[本科毕业设计] 应用于家庭音响系统的全数字化音频功率放大器
音频放大器(扩音机)的毕业设计
江苏城市职业学院五年制（高职）毕业设计（论文）设计课题音频放大器的设计学校年级专业姓名学号指导教师职称二○一一年十一月摘要音频放大器是一种通用性较强的应用电路，它广泛用于收音机、录音机、电视机和扩音机等整机产品中，用来把微弱的声音电信号进行放大，以获得足够大的输出功率推动扬声器。
它也是音响装置重要的组成部分，通常把它叫做扩音机。
本课题是经典音频放大器应用设计，经过功力晶体再把放大的信号.透过扬声器放出声音.其动作原理是把电气讯号转换为声音讯号的转换器。
扬声器为电子产品之声音输出端的重要零组件，其应用范围广泛，可装置于各型耳机或头机内，如随身听、音响、无线电通讯、多媒体电脑、录音工程或电子字典，用来收听声音与音乐，也可装置于电话自动拨打器，用来打电话。
关键词：OTL；集成电路；输入级；输出级；放大器目录摘要 (Ⅰ)第一章毕业设计及任务 (1)第一节设计任务书 (1)第二节设计的基本要求和实现方法 (2)第二章音频放大器概述 (3)第一节毕业课题的背景及意义 (3)第三章主要性能指标 (4)第四章直流稳压电源 (5)第一节两种稳压类型概述 (5)第二节稳压电源的指标和集成稳压器 (9)第三节硅稳压二极管稳压电路 (12)第五章基本设计方法 (14)第一节电压增益分配和确定电源电压 (14)第二节功率输出级的计算 (15)第三节推动级和衰减式音调控制电路的计算 (16)第四节 OCL功率放大器的设计 (19)第五节音频控制电路的设计 (23)第六章印制电路板的设计 (31)设计体会 (34)参考文献 (35)附录音频放大器总电路 (36)第一章 毕业设计及任务第一节 设计任务书1.设计题目设计一台高保真OCL 音频放大器 2.技术指标⑴ 最大不失真输出功率：Pom ≥10W ； ⑵ 负载电阻（扬声器）：RL=8Ω； ⑶ 频率响应：ffHL~=50HZ~20KHZ ；⑷ 音调控制范围：低音：100HZ ±12dB 高音：10KHZ ±12dB ⑸ 输入电压：mV U i 100≤； ⑹ 失真度：%2≤r⑺ 稳定性：在电源为±15~24V 范围内变化时，输出零点漂移mV 100≤。
毕业设计D类音频功率放大器设计
摘要本项目涉及高效节能、数字化、体积小、重量轻等特点的D类功率音频放大器。
适应便携设备高效及节能的客观要求。
顺应了市场的客观要求。
从而在音频集成领域具有很大的优势。
随着设计技术不断进步D类功率放大器的要求也在不断提高，本文通过基于CMOS工艺的D类功率音频放大器构成、驱动实现、失真度等方面的特性来进行电路的设计。
本课题的目标是设计一个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。
根据D类功放的原理分别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共同组成脉宽调制（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 Butterworth 低通滤波器。
关键词 : D类功率放大器 H桥驱动脉宽调制AbstractThis project involves a high efficiency and energy saving, digitization, small volume, light weight and other characteristics of the class D audio power amplifier. Adapt to the portable device and the objective requirements of high efficiency energy saving. Comply with the objective requirements of the market. Thus in the audio integrated field has a great advantage. With the continuous progress of design technology of D type power amplifier requirements are also rising, based on CMOS technology class D audio power amplifier structure, drive, distortion and other aspects of the characteristics of circuit design. The purpose of this paper is to design a class D audio power amplifier, can amplify the audio signal, the amplifier pass band to achieve 300 ~ 3400HZ, 1W output power, output signal without significant distortion. According to the principle of class D power amplifier are respectively designed preamplifier module, triangle wave generating module, comparator module, drive module, H bridge complementary symmetry output and low pass filter module. The triangle wave generator and comparator is composed of pulse width modulation ( PWM ) module, H bridge complementary symmetry output circuit adopts the drive current is small, low resistance and good switching characteristics of VMOSFET tube, filter using two identical four order Butterworth low pass filter.Key words: class D power amplifier H bridge driver pulse width modulation目录摘要 (I)第1章任务与要求 (1)1.1课题概述 (1)1.2 设计内容与要求 (1)1.3 参数要求 (1)第2章绪论 (2)2.1 研究背景 (2)2.2 论文研究目标和意义 (2)2.3 论文章节安排 (3)第3章方案论证与设计 (4)3.1 总体设计分析 (4)3.2 原理分析 (4)3.2.1 D类放大器的原理 (4)3.3 系统设计 (5)3.4 方案的设计与选择 (5)3.4.1 三角波模块方案的设计 (5)3.4.2 高速开关电路 (5)3.4.3 滤波器的选择 (6)3.4.4 信号变换电路 (6)3.4.5 功率测量电路 (6)第4章硬件电路设计 (8)4.1硬件电路 (8)4.1.1 三角波发生器 (8)4.1.2 放大电路 (8)4.1.3 脉宽调制比较器 (9)4.1.4 驱动电路、H桥及低通滤波电路 (10)4.1.5 保护电路 (11)4.1.6 信号变换电路 (12)4.1.7 真有效值转换电路 (12)第5章电路调试 (14)5.1 调试的设备 (14)5.2 硬件电路调试步骤 (14)5.2.1 不通电检查 (14)5.2.2 通电检查 (14)5.2.3 测试和调整 (14)5.2.4 整机联调 (15)5.3 实际测试的参数 (15)5.3.1 三角波发生器电路 (15)5.3.2 脉宽调制比较器 (16)第6章使用说明与总结 (17)6.1 使用方法 (17)6.1.2 注意事项 (17)6.2 故障分析 (17)6.3 总结 (17)6.2.1 原理图设计中要注意的事项 (17)6.2.2 安装过程总结 (17)6.2.3 单元电路调试总结 (17)6.2.4 PCB设计应注意的问题 (18)6.2.4 整机指标测试总结 (18)参考文献 (19)致谢 (20)附件A：总原理图 (21)附件B：PCB图 (22)附录C：元件清单 (23)第1章任务与要求1.1课题概述设计并制作一个高效率音频功率放大器及其参数的测量、显示装置。
毕业设计集成化音频放大器说明书【范本模板】
集成化音频放大器说明书一、产品功能简介本产品是一种可普遍用于家庭音响系统、立体声唱机等电子系统中；并可接收从收录机、话筒、VCD、DVD、EVD、电脑、电视机和其他线路输出的微弱音频信号.二、产品特点1、体积小,便于携带。
2、输出功率大,失真小。
3、具有超低耗能，无辐射。
4、使用范围宽，适用性强.5、抗干扰性强，稳定性高。
6、为适应不同人群对音量的敏感性，特设计了多个声音控制器。
三、产品主要设计技术指标与参数1、输入电压：±9V/DC；2、输入电流：5mA-100mA；3、额定功率：1W-8W；4、输出阻抗：≤0.16Ω;5、谐波失真:≤1％（10W,30Hz-20kHz）；6、频率响应:20Hz-200kHz（≤3dB)。
四、使用操作说明如图1所示1、插上电源，接入信号。
2、旋钮RP11为话筒输入信号调控,往左信号调大，往右信号调小。
3、旋钮RP12为收音机信号调控，往左信号调大,往右信号调小。
4、旋钮RP31为低频信号调控，往左信号调大,往右信号调小。
5、旋钮RP32为高频信号调控，往左信号调大,往右信号调小.6、旋钮RP33为功放输入信号调控，往左信号调大，往右信号调小.五、注意事项1、本产品应在干燥地方使用，切忌在潮湿的地方使用,以防漏电或短路造成产品损坏。
2、不使用时，请随手关掉器件的开关，以延长产品的使用寿命和节能。
六、敬告请按说明书操作，若违反说明书操作规则或事项造成产品损坏及安全事故，一切后果由本人自己承担.七、组员分工细节1、产品设计制作负责人：2、PPT制作负责人：3、说明书制作负责人：八、附录1、集成化音频放大器物品清单（表1）2、集成化音频放大器总原理图（图1)3、集成化音频放大器直流电源设计原理图(图2）集成化音频放大器物品清单（表1)集成化音频放大器总原理图（图1）集成化音频放大器直流电源设计原理图(图2)。
音频功率放大器设计报告
音频功率放大器设计报告1. 简介音频功率放大器是一种用于放大音频信号的电子设备，通常用于音响系统、电视和无线电等设备中。
本报告介绍了一个音频功率放大器的设计过程和实现。
2. 设计目标本次设计的目标是实现一个功率放大器，能够放大音频信号并输出高质量的声音。
以下是设计要求：- 输入电压范围：0.2 V - 2 V- 输出功率范围：10 W - 50 W- 频率响应范围：20 Hz - 20 kHz- 输出失真率低于1%3. 设计步骤3.1 选择放大器类型根据设计目标，我们选择了类AB功率放大器作为设计方案。
该放大器能够提供高质量的放大效果，并且具有较低的失真率。
3.2 电路设计经过电路设计和计算，我们决定使用以下主要元件：- BJT（双极型晶体管）：NPN型三极管- 电容和电感：用于构建频率响应滤波器- 可调电阻：用于调节放大器的增益和偏置- 电源电路：用于提供适当的电压3.3 PCB设计为了实现电路的稳定性和可靠性，我们进行了PCB（Printed Circuit Board）设计。
通过将元件布局在PCB上并进行连接，可以减少干扰和噪声。
3.4 元器件选择根据设计需求和可靠性要求，我们选择了适当的元器件进行组装。
在选择元器件时，我们重点考虑了其性能指标、价格和供应情况。
3.5 调试和测试完成电路装配后，我们进行了调试和测试。
通过连接音频信号源、功率负载和测试仪器，可以确保放大器能够正常工作，并且满足设计要求。
4. 结果和讨论经过测试，该音频功率放大器满足了设计要求，并且具有很好的音质和稳定性。
其输出功率范围为10 W至50 W，输入电压范围为0.2 V至2 V，频率响应范围为20 Hz至20 kHz。
失真率低于1%，音质清晰、饱满。
5. 总结在本次设计过程中，我们成功实现了一个高性能的音频功率放大器。
通过选择合适的放大器类型、进行电路设计和PCB设计、选择优质的元器件以及进行严格的调试和测试，我们达到了设计要求。
功率放大器应用及示例
功率放大器应用及示例功率放大器是一种电子设备，用于将输入信号的功率放大到更高的水平。
它在许多领域和应用中都起着至关重要的作用。
下面将详细介绍功率放大器的应用及示例。
一、音频应用：功率放大器在音频设备中非常常见。
它们用于将弱音频信号放大到足够大的水平，以供扬声器播放。
以下是一些常见的音频应用示例：1.音响系统：功率放大器被广泛应用于音响系统中，用于放大各种音频信号，包括音乐、语音等。
这些放大器通常与扬声器和混音器一起使用，使用户能够在大型音频活动中获得更好的音质和音量。
2.家庭音响系统：功率放大器也被广泛应用于家庭音响系统中，提供高质量的音频体验。
它们可以用于连接电视、收音机、CD播放器等设备，将低音量的输入信号放大到适当的水平。
3.汽车音响系统：功率放大器在汽车音响系统中起着至关重要的作用。
它们被用来放大来自汽车无线电或其他音频源的信号，以提供更高质量的音乐体验。
二、通信应用：功率放大器在通信系统中也有重要的应用。
它们通常用于放大无线通信系统中的射频信号，以增加通信距离和信号质量。
以下是一些通信应用示例：1.无线电通信：功率放大器用于放大无线电发射机的输出信号，使其能够覆盖更大的区域。
无线电通信设备，例如无线电报、无线电电话、卫星通信等，都使用功率放大器来提高信号的强度和可靠性。
2.雷达系统：功率放大器在雷达系统中起着至关重要的作用。
雷达系统通过发射和接收电磁波来检测和跟踪目标。
功率放大器用于放大雷达系统发射机的输出信号，以增加雷达的探测距离和精度。
三、医疗应用：功率放大器在医疗设备中也有许多应用。
以下是一些医疗应用示例：1.心电图机：心电图机用于记录和显示患者的心电图。
功率放大器在心电图机中起着放大心电信号的作用，以便医生能够更清晰地分析和判断患者的心脏情况。
2.超声波医学成像：超声波医学成像是一种常见的影像诊断技术。
功率放大器在超声波成像设备中用于放大回波信号，以获得清晰的图像。
四、空调及电力工业应用：功率放大器在空调及电力工业中有广泛的应用。
家用功率放大器LM1875毕业设计
濮阳职业技术学院大专生毕业论文（设计）濮阳职业技术学院毕业设计专业：应用电子技术设计课题：家用功率放大器班级：应用电子摘要随着社会的发展，人们的追求，现代人对听觉的水平要求越来越高，所以对音响的音质真实性要求越来越多，并能对音频信号进行适当的加工装饰，使声音音质真实优美动听。
因此，我们这次的研究主要对象是高保真家用功率放大器, 然而功率放大器是在音响系统中是把微弱的音频信号放大到足以驱动喇叭单元工作，重放出人耳能听到的声音设备。
本设计主要介绍采用LM1875芯片设计的功率放大器，它在应用场合能提供非常低的失真度和高质量的音色，还具有了高增益、快转换速率、宽功率带宽、大输出电压摆幅、大电流能力和非常宽的电源范围等特性。
系统采用大回环电压负反馈控制输出，配以普通双路桥式整流滤波电路，放大器采用内部补偿，增益控制在26dB 左右。
它可用于家用功放，高品质音频系统，立体声唱机等。
关键词：高保真家用功率放大器 LM1875引言随着电子技术的发展，音频功放（APA）技术的最新发展进一步提高了音响的音质，以及人们生活水平的不断提高，各种新型家庭影院的新技术、新品种器材不断涌现，市场中的音响设备品种繁多，音响爱好者被商店里的设备搞得眼花缭乱，无从下手，往往投入较大的资金而得不到较好的重放效果。
高保真功放就克服了传统音响的这些缺点.表现出了声音的真实性.我们所做的LM1875高保家用功率放大器就是使重放的声音跟真实的声音高度相似.如果从重放声的角度来讲，高保真音响系统非常讲究表现音乐的内涵和细节，通过器材的重放能够表现出音乐所要表达的深刻含义，与欣赏者产生情感上的交流，在重放时对音乐中的细微声音都能表现出来。
目录第一章概述 (1)1.1 主要内容 (1)1.2 功放的发展史 (1)第二章功放的定义、种类及性能指标 (2)2.1 功放的定义 (2)2.2 功放的种类 (2)2.3功放的性能指标 (3)第三章家用功放的组成模块 (5)2.1 电源部分 (5)2.2 调音部分........................................... (6)2.3 放大部分 (6)第四章 LM1875高保真音频放大电路的基本原理 (8)第五章电路板的制作与调试 (9)4.1 电路板的制作 (9)4.2 电路板的调试 (9)总结 (10)注释 (10)附录一元件清单 (11)附录二PCB图 (12)外文资料译文 (13)第一章概述1.1主要内容本文主要介绍高保真功率放大器，我们所用的芯片LM1875，放大器它具有非常低真度和高品质的性能，最少的元件，保护电路包括内部电流限制和热关断。
家用音响设计制作_毕业设计论文
毕业设计(论文)说明书题目：家用音响设计、制作题目类型：理论研究实验研究软件开发随着人们生活水平的进一步提高，高保真音响设备和家庭影院系统已经逐步进入了人们的家庭，人们对娱乐消费类电子产品的需求欲望亦日渐高涨，建立适合自己口味的高保真梦幻组合和家庭影院也已经不再是梦想。
本论文将以性价比为导向，兼顾基本的高保真的技术指标，讨论了适合一般家用的多媒体高保真功放。
论文由浅至深，结合图示介绍了家用音响的组成和相关知识，以及整个功放的工作过程的细节，内容涉及输入前置放大电路、音调控制和音色处理电路、功率放大电路、电源电路。
同时还对各个主要芯片自身的特点及如何去设计这个系统来满足一定的技术指标进行了讲解。
论文尽可能通俗地来介绍家用音响，让大家能从中学到基本的家用组合音响的知识的同时，还能学会如何制作高保真音频放大器以及对音响器材选购作出正确的选择。
在技术层面上，系统主要是采用集成芯片来完成的，这个设计中用NS（National Semiconductor）公司带有3D环绕声场处理功能的LM4610N做音调芯片，通过改变直流控制电压来实现音调控制；前置放大使用了曾经的“运放之皇”NE5532，典型的增益为20dB；后级功率放大部分用的也是NS公司的一款经典芯片――LM1875芯片，每声道两片，驳接成桥式推挽BTL电路,以取得更大的功率以及更好的音效；此外此音响还带有无信号或定时智能关机的电源控制设计，以适应一般家用的使用习惯。
在论文的后面部分，着重讲述了制作和调试中遇到的软件、硬件上的问题以及如何解决，并给出了音频功率放大器性能指标的国家标准测量方法。
这些可以成为大家制作过程中的一些的提示以及测试的依据。
关键词：3D环绕；集成芯片；直流电压音调控制；BTL；无信号自动关机With the development of people’s living standards, the hi-fi audio system and family video system have come into people’s life. It’s no longer a dream to establish a suitable and favorable hi-fi audio system as people’s desires for electronic products are becoming stronger.Under the guidance of the ratio between quality and price, considering the basic technical index, the essay discusses the ordinary multi- media hi-fi audio amplifiers. The content of the essay develops from shallow to profound, and is illustrated with diagrams to introduce the structures and relative knowledge of the household audio system, and also the detailed working procedures, including the entry of front extending circus, volume controller, voice dealing circus, efficiency extending circus and supply circus. And meanwhile the essay describes the features of the main chip and also on how to use and to learn from this system. I’ve tried my best to make the language of this essay easy and simple for readers, and with every wish that they can learn something useful from my works: how to make an audio system, and how to choose the right materials for it.As per techniques, the design chiefly adopts the integrated chips. In this design, I adopted the NS’s LM4610N with 3D voice encircling function as the leading chips, by changing the voltage of direct circus to control the volume. The front amplifier is the “Master of amplifier”NE5532, with the typical increase 20dB. The rear efficiency amplifier also adopts NS’s LM1875, every step two pieces, bridging into BTL push-pull circus so as to achieve the higher efficiency and better voice. Besides, for customers’convenience, the system can timely be turned of f automatically when there is no signal.At the end of my essay, I also state about the difficulties and problems during my design and test, the ways to solves these problems and also offer some standard national testing approaches for reader’s references.Key words: 3D encircling; Integrated chips; V oltage controller of direct current; BTL; Automatically turned off without signal;目录引言 (1)1家用音响系统 (1)1.1 家用音响概述 (1)1.2 家用音响系统组成 (2)2 家用高保真功率放大器 (3)2.1 功率放大器种类 (3)2.2 高保真功率放大器主要技术指标 (4)3 功放电源 (7)3.1 功放电源概述 (8)3.2 功放电源组成 (8)3.3 整流滤波电路 (10)3.4 稳压电路 (13)4 方案论证阐述及可行性分析 (14)4.1 设计要求 (14)4.2 方案论证 (14)4.2.1音调芯片方案选定 (14)4.2.2前置放大器方案选定 (15)4.2.3后级放大器方案选定 (15)4.2.4电源方案选定 (16)4.2.5定时智能控制方案选定 (16)4.3 具体方案阐述 (16)4.3.1前级放大器方案阐述 (16)4.3.2后级放大器方案阐述 (19)4.2.5定时智能控制方案选定 (24)5.2 电路板制作经验总结 (26)5.2.1制板步骤 (26)5.2.2 Protel99se的使用经验总结 (27)6 功放的调试 (27)6.1 调试步骤 (28)6.2 模块调试 (28)6.2.1电源调试 (28)6.2.2后级功放模块调试 (28)6.2.3前置放大模块调试 (29)6.2.4前置音调模块调试 (29)6.2.5电源控制模块调试 (29)7.1 性能指标测试的必要性 (30)7.2 主要性能指标测试 (30)7.3 测试所用仪器 (31)7.4 测试结论 (32)8 总结 (32)8.1 完成程度及使用说明 (32)8.2 技术优点 (33)8.3 技术缺陷 (33)谢辞 (34)参考文献 (35)附录 (36)附录1电路原理图 (36)附录2 PCB 图 (42)引言音乐这种传递人类感情的艺术形式，它是需要一种载体来表达，而最好表达的便是高保真音响，如实地还原音乐，表达音乐。
音频功率放大电路毕业设计论文
音频功率放大电路设计学院名称：专业：班级：姓名：指导教师姓名：指导教师职称：2012年 6 月音频功率放大电路设计摘要：本文所介绍的由单片机控制的音频放大电路，具有操作方便，音质效果好等特点。
而且，整个音频放大器驱动电压范围广，从5V到15V均可做为音频功率放大电路的驱动电源。
本电路采用 TDA2030作为功率放大器，工作电压是+15v。
它将输入的电流进行放大，然后驱动喇叭工作。
TDA2030具有体积小，输出功率大，失真小等特点，功率放大器内含多种保护电路，工作安全可靠性高。
本电路通过LF353对音频信号进行前级放大，通过DAC0832对前级放大进行控制，并通过键盘输入由STC89C52单片机对放大倍数进行控制由液晶显示放大倍数。
关键词: DAC0832；TDA2030；音频放大器；功率The Design of Audio Power AmplifierAbstract:This paper introduces the microcomputer controlled by the audio amplification circuit, has the advantages of convenient operation, perfect sound quality characteristics. Moreover, the audio amplifier driving voltage range is wide, from 5V to15V can be used as an audio power amplification circuit for the driving power supply. The circuit uses TDA2030 as the power amplifier, the operating voltage is +15v. It will be the input current is amplified, then drives a loudspeaker to work. TDA2030has the advantages of small volume, high output power, low distortion characteristics, power amplifier containing a variety of protection circuit, high operating safety. The circuit through the LF353for audio signal preamplifier, through DAC0832 on the preceding stage amplifying control, and through the keyboard input by the STC89C52 chip amplification control is composed of a liquid crystal display magnification.Keywords: DAC0832 ；TDA2030；audio amplifier；power目录第1章前言 (1)1.1课题的意义目的 (1)1.2主要研究内容范围 (1)1.3应解决的问题 (1)第2章总体设计方案 (2)2.1设计思路 (2)2.2总体设计方案 (2)第3章硬件电路设计 (4)3.1总体硬件电路 (4)3.2麦克风输入电路 (4)3.3前级放大电路模块 (5)3.4单片机设计模块 (8)3.5液晶显示模块 (11)3.6数模转换模块 (19)3.7功率放大模块 (25)第4章软件部分设计 (26)4.1软件总体模块 (26)4.2液晶显示模块 (26)4.3按键扫描模块 (27)4.4前级程控放大模块 (28)第5章数据分析与电路完善 (29)5.1相关数据记录分析 (29)5.2功能的改进以及完善 (29)5.2.1焊接方面的缺陷及完善 (29)5.2.2软硬件设计方面的缺陷以及完善 (30)第6章总结 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录： (34)1源程序 (34)2硬件电路原理图 (42)第1章前言1.1课题的意义、目的研究音频功率放大器的意义在于，音频功率放大电路设计的领域十分广泛，在我们身边的许多电子产品中都会有它的身影，小到我们平时听歌的mp4，大到城防警报系统，还有许多需要放大音频信号的地方都要用到音频功率放大电路，身为电子信息工程专业的一名毕业生我有必要仔细研究一下它的工作原理以及构成，通过细致的研究希望能在今后的工作以及相关类似产品的研究维修方面给我提供经验。
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摘要随着数字音源与数字音频技术的迅速发展，直接对数字音频信号进行功率放大而不需要进行模拟转换(DAC)的数字音频放大器得到了迅速发展，但是在普通的家用音频功率放大器领域却尚未普及数字化，本设计的目的是将全数字化音频功率放大器应用到家庭音响系统中。
在众多的全数字功放实现方案中，本系统选用了效果很好的DDX方案，该方案采用DDX信号处理芯片DDX-8001来实现将数字音频的PCM信号转换为数字放大用的DDX（PWM）信号，并用该信号来控制高效的功率器件，不需要为每个声道准备D/A转换器，从而减少了中间不必要的转换层级，音质得到显着的改善，成本也随着零部件数目的减少而下降。
本系统完美地实现了从SPDIF格式数字信号输入到声音输出过程中的全数字化处理，达到了高音质、低功耗的效果，实现了全数字家用功放的各种功能，具有较高性能价格比，完全可以适用于普通家庭，具有广阔的应用前景。
关键词数字家庭；数字音频功放；SPDIF信号传输；音频ADCAbstractAs digital audio and digital audio technology is developing rapidly, the technology of directly amplify the digital audio signal without the DAC is developing very fast, but in the general area of home audio power amplifier is not yet universal digital , The design will take home the all-digital audio power amplifier of the goal. The all-digital amplifier have many solutions, in this case, selected the good effect one，the DDX solution. This solution using the patented DDX signal processing chips DDX-8001 to achieve the PCM digital audio signals convert into the DDX (PWM) signal, and use this signal to control the highly efficient power devices, no need to D/A convert for each channel, thereby reducing the unnecessary middle-level conversion, the sound quality improved significantly, as the number of parts and components reduce the cost drop. The system achieved a high performance when the input is the SPDIF format digital signal , It can achieve a high-quality, low-power all-digital home amplification. So the all-digital home audio power amplifier is an entirely feasible and has a high market value of new products. Moreover, almost all of today's CD/DVD player has SPDIF coaxial or optical digital audio output, signal source not be a problem. This all-digital home audio power amplifier will become the new standard in this area in the near future.Key words Digital home Digital audio amplifier SPDIF Audio ADC目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 数字功放的研究意义 (1)1.2 数字功放的研究开发背景 (1)1.3 国内外现状及发展状态 (1)1.4本章小结 (2)第2章系统概述 (3)2.1 数字功放的设计与选择 (3)2.2 系统的介绍 (4)2.3 系统框图 (4)2.4 系统的功能及特色 (4)2.5本章小结 (5)第3章硬件设计 (6)3.1 数字音频接收设计 (6)3.1.1芯片概述 (6)3.1.2配置选择 (6)3.2 音频ADC的设计 (7)3.2.1 芯片概述 (7)3.2.2 ADC配置的选择 (8)3.3 数字音频数据切换 (10)3.4 系统的整体控制的设计 (10)3.4.1控制系统概述 (10)3.4.2旋转编码器和按键连接电路 (11)3.4.3背光控制电路 (11)3.5 电源部分的设计 (12)3.6 PCB的设计 (13)3.7本章小结 (14)第4章软件设计 (15)4.1 系统程序结构概述 (15)4.2 对I2C总线的读写及对DDX-8001的控制 (15)4.2.1 I2C总线基本原理 (15)4.2.2 DDX-8001的读写操作 (16)4.3 NEC代码的遥控解码 (17)4.3.1 NEC格式遥控代码的介绍 (17)4.3.2 NEC代码遥控解码的编程 (18)4.4 LCM12864的读写 (21)4.5 旋转编码器和按键的检测 (22)4.6 按键的长短检测 (23)4.7 EEPROM的读写 (24)4.8 系统桌面显示 (25)4.9 菜单显示及操作 (25)4.10 显示背光的控制 (27)4.11本章小结 (28)第5章安装调试 (29)5.1 电源的调试 (29)5.2 数字接收的调试 (29)5.3 ADC模块的调试 (29)5.4 遥控的调试 (29)5.5本章小结 (30)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录..................................................................................错误！未定义书签。
第1章绪论1.1数字功放的研究意义地球的能源正在日益衰竭，节约能源已刻不容缓。
因此，时代要求我们在设计电子产品时应尽量的提高电源利用率，数字功放具有很高的电源利用率，达到90%以上，比现在流行的乙类功放高出一倍，同时，现代社会中，数字技术飞速发展，相当多的技术正在向数字化发展，数字化可以使音频在传输的过程的损耗达到忽略不计的程度，使音频的还原更接近原声，可以获得更好的回放效果。
数字功放所使用的SPDIF格式的数字音频信号在现在绝大多数的CD/DVD上都可以找到，它在连接中，无论是双声道还是多声道，都只需一根同轴线或光纤线即可，连接更简单、更可靠。
综上所述，数字功放效率高、音质好、使用简单，十分适合未来社会的需求，因此，具有相当好的市场前景和研究开发意义。
1.2数字功放的研究开发背景随着数字音源与数字音频技术的迅速发展，直接对数字音频信号进行功率放大而不需要进行模拟转换(DAC)的数字音频放大器得到了迅速发展，它具有效率很高并且能与数字音源直接对接，实现端到端的纯数字音频处理和放大等优点[1]。
1.3国内外现状及发展状态数字功放其实早在几年前就已经面世，然而受限于当时的技术不成熟、配套产品不齐全，而且价格昂贵，故此在市场上沉寂了好长一段时间。
直至近几年，Sony、Sharp、Onkyo、TacTAudio等音响品牌都在着手开发，数字功放机才能重见天日，同时好几家芯片公司，如TI、STMicroelectronic、PHILIPS、ADI、APOGEE等也加入了数字功放的研究和开发，使得如今的数字功放达到了一个前所未有的境界，能够在重放出很高品质的声音的同时实现近90％的电源利用率。
如今的数字功放已经成为一个相当热门课题。
数字功放大致来说可以分为两种[2]，一种是TI、STMicroelectronic等公司采用的PWM△调制方式。
其中PWM调制方式调制方式，另一种就是Sharp、Crystal等公司所采用的∑是当前的主流，它是直接将PCM信号经DSP数字信号处理芯片转换成PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）信号。
PWM数字信号以1或0来代表振幅的强度，这些振幅按水平排列。
当音量越大，1就越多，即密度越高；相反就是零。
这些PWM数字信号通过LSI（大型集成电路）去除超高频后，便输出到音箱喇叭，驱动喇叭单元向前或向后振动，从而发出声音。
∑△调制也称为脉冲密度调制（PDM），这种方式是将高比特低采样频率的PCM信号转化为高采样的1比特信号或直接输入SACD播放机产生的1比特信号，然后送至高速开关电路，以生成驱动扬声器放音的声音信号。
数字功放是按照全数字方式处理的，因而少了一个转换步骤，使失真现象减少。
同时数字功放机的连接非常方便，只要一条信号线（光纤或同轴线）就能连接。
1.4本章小结本章概述了数字功放的特点，研究开发的意义，课题产生的一些背景和国内外的发展现状。
从多个角度说明了数字功放作为当前相当热门的课题所具有的先进性和很高的市场价值。
数字功放必定成为未来音频功放系统的发展方向，它将取代现有的模拟功放，成为功率放大器的主流。
第2章系统概述2.1数字功放的设计与选择在研究本系统的过程中，对APOGEE的方案和TI的方案作了比较，包括两个方案的控制芯片（DDX-8001、TAS5086）和功率芯片（DDX-2100、TAS5142）。
DDX音频放大器包括2个主要部分：第一部分是采用DDX技术的调制器，它把数字音频接口得到的或者A/D转换得到的PCM数字音频数据转换成三态调制信号输出；第二部分是功率输出级，它包括三态驱动逻辑电路和全桥电路。
经过三态调制的脉冲信号控制全桥电路中晶体管的导通与截止，在负载的两端产生极性相反的脉冲信号，脉冲的频率成份包含还原的音频信号和与调制过程相关的高频分量，因此通常需要在输出级和扬声器之间插入一个低通滤波器，避免高频分量直接驱动扬声器，从而在扬声器上得到还原并且放大的音频输出。