们需要明确D类功率放大器的工作原理。它采用了脉冲宽度 调制（PWM）技术，通过将输入信号转换为脉冲信号，并将其与高频的载 波信号进行比较，以实现放大。这样的设计使得D类功率放大器能够在输 出功率为零或接近零时，电源能耗最低。 在设计D类功率放大器时，首先需要确定功率放大器的输出功率要求。输出功率决定了需要使用的功率晶体管的尺寸和数量。一般来说，功率放 大器的输出功率越大，所需的功率晶体管尺寸和数量就越大。 接下来，需要确定功率放大器的负载阻抗。负载阻抗是功率放大器输 出末级与负载之间的阻抗匹配。这样可以最大限度地传递功率，并减少功 率放大器和负载之间的反射。 然后，需要确定驱动电路的设计。驱动电路负责将输入信号转换为适 合功率放大器的脉冲信号，并将其与载波信号进行比较。通常，驱动电路 采用运算放大器等器件，用于调整输入信号的幅值和偏置。 在设计完成后，我们可以着手制作D类功率放大器。首先，需要根据 设计要求选择合适的功率晶体管，并将其焊接到PCB板上。然后，连接驱 动电路和功率晶体管，以实现输入信号的转换和放大。接下来，连接电源 和负载，完成D类功率放大器的搭建。 在制作过程中，需要注意以下几个方面。首先，确保电源和地线的连 接正确可靠，以避免电路出现短路或断路的情况。其次，注意散热问题， 特别是功率晶体管的温度应控制在安全范围内。此外，还要进行各种测试 和调整，以确保D类功率放大器的性能和稳定性。
总结起来，D类功率放大器的设计和制作需要考虑功率要求、负载阻抗、驱动电路等因素。通过选择合适的器件和进行正确的布线和连接，可以制作出高效率和低失真的D类功率放大器。此外，制作过程中还需要注意电源和散热等问题，以确保功率放大器的稳定性和可靠性。
d类功放lc滤波损耗 -回复
d类功放lc滤波损耗-回复 在这篇文章中，我们将讨论有关d类功放lc滤波损耗的主题。我们会一步一步回答关于这个主题的一系列问题，以帮助读者更好地理解d类功放lc滤波损耗的概念和影响因素。 第一步：理解d类功放 在开始讨论d类功放lc滤波损耗之前，我们首先需要了解d类功放是什么。d类功放，也被称为数字功放或数字放大器，是一种高效的放大器设计，能够提供出色的功率放大和音频质量。与传统的a类功放和ab类功放不同，d类功放采用了数字调制的技术，可以将输入信号分割成离散的脉冲序列，然后利用开关电源来放大每个脉冲。 第二步：理解lc滤波器 接下来，我们需要理解lc滤波器是什么。lc滤波器是一种电路设计，通过使用电感和电容来滤掉输入信号中的特定频率。lc滤波器可以将某些频率的信号放大并通过，而将其他频率的信号衰减。这使得lc滤波器成为功放电路中重要的组成部分，因为它可以去除输入信号中的噪声和干扰。 第三步：理解d类功放lc滤波损耗 现在，我们来讨论d类功放lc滤波损耗的概念。d类功放与传统的a 类功放和ab类功放相比，具有更高的功率效率和更低的热损耗。然而，由于d类功放中的开关元件（如晶体管或mosfet）在工作时会引入一些高频噪声，因此在输出之前需要使用lc滤波器来去除这些噪声。 而这个lc滤波器本身也会引入一些损耗。这种损耗可以导致功放输出信号的失真和降低音频质量。因此，d类功放lc滤波损耗指的就是lc滤波
器在功放电路中引入的额外损耗。 第四步：影响d类功放lc滤波损耗的因素 接下来，我们来看一下影响d类功放lc滤波损耗的因素。以下是一些可能的因素： 1. lc滤波器的设计和参数：lc滤波器的设计和参数会直接影响其工作效率和损耗。合理选择电感和电容的数值、滤波器的频率响应以及滤波器的阻抗匹配等因素都可以减少lc滤波器的损耗。 2. 开关元件的性能：d类功放中使用的开关元件，如晶体管或mosfet，会对lc滤波器的损耗产生影响。选择高性能的开关元件可以降低损耗并提高功放的效率。 3. 输入信号频谱特性：输入信号的频谱特性也会对lc滤波器的损耗产生影响。如果输入信号中包含高频噪声或干扰，lc滤波器需要更多的衰减，从而增加了损耗。 第五步：减少d类功放lc滤波损耗的方法 最后，在了解了d类功放lc滤波损耗的概念和影响因素后，我们来讨论一些减少这种损耗的方法。 1. 优化lc滤波器的设计：合理选择电感和电容的数值，以及优化滤波器的频率响应和阻抗匹配，可以降低滤波器的损耗。 2. 选择高性能的开关元件：选择性能更好的晶体管或mosfet，可以减少开关元件本身的损耗，并提高功放的效率。 3. 预处理输入信号：使用前级滤波器来预处理输入信号，可以降低输入信号中的噪声和干扰，从而减少lc滤波器的工作负载和损耗。
D类数字功率放大器
3.3 D类数字功放之杨若古兰创作 D类功放也叫丁类功放，是指功放管处于开关工作形态的功率放大器.起初在音响领域里人们不断坚守着A类功放的阵地，认为A类功放声音最为清新透明，具有很高的保真度.但A类功放的低效力和高损耗却是它没法克服的后天恶疾.后来效力较高的B类功放得到广泛的利用，然而，虽然效力比A类功放提高很多，但实际效力仍只要50%摆布，这在小型便携式音响设备如汽车功放、笔记本电脑音频零碎和专业超大功率功放场合，仍感效力偏低不克不及令人满意.所以，如今效力极高的D类功放，因其符合绿色革命的潮流正受着各方面的看重，并得到广泛的利用. 3.3.1 D类功放的特点与电路构成 1．D类功放的特点 （1）效力高.在理想情况下，D类功放的效力为100%（实际效力可达90%摆布）.B类功放的效力为78.5%（实际效力约50%），A类功放的效力才50%或25%（按负载方式而定）.这是因为D类功放的放大元件是处于开关工作形态的一种放大模式.无旌旗灯号输入时放大器处于截止形态，不耗电.工作时，靠输入旌旗灯号让晶体管进入饱和形态，晶体管相当于一个接通的开关，把电源与负载直接接通.理想晶体管因为没有饱和压降而不耗电，实际上晶体管总会有很小的饱和压降而耗费部分电能. （2）功率大.在D类功放中，功率管的耗电只与管子的特性有关，而与旌旗灯号输出的大小有关，所以特别有益于超
大功率的场合，输出功率可达数百瓦. （3）失真低.D类功放因工作在开关形态，因此功放管的线性已没有太大意义.在D类功放中，没有B类功放的交越失真，也不存在功率管放大区的线性成绩，更无需电路的负反馈来改善线性，也不须要电路工作点的调试. （4）体积小、分量轻.D类功放的管耗很小，小功率时的功放管无需加装体积庞大的散热片，大功率时所用的散热片也要比普通功放小得多.而且普通的D类功放此刻都有多种公用的IC芯片，使得全部D类功放电路的结构很紧凑，外接元器件很少，成本也不高. 2．D类功放的构成与道理 D类功放的电路构成可以分为三个部分：PWM调制器、脉冲控制的大电流开关放大器、低通滤波器.电路结构构成如示. D类功放的构成 其中第一部分为PWM调制器.最简单的只需用一只运放构成比较器即可完成.把原始音频旌旗灯号加上必定直流偏置后放在运放的正输入端，另外通过自激振荡生成一个三角形波加到运放的负输入端.当正端上的电位高于负端三角波电位时，比较器输出为高电平，反之则输出低电平.若音频输入旌旗灯号为零时，因其直流偏置为三角波峰值的1/2，则比较器输出的高低电平持续的时间一样，输出就是一个占空比为1：1的方波.当有音频旌旗灯号输入时，正半周期间，比较器输出高电平的时间比低电平长，方波的占空比大于1：1；音频旌旗灯号的负半周期间，因为还有直流偏置，所以比较器
D类功放电路介绍(入门经典)
传统的音频功率放大器有a类、ab类、b类、c类等几种，其功率放大器件〔电子管、晶体管、场效应管、集成电路等〕均工作于线性放大区域，属线性放大器，其效率普遍不高，通常ab类放大器的效率不会超过60%。采用d类开关放大电路可明显提高功放的效率。d类功放将音频信号转变为宽度随信号幅度变化的高频脉冲，控制功率管以相应的频率饱和导通或截止，功率管输出的信号经低通滤波器驱动扬声器发声。因功率管大局部时间处于饱和导通和截止状态，功率损耗很小，其效率可达90%以上。典型的d类功放可提供200w输出，效率达94%，谐波失真在1%~2.8%。d类功放保真度不如线性放大器，但在很多场合已能满足要求，例如汽车音响系统只要求低功率输出时失真小于2%，满功率输出时小于5%，而且经过改良d类功放的性能还将有所提高。另外，d类功放不存在交越失真。d类开关放大器的概念源于50年前，但因其工作频率至少应为音频信号上限频率〔20khz〕的4~5倍，早期采用电子管、晶体管的电路在功率、效率等方面还不能充分表达其优越性。20世纪80年代出现了开关速度和导通损耗满足要求的mosfet，近年来又出现了集成前置驱动电路，如harris公司的hip4080，从而推动了d类功放的实用开展。d类功放所用的mosfet为n沟道型，因为n型沟道mosfet的导通损耗仅为相应规格的p沟道mosfet的1/3。d类开关放大器由积分器、占空比调制器、开关驱动电路与输出滤波器组成，图1(a)所示的电路为采用半桥驱动的d类功放，它采用了固定频率的占空比调制器，功率管输出的方波信号与音频信号混合作为负反应信号送入积分器。积分器
兼有滤波作用，输出修正信号送占空比调制器，占空比调制器由比拟器和三角波发生器组成[图1(b)]，用修正信号对三角波进展调制产生调制输出，推动功率管工作。负反应应取自低通滤波器之前，否那么因滤波后的信号与输入的信号有相位差〔二阶滤波器可能引起180°的相位差〕，可能引起电路自激，需采用复杂的相位补偿电路。 驱动功率管的调制信号为占空比随音频输入信号变化的方波，半桥驱动电路以相反的相位驱动两个功率管，一个导通时另一个截止。采用方波驱动是为了使mosfet尽可能地改变工作状态，减少其处于线性放大区的时间，从而减少热损耗，提高效率。该电路的效率主要取决于功率管的开关损耗和导通损耗。输出滤波器将方波转变为放大的音频信号，推动扬声器发声。图2为全桥驱动d类功放的原理简图。全桥驱动电路中负载上的电压峰峰值两倍于电源电压，因而可用单电源代替半桥驱动电路
高效音频功率放大器的电路设计
毕业论文 题目：高效音频功率放大器 的电路设计 系别： 专业： 班级： 学生姓名： 指导教师： 完成日期：
摘要 随着便携式多媒体消费电子产品的普及和家庭影院热的升温及电脑多媒体技术的进展，有愈来愈多的音频功放被用于工作、学习及家庭娱乐。这些功放大多工作于A类（甲类）或AB类（甲乙类），虽然音质极佳、效果一流，但付出的代价是耗电庞大、效率甚低。 针对这种现状，本文采用了D类功放的工作原理设计的D类音频功率放大器，能对音频信号进行放大，放大器的通频带达到300~3400HZ，输出功率1W，输出信号无明显失真。按照D类功放的原理别离设计了前置放大模块、三角波产生模块、比较器模块、驱动模块、H 桥互补对称输出及低通滤波模块等。其中三角波产生器及比较器一路组成脉宽调制（PWM）模块，H 桥互补对称输出电路采用驱动电流小、低导通电阻及良好开关特性的VMOSFET 管，滤波器采用两个相同的四阶B utterworth 低通滤波器。通过仿真和测试都达到了设计的要求。 关键词高效，音频， D类功放，放大器
目录 一引言 ..................................................................................................................................... - 2 -设计目标.............................................................................................................................. - 3 -音频放大电路的回顾和展望.............................................................................................. - 3 -本论文的主要内容.............................................................................................................. - 4 -2 音频功率放大器...................................................................................................................... - 4 - 音频功率放大器的指标...................................................................................................... - 4 - 2.1.1输出功率 ........................................................................................................ - 4 - 2.1.2效率η ............................................................................................................ - 5 - 2.1.3脉冲宽度调制（PWM） .................................................................................. - 5 - 2.1.4转换速度 ........................................................................................................ - 5 - 2.1.5其他指标 ........................................................................................................ - 5 - 功率放大器的分类.............................................................................................................. - 6 - 2.2.1 A类放大器......................................................................................................... - 6 - 2.2.2 B类放大器......................................................................................................... - 6 - 2.2.3 AB类放大器 ...................................................................................................... - 7 - 2.2.4 C类(丙类)放大器 .............................................................................................. - 8 - 2.2.5 D类放大器......................................................................................................... - 8 - 3 整体方案设计.......................................................................................................................... - 8 - D类放大器原理.................................................................................................................. - 8 -设计任务.............................................................................................................................. - 9 -系统设计.............................................................................................................................. - 9 -3．整体设计思路........................................................................................................ - 9 - 3.3.2各部份原理的电路说明..................................................................................... - 9 - 4 系统调试 ............................................................................................................................... - 14 - .稳压电源的调试：........................................................................................................... - 14 -模块仿真............................................................................................................................ - 14 - 4.2.1功率放大电路................................................................................................... - 15 - 4.2.2 比较器电路...................................................................................................... - 15 - 系统测试............................................................................................................................ - 16 - 4.3.1 三角波产生电路测试...................................................................................... - 16 - 4.3.2 PWM脉宽调制模块的测试 ............................................................................ - 16 - 4.3.3 调制与解调测试.............................................................................................. - 16 - 5 总结 ....................................................................................................................................... - 17 -致谢 ........................................................................................................................................... - 17 -参考文献 ................................................................................................................................... - 17 -附录： ....................................................................................................................................... - 18 - 一引言
D类功放电路介绍(入门经典)
D类功放电路介绍(入门经典) D
中的双电源供电。全桥驱动与半桥驱动电路工作原理相似，但采用了四个mosfet。反馈网络中的滤波电路也有所不同，该电路中负载采用浮动接法，需要两个低通滤波器来消除载波。四个功率管两两成对工作，为防止短路，驱动电路在关断一对功率管后过一段时间才开启另一对功率管。全桥中的功率管只需承受半桥中一半的电压，其导通损耗比半桥电路要小，这是因为mosfet导通时的漏源电阻rds(on)与漏源电压bvdss不成线性关系，串联的两个mosfet总的rds(on)比bvdss增加一倍时单管的rds(on)小。 图２全桥驱动d类功放电路简图功率管的选择需要考虑以下几点：峰值工作电压、工作电流、开关速度、开关损耗、导通损耗。峰值工作电压和电流决定了mosfet的规格，开关损耗、导通损耗及输出滤波损耗决定了输出级的效率。计算公式如下
例如，要在8ω负载上获得100w输出，vp为40v，ip为5a，考虑到工作电压应留25%的裕量，相应的mosfet规格为50v/5a。选择内部包含一个具有较短反向恢复时间的二极管的mosfet可减小开关损耗，目前较快的反向恢复时间约100ns。较低的工作频率、较小的栅—源电容及较高驱动能力的驱动电路都有助于减小开关损耗。工作频率过低会使输出滤波器的设计变得困难，过高又会导致开关损耗增加并产生射频干扰及电磁干扰，因此选择工作频率时需要综合考虑。解决了开关损耗问题之后，d类开关放大器的效率主要取决于功率管的导通损耗，换言之，选用rds(on)较小的mosfet可提高放大器的效率。例如，mosfet的rds(on)为200mω，放大器效率比理想状态下降5%，公式如下 δη=2xrds(on)/zl=0.4/8=0.05式中因子2对应于全桥驱动电路。同样，当rds(on)为80mω时，效率损失只有2%，也就是说效率取决于器件的制造工艺。图3所示为图2中反馈网络的电路，功率管输出信号经ic1c处理成为反馈信号，其幅值约为输出信号的1/11。音频输入信号经缓冲放大器ic1b放大，与反馈信号一同送至积分器ic1a，经处理产生修正信号送图3中驱动ic的比较器反相输入端，从而产生调制输出。图3中还有另一路反馈取自电流采样电阻，驱动ic据此对mosfet作过流保护。