高效音频功率放大器(专科组a)
高效音频功率放大
高效音频功率放大
王乃川
【期刊名称】《电测与仪表》
【年(卷),期】1994(031)004
【摘要】通常的音频功率放大采用的多是直接线性放大形式，其缺点是效率低，一般＞５０％。
本文介绍了一种效率可达８５％以上的音频放大电路。
文中介绍了其工作原理及性能指标。
【总页数】2页(P36-37)
【作者】王乃川
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TN722.11
【相关文献】
1.高效率音频功率放大器设计 [J], 陈轩;杨哲;刘川
2.议高效音频功率放大器 [J], 苏云玲
3.高效D类音频功率放大器在汽车上的应用 [J], 鲍明庆;王赟
4.高效率音频功率放大器的设计 [J], 郑彬
5.浅析高效率音频功率放大器--D类功放 [J], 姚小禹
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音频功率放大器
音频功率放大器
音频功率放大器，又称音频功率增强器，是一种用于改善音频信号能量和声音音量的
设备。
它可以将输入的音频信号放大，从而可以提高放大器的音量，增强音质，从而改善
音频性能。
此外，音频功率放大器还可以用于增强低音频信号，使其达到扬声器的功率有
效范围，并有效抑制高频失真。
音频功率放大器可以用于连接各种类型的设备，例如CD播放器、笔记本电脑、MP3播放器等，以便从这些设备中收集音频信息，然后将其转换为一种可以放大的电子信号。
放
大器利用一种叫做交流电变换技术（ACTR）的电压增益设备来将音频信号放大，然后将放
大的信号发送到一个额外的设备上，例如扬声器，以便进一步处理音频信号。
音频功率放大器通常有几种不同类型的配置可供选择，包括整流放大器、操作放大器、衰减放大器和直流放大器等。
根据需要，用户可以选择不同功能的放大器来满足自己的需求。
此外，利用正确的音频功率放大器设备也可以获得更高的音量和更出色的音质。
高效音频功率放大电路设计 精品
高效音频功率放大电路设计摘要当今家庭影院、音响系统、立体声唱机、MP3、MP4等已经深入了人们的生活，各类功率放大器在电子产品中更是得到了巨大发展，人们在追求高保真度音频功放的同时，也希望功放兼有大的输出功率和高效率。
因此，设计一种失真度小、输出功率大、效率高、低成本的音频功放具有很重要的现实意义。
论文首先对音频功放电路进行了研究，比较了各种功放电路的优缺点，根据设计要求，确定了符合要求的功放电路形式.ABSTRACTAudio Power Amplifier is widely used in high performance audio systems，stereophotographs，servo amplifiers,MP3 and MP4.Nowadays,people emphasize highpower andhigh efficiency as well as high fidelity feature of audio power amplifier.So it’s worth to designan Audio Power Amplifier with the features of high power and high efficiency.Firstly,I conducts the research and concrete analysis to the audio frequency poweramplifier that contains dependence sources,including concrete program flow and Definitionform of circuit.2音频功率放大器的分类及特点音频功率放大器，从电路结构上来分有:OTL、OCL、BTL;从电路的工作点来分:A 类、B类C类和D类。
A类、AB类、B类和C类是线性功率放大器又称经典功率放大器，它们的差别在于偏置情况不同。
高效率音频功率放大器
摘要：在音频领域发展的几十年里，A类，B类，AB类音频功率放大器一直占着主导地位，随着科技的不断发展，音频功率放大器也有了新的研究成果—D类功率放大器。
D类功率放大器有很多优点，因为低功耗产生热量较少，节省印制电路板（PCB）面积和成本，并且能够延长便携式系统的电池寿命。
D类放大器，是通过控制开关单元的ON/OFF，驱动扬声器的放大器。
D类放大器是最近几年才发展起来的，在系统的耐用上以及音频质量等都有了很大的提高。
关键词：D类功率放大器、TDA8922TH、PWM调制、电压开关型驱动电路。
目录一、绪论 (3)1.1 D类功放的发展背景 (3)1.2 D类功放诞生的原因 (3)1.3功率放大器的基本组成 (4)1.4 对功率放大器的基本要求 (5)二、D类功放的特点与电路组成 (6)2.1 功放的分类 (6)2．2几类经典功放的工作原理点 (6)2.4 D类功放的特点 (9)2.5 D类功放的组成与原理 (9)2.6 D类功放的要求 (11)2.7 D类功放选择 (13)三、结论 (21)3.1 调试过程 (22)3.2 毕业设计感想 (22)四、致谢 (23)五、参考文献 (23)任务要求我们要做的毕业设计是高效率音频功率放大器，它是近年来刚发展起来的一种音频放大器，通常叫做D类功率放大器。
它的工作电压在12.5V-30V之间，工作效率在理想状态下为100%，它具有功率大、效率高、失真小的特点。
一、绪论在高保真音响设备中，功率放大器用来对各种音源输出的音频信号进行加工处理和不失真地放大，使之达到一定的功率去推动扬声器发声。
其中，如何对音频信号进行功率放大，使之达到功率大、效率高、失真小，是功率放大器所要解决的最主要问题。
也是我们所做的毕业设计任务要求。
1.1 D类功放的发展背景以家庭影院为时代标志的现代家庭影音系统自20世纪80、90年代兴起后，马上得到广大民众，特别是青年一代的青睐，以惊人的速度进入了千家万户和公共娱乐场所。
音频功率放大器的原理
音频功率放大器的原理
音频功率放大器是一种用于增幅音频信号的电子设备。
其原理是利用放大器电路将输入音频信号的电压或电流放大到更大的振幅，从而增加其功率。
音频功率放大器通常由若干个放大器级联而成，每个级别都将输入信号放大一定倍数。
每个级别都由一个晶体管或管子构成，根据输出功率的要求，可以选择不同类型的放大器，如AB类、B类、C类等。
在AB类功率放大器中，输入信号通过一个晶体管的基极，然
后通过另一个晶体管的集电极，并在输出端口传送到负载。
其中一个晶体管负责将正半周的输入信号放大，另一个负责将负半周的输入信号放大，因此可以更好地保持音频信号的波形。
B类功率放大器只在输入信号的正半周或负半周进行放大，并
且只有当信号振幅达到阀值时才工作，从而提高效率。
C类功
率放大器将输入信号的负半周和正半周分别通过不同的晶体管放大，然后通过一个输出网络进行合并。
此外，音频功率放大器的输入端通常由耦合电容和电阻构成，以防止输入信号对放大器产生影响。
输出端通过耦合电容将放大的信号传送到负载，以避免直流偏置对负载造成伤害。
综上所述，音频功率放大器工作原理是通过级联的放大器将输入音频信号放大到更大振幅，并且能够保持信号的波形，从而达到增加功率的效果。
高效率音频功率放大器的设计
高效率音频功率放大器的设计作者：谭本军来源：《消费电子·理论版》2013年第07期摘要：本文是基于高效率的音频功率放大器出发，从功放类型的选择，D类功放的构成、PWM调制原理及具体电路的设计等多方面进行了具体的设计分析，并具体制作，设计调试效果理想，是一款很理想的音频功率放大器。
关键词：高效率；音频；功率放大器；PWM调制中图分类号：TN722.75 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 14-0000-01一、引言音频功率放大器是指用于向扬声器提供功率的放大电路，是多级放大电路的最后一级。
要求具有较高的输出功率和较大的输出动态范围，衡量其性能好坏的主要指标有频率特性、时间特性、信号噪声比、最大输出动态范围、最大功率和效率，其中最大输出功率和效率主要由功率放大器实现。
传统的功率放大器主要有A（甲）类、B（乙）类、AB（甲乙）类和C（丙）类，一般的小信号放大都是甲类功放，其能量转换效率很低，理论效率最高才25%；乙类功放理想效率高达78.5%，但实际电路都要略加一点偏置，构成甲乙类，实际效率仅为50%左右；C类功放一般用在高频发射电路中，虽然效率可以更高，但电路复杂、音质更差，音频放大中一般都不采用。
在汽车功放、笔记本电脑、手机等小型便携式音响设备的音频系统和专业超大功率功放场合，以上类型的功放因效率偏低不能令人满意。
D（丁）类音频功率放大器是受高频脉宽调制（PWM）脉冲信号的控制，使其工作在开关状态，其理论效率为100%，实际可达80%～95%；其不足之处是易产生高频干扰及噪声，本文通过精心设计低通滤波器及合理选择元件参数，其音质效果完全能与A类线性功率放大器相比拟。
二、D类功放的构成本文设计的D类功放由放大与增益控制电路、三角波发生器、比较器、开关放大电路和低通滤波器构成。
输入的音频信号先经增益可变的放大器放大，并变换成大小相同、相位相反的差分信号。
这两路信号分别与三角波发生器产生的三角波进行比较，比较器输出频率与三角波相同，但占空比与音频幅度对应的脉冲信号、音频信号的幅度与脉冲波的占空比成比例。
高效率音频功率放大器设计说明书
电子信息工程系毕业设计说明书课题名称: 高效率音频功率放大器日期： 20毕业设计起讫时间：目录摘要 (4)第一章引言 (5)第二章方案论证与比较 (6)2.1 设计任务 (6)2.2设计要求 (6)2.3高效率功率放大器 (7)2.4信号变换电路 (9)2.5功率测量电路 (9)第三章主要电路工作原理分析与计算 (10)3.1 D类放大器的工作原理 (10)3.2 D类放大器基础 (11)3.3 D类功放各部分电路分析 (11)3.4 D类放大器设计因素 (15)3.5 信号变换电路 (15)3.6 功率测量及显示电路 (16)3.7 音量显示电路 (17)第四章系统测试 (18)4.1 测试使用的仪器 (18)4.2 测量结果分析 (18)4.3 输出级保护 (18)结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)摘要本次设计中介绍一种以D类功率放大器作为功放类型的高效率音频功率放大器。
D类开关音频功率放大器的工作基于PWM模式：将音频信号与采样频率比较，经过自然采样，得到脉冲宽度与音频信号幅度成正比例变化的PWM波，然后经过驱动电路，加到功率MOS的栅极，控制功率器件的开关，实现放大，将放大的PWM信号送入滤波器，则还原为音频信号。
关键词：D类功率放大器，PWM模式，低通滤波。
第一章引言全球音视频领域数字化的浪潮以及人们对音视频节能环保的要求，迫使人们尽快研究开发高效，节能，数字化的音频功率放大器。
它应该具有工作效率高，便于与其他数字设备相连接的特点。
模拟功率放大器通过采用优质的元件，复杂的补偿电路，深负反馈，使失真变的很小，但大功率和高效率一直没有很好的解决。
D类音频功率放大器是PWM型功率放大器，它工作于开关状态下，符合上述的要求。
传统的音频功率放大器工作时，直接对模拟信号进行放大，工作期间必须工作于线性放大区，功率耗散较大，虽然采用推挽输出，减小了功率器件的承受功率，但在较大功率情况下，仍然对功率器件构成极大威胁，功率输出受到限制。
高效率音频功率放大器设计【开题报告】
开题报告电子信息工程高效率音频功率放大器设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义：为了节约电路的成本，提高放大器的效率，采用普通的电子元器件设计高效率音频功率放大器的方法，使用基本的运算放大器，构成PWM路，形成D类功率放大器，实现了高效率，低失真的设计要求。
为了提高电路的抗干扰性能，在设计中使用了电压跟随器，差动放大器，有源带通滤波器等。
使设计获得了良好的效果。
传统的音频功率放大器主要有Ａ类(甲类)、Ｂ类(乙类)和ＡＢ(甲乙类)。
Ａ类功率放大器在整个输入信号周期内都有电流连续流过功率放大器件,它的优点是输出信号的失真比较小,缺点是输出信号的动态范围小、效率低，理想情况下其最高效率为50%，考虑到晶体管的饱和压降及穿透电流造成的损耗，Ａ类功率放大器的最高效率仅为45%左右。
Ｂ类功率放大器在整个输入信号周期内功率器件的导通时间为50%，它的优点是在理想情况下效率可达78.5%，但缺点是会产生交越失真,增加噪声。
ＡＢ类(甲乙类)功率放大器是以上两种放大器的结合，每个功率器件的导通时间在50%～100%之间，兼有甲类失真小和乙类效率高的特点，其工作效率介于二者之间。
传统音频功率放大器效率偏低，体积偏大的缺点与音频功率放大高效、节能和小型化的发展趋势的矛盾，催生了Ｄ类(丁类)音频功率放大器出现和发展。
功率放大电路是一种能量转换电路，要求在失真许可的范围内，高效地为负载提供尽可能大的功率。
一般的功放电路可以由两种方式实现：用分离元件组成或用集成器件实现。
分立元件是电子电路的基础，一般的功放电路都能用分立元件实现，但由于使用分立元件所用的单个器件比较多，从而考虑的各种反馈电路和保护电路会比较多，实现起来会相对复杂。
由于电子技术的日益更新，集成器件发展的比较快，在一定程度上已经可以代替分立元件。
二、功率放大电路的特殊问题功率放大电路在多级放大电路当中处于最后一级，又称输出级，其任务是输出足够大的功率去驱动负载。
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高效音频功率放大器(专科组A题)
一、任务
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。
功率放大器的电源电压为+6V（电路其他部分的电源电压不限），负载为8Ω电阻。
二、要求
1. 基本要求
(1) 3dB通频带为300Hz～3000Hz，输出正弦信号无明显失真。
(2)最大不失真输出功率≥1W。
(3) 输入阻抗>10k，电压放大倍数1～20连续可调。
(4) 低频噪声电压≤10mv，在电压放大倍数为10，输入端对地交流短路时测量。
(5) 在输出功率500mW时测量的功率放大器效率（输出功率/放大器总功耗）≥50%。
（6）设计并制作一个放大倍数为1的信号变换电路，将功率放大器双端输出的信号转换为单端输出，经RC滤波供外接测试仪表用，如图1所示。
图1中，高效率功率放大器组成框图可参见本题第四项“说明”。
（7）增加输出短路保护功能。
2．发挥部分
（1）3dB通频带扩展至300Hz～20kHz。
（2）输出功率保持为200mW，尽量提高放大器效率。
（3）设计并制作一个可测量该功率放大器输出电流、功率的装置，要求具有3位数字显示，精度优于5%。
（4）其他
三、说明
1．采用开关方式实现低频功率放大（即D类放大）是提高效率的主要途径之一，D类放大原理框图如图2。
本设计中如果采用D类放大方式，不允许使用D类集成功率放大电路。
2．效率计算中的放大器总功耗是指功率放大器部分的总电流乘以供电电压（+6V），不包括“基本要求”中第（6）、（7）项涉及的电路部分功耗。
制作时要注意便于效率测试。
3．在整个测试过程中，要求输出波形无明显失真。