IR IRS2092 1700W单路D类音频功率放大方案复习进程
NS4205深圳市纳芯威科技有限公司双声道D类音频功率放大器说明书
NS4205 3.0W双声道D类音频功率放大器附加待机模式功能1特性●3W输出功率(Vdd=5.0V,RL=4Ω)●0.2%THD（0.5W输出功率、5V电源）●优异的全带宽EMI抑制能力●90%的效率●高PSRR：-80dB（217Hz）●工作电压范围：3.0V～5.25V●过流保护、过热保护、欠压保护●SOP16封装3应用范围●低压音响系统2说明NS4205是一款无需滤波器、D类双声道音频功放。
NS4205采用先进的技术，在全带宽范围内极大地降低了EMI干扰，最大限度地减少对其他部件的影响。
NS4205无需滤波器的PWM调制结构及反馈电阻内置方式减少了外部元件、PCB面积和系统成本。
NS4205内置过流保护、过热保护及欠压保护功能，有效地保护芯片在异常工作状况下不被损坏。
并且利用扩频技术充分优化全新电路设计，高达90%的效率更加适合便携式音频产品。
NS4205提供SOP16封装，额定的工作温度范围为-40℃至85℃。
4应用电路5管脚配置NS4205SOP8的俯视图如下图所示：6极限工作参数●电源电压范围 2.8V~5.5V ●输入电压范围-0.3V~VDD ●ESD电压(HBM)4000V ●工作温度范围-40℃~+85℃●存储温度范围-65℃~+150℃●最大结温+150℃●焊接温度（10s内）+220℃●θJC）/θJA）（SOP-16）20/80o C/W 注：超过上述极限工作参数范围可能导致芯片永久性的损坏。
长时间暴露在上述任何极限条件下可能会影响芯片的可靠性和寿命。
7功能框图图3工作条件（除非特别说明）：T A=25℃，V DD=5V。
注：测试D类时必须加低通滤波器，一般由33uH电感和1uF电容构成。
为减小功率损耗和干扰噪声，让测试数据更加精准，测试NS4205时可选用电阻电容做滤波器，电阻值选500Ω,电容值选10nF。
10典型特性曲线11应用说明11.1工作模式设置NS4205的工作模式通过管脚/SD 和/MUTE 设置，如下表。
TI的AB类和D类手机用音频功放资料与讲解
TI的AB类和D类手机用音频功放资料与讲解（欢迎讨论）一时没有好的中文说明.下面的是一篇业界的内容，不仅仅是TI了。
供大家参考：各类音频放大器精彩纷呈，供应商迎接挑战新品不断音频放大器制造要正面对不同终端市场的挑战。
一方面是消费音频市场正从立体声向5.1通道和7.1通道快速转换，用户需要每通道更高功率的放大器；另一方面，用户对低价位、每通道15-30瓦中等功率系统的需求也不断增长，特别是便携式消费电子产品。
为此，供应商提供了各种各样的音频放大器产品，以满足不同应用的需求。
首先让我们来分析一下音频放大器的分类以及各类型的优缺点。
各类放大器的优缺点A类放大器，其优点是用于高端，高功率，低效高保真音频；缺点是功耗高，大部分功率处于闲置。
AB类输出工作在AB模式，输出为推挽式。
其优点是使用简单，可传送高质音频，是主流市场和高端市场最流行的放大器。
而缺点是大功率和多通道时面临散热的挑战，要用各种结构和散热器。
D类放大器为开关模式放大器，把音频转换为高压方波以提高效率，然后用低通滤波器重建音频输出。
其优点是可提供普通音质和高效率。
而缺点是由于高压开关波形，产生EMI辐射，输出端需要LC滤波元件。
H类放大器用于大功率放大器和其他电压有限的应用，如汽车。
其优点是电源跟着输出变化保持工作所需的高电压。
缺点是使用有限，缺少吸引力。
G类放大器能在两个分立电源电压间切换。
其优点是通常状态下低压，但在信号电平需要时切换倒高压。
市场应用与H类相同。
缺点同H类一样是使用有限。
大多数家庭立体声系统使用AB类放大器，但是有一些会转到D类。
G/H类放大器提供变化的特性，电源可适应功率变化。
G/H类希望象D类一样节约功率但仍会产生AB类质量的音频。
“AB类放大器的使用意味着更高的功率和更多通道。
制造上必须对小音视频接收盒保持每通道低功率，而对大功率盒需要散热器。
正如你期望的，放大器制造商用D类放大器时可以在小的外形上实现更多的功率。
D类音频功率放大器MAX9700／MAX9712及其应用
．
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维普资讯
第９ 卷
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电子元 器 件 主 用
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Ｄ 类音频功率放大器ＭＡ ９ ０ ／ Ｘ ７ ０ ＭＡ ９ １ 及其应用 Ｘ ７ ２
王 公 堂
（ 东师 范大 学物 理与 电子科 学学院 ， 山东 济 南 ２ ０ １） 山 ５ ０ ４
差 分音 频 信号 由 比较 器 输入 ，经Ｄ类调 制 后 通 过
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收 稿 日期 ：０ ７ Ｏ — １ ２ ｏ一 ５ ３
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音频功率放大器原理与增益计算
• D类放大器的构成
锯齿波 发生器
输入信号
d 脉宽调制信号
tere ＋ is 比较器 UnReg －
功放
低通 滤波
单端输出
桥式输出的D类放大器
UnRegistered
D类放大器的性能
极高的工作效率，在二十瓦以内不需要散热器 最少的外部工作元件 很小的总谐波失真（THD＋N）
THD＋N产生是由于：
100
50
采样时的脉宽误差和量化误差
20
d 驱动管的死区和延时
10
e 功放管的导通时间和体二极管恢复 5
r 输出滤波电感和电容的非线性
2
%
1
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is 0.2
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e0.02
0.01
R 600u 1m 2m 5m 10m 20m 50m 100m 200m 500m 1 2 3 W
• 输入电阻RI和反馈电阻RF仍然为放大器提供电压增益但是在全差分 放大器中这种关系已经改变为
UnRegistered 假设电压增益为10 or 20 dB, RF 必须是RI.的十倍
Un谢Re谢gi！stered
求出输出电压的有效值RMS
即
red 这就意味着功放的输出电压必须是2.83V 因为音频编码器的输出
iste 峰峰值电压是3V转化为有效值电压
为
g 所以从音频编码器的输出电压的RMS为1.06V 和从放大器输出的 e 电压的RMS值是2.83V 所以这个增益是2.67 V/V 或者8.5 dB
UnR 用公式
UnRegistered 无外部滤波器时（利用喇叭线圈作为滤波器）会产生电磁波辐射干扰
工程师参考手册（一）：D类功放设计须知
工程师参考手册（一）：D类功放设计须知一、D类音频功率放大器设计基础 D功放是基于脉冲宽度调制技术的开关放大器，包括脉冲宽度调制器（几百千赫兹开关频率），功率桥电路，低通滤波器。
本文从构成、拓扑结构对比、MOSFET的选择与功率损耗、失真和噪音产生、音频性能等D类音频功率放大器设计有关的基础问题作分析，并例举D类功率放大器参考设计。
1、 D类功放基本构成 目前有很多种不同种类的功放，如：A类、B类、AB类等。
但D类功放与其不同的是基本是一个开关功放或者是脉宽调制功放。
为此，主要将对说明这类D类功放作以说明。
在这种D类功放中，器件要么完全导通，要么完全关闭，大幅度减少了输出器件的功耗，效率达90-95%都是可能的。
音频信号是用来调制PWM载波信号，其载波信号可以驱动输出器件，用最后的低通滤波器去除高频PWM载波频率。
众所周知， A类、B类和AB类功放均是线形功放，那么D类功放与它们究竟有什么不同？我们首先应作讨论。
图1是D功放原理框图，在一个线性功放中信号总是停留在模拟区，输出晶体管（器件）担当线性调整器来调整输出电压。
这样在输出器件上存在着电压降，其结果降低了效率。
D功放原理框图 而D类功放采用了很多种不同的形式，一些是数字输入，还有一些是模拟输入，在这里我们将集中讨论一下模拟输入。
上面图1显示的是半桥D类功放的基本功能图，其中给出了每级的波形。
电路运用从半桥输出的反馈来补偿母线电压的变化。
那末D类功放是如何工作的呢？D类功放的工作原理和PWM的电源是相同的，我们假设输入信号是一个标准的音频信号，而这个音频信号是正弦波，典型频率从20Hz到20kHz范围。
这个信号和高频三角或锯齿波形相比可以产生PWM信号，见图2a中所示。
这个PWM信号被用来驱动功率级，产生放大的数字信号，最后一个低通过滤波器被用在这个信号上来滤掉PWM载波频率，重新得到正弦波音频信号，见图2b中所示。
2、从拓扑结构对比-看线性和D类不同 值此将讨论线性功放（A类和AB类）和D类数字功放的不同之处。
音频功率放大器设计
音频功率放大器设计一、设计任务设计一个实用的音频功率放大器。
在输入正弦波幅度≤5mV，负载电阻等于8Ω的条件下，音频功率放大器满足如下要求：1、最大输出不失真功率P OM≥8W。
2、功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz。
3、在最大输出功率下非线性失真系数≤3%。
4、输入阻抗R i≥100kΩ。
5、具有音调控制功能：低音100Hz处有±12dB的调节范围，高音10kHz处有±12dB的调节范围。
二、设计方案分析根据设计课题的要求，该音频功率放大器可由图所示框图实现。
下面主要介绍各部分电路的特点及要求。
图1 音频功率放大器组成框图1、前置放大器音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后输出驱动扬声器。
声音源的种类有多种，如传声器（话筒）、电唱机、录音机（放音磁头）、CD唱机及线路传输等，这些声音源的输出信号的电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏。
一般功率放大器的输入灵敏度是一定的，这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话，对于输入过低的信号，功率放大器输出功率不足，不能充分发挥功放的作用；假如输入信号的幅值过大，功率放大器的输出信号将严重过载失真，这样将失去了音频放大的意义。
所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器，以便使放大器适应不同的的输入信号，或放大，或衰减，或进行阻抗变换，使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。
另外在各种声音源中，除了信号的幅度差别外，它们的频率特性有的也不同，如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形，即低音被衰减，高音被提升。
对于这样的输入信号，在进行功率放大器之前，需要进行频率补偿，使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态，即加入频率均衡网络放大器。
对于话筒和线路输入信号，一般只需将输入信号进行放大和衰减，不需要进行频率均衡。
前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配；二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。
CS8122_3W单声道D类音频放大器上大科技
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www .chipstar -ic .com Mar,2012Rev1.1
效率
输出晶体管的开关工作方式决定了D 类放大器的高效率。
在Ｄ类放大器重，输出晶体管就像是一个电流调整开关，切换过程中消耗的额外功率基本可以忽略不计。
输出级相关的功率损耗主要是由MOSFET 导通电阻与电源
CS8122S 无需滤波器的PWM 调制结构减少了外部元件数
目，PCB 面积和系统成本，并且简化了设计。
芯片内置了过流保护，过热保护盒欠压保护功能，这些功能保证了芯片在异常的工作条件下关断芯片，有效地保护了芯片不被损坏，当异常条件消除后，CS8122S 有自恢复功能可以让芯片重新工作。
EMI 测试频谱图
FCC Part 15 Class B。
【2017年整理】音频功率放大器电路图
音频功率放大器的组成.1 整体电路原理本立体声功率放大器所用的核心芯片是国际通用高保真音频功率放大集成电路TDA2030A。
本电路由三个部分组成，即电源电路、左右声道的功率放大器及输入信号处理电源（四运放）。
电源变压器将220V交流电降为双12V低压交流电，经桥式整流后变为±18V的直流电，作为功放及运放的供电电源，D5、R29组成电源指示电路，以指示电源是否正常，开关K为电源开关。
表一元件清单2.2 电源部分本设计是由TDA2030构成的双声道功率放大器，左右声道对称，TDA2030是一种单声道集成功率放大器，采用单电源或双电源供电方式，电路中主要构成框架如下：前置放大采用GL324四运放的两路运放的负反馈放大，放大倍数为10倍，后经过RC滤波电路组成的高低音调节，在经过平衡和电量调节输入功放芯片即TDA2030。
电路框图整流电路：桥式整流电路的作用是利用单向导电性的整流元件二极管，将正负交替的正弦交流电压整流成为单向脉动电压。
但是，这种单向电压往往包含着很大的脉动成分，距离理想的直流电压还差得很远。
稳压电路：稳压电路的作用是采取某些措施，使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。
设计中是利用变压器将电网上面220V的交流电降为双12V低压交流电，再经过桥式整流把12V的交流成分整流成±18V的直流电，经过滤波滤除直流成分中的交流部分，考虑到芯片电源电压要求比较宽泛本设计中没有采用稳压部分。
2.3 前置放大部分前置放大器是各种音源设备和功率放大器的连接设备，起到信号放大的作用。
音源信号在经过前置放大器的放大后，就可以直接送入功率放大器，使功率放大器能正常工作。
前置放大器还可以对信号的频率进行调节和控制。
本设计的前置放大部分是采用GL324四运算放大芯片的负反馈实行的。
优点在于其在分压偏置电路中利用负反馈的原理以稳定放大电路的工作，此外还可以增加增益的稳定性，减小非线性失真，展开频带及控制输入输出阻抗。
音频功率放大器分类及在系统设计中的应用
１音频 放大 器 的简单 分类 和说 明
传统 的数 字语音 回放 系 统包含 两个 主要 过程 ：
关 电路 （ 半桥 式和 全 桥式 ） 和 低 通滤 波器 Ｌ Ｃ 等四
从 上述 分析 可 以看 出，Ａ Ｂ 类放 大器 是模 拟放
类 放大 器 是 数字 放 大 器 。Ａ Ｂ 类 放 大 器 和 部 分 组 成 。Ｄ 类 放 大 或 数 字 式 放 大器 系利 用 极 高 大 器 ，Ｄ 类 放 大 器 是 目前 音 频 功率 放 大 器 的基 本 电路 形 频 率 的 转换 开 关 电路来 放 大音 频 信 号 的 。其特 点 Ｄ 有：
Ｖ ｃ ｃ
／０ ｌ 导
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Ｂ 类放 大器的交越 失真
３ ２ ｛ ｝ 通／
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图１ 不同种类音频放大器 的特性
３ Ｏ Ｉ 集成电路应用 ２ ０ １ ３ 年１ Ｏ ， Ｅ Ｊ
ＰＲｏ Ｄ ｕｃＴｓ Ａ ＰＰＬｌ ｃＡＴＩ ｏ Ｎ
２不 同种类 音频 放大 器的 简单 说明
２ ． １ ＡＢ类放大 器
（ １ ） 数字 语 音 数据 到 模 拟 语 音信 号 的变换 （ 利 用高 精度 数模 转换 器Ｄ Ａ Ｃ ） 实现。 （ ２ ） 利用 模拟 功 率放 大器 进行 模 拟信 号放 大 ，
如Ａ 类 、Ｂ 类＊ Ｉ ： Ｉ Ａ Ｂ 类 放 大器 。
音频放大器(扩音机)的设计论文
音频放大器（扩音机）的设计论文音频放大器(扩音机)的设计摘要:音频放大器可以用来话音扩音、音乐欣赏、卡拉OK伴唱，其中的电子混响器使声音听起来具有一定深度感和空间立体感。
音响放大器是由话筒放大器、混合前置放大器、电子混响器、音调控制器、功率放大器几部分组成。
设计首先设计电路原理图，在multisim仿真中实现了话筒和声音的混合放大，继而在protel中制作pcb版，买好元件后在万用板上进行焊接，最终完成设计。
电路设计完成后，开始对系统进行测试:通过对系统在multisim软件下仿真测试，也对印制板进行调试。
在本设计中，测试后发现系统基本能达到要求。
Protel99SE是应用于Windows9X/2000/NT操作系统下的EDA设计软件，采用设计库管理模式，可以进行联网设计，具有很强的数据交换能力和开放性及3D模拟功能，是一个32位的设计软件，可以完成电路原理图设计，印制电路板设计和可编程逻辑器件设计等工作，可以设计32个信号层，16个电源--地层和16个机加工层。
关键字: 混合放大 multisim Protel99SEAbstract:audio amplifier can be used to voice and music appreciation, araokeanChang, including electronic reverb units that sounds with certain sense of depth and space stereo feeling.Audio amplifier is mixed by the receiver amplifiers, preamplifier, electronic reverb units, tone controller, power amplifier.Design first, in the circuit principle diagram design multisim simulation in the microphone and sound mixing amplification, and in making PCB, protel bought in universal plate after components for welding, final design.After the completion of the circuit design, the system is tested: through the system software simulation test in multisim under, debugging of printed circuit board. In this design, testing that the system can meet the requirements.Protel99SE is applied to Windows9X / 2000 / NT under the operating system, using EDA software design of library management mode, can undertake networking design, strong data exchange capacity and openness and 3D simulation function, is a 32-bit design software, can complete the circuit principle diagram design, printed circuit design and programmable logic device design work, can design 32 signal layer, 16-16 power formation and machining.Key words: amplifier multisim PROTEL99SE目录第1章.绪论 (1)第2章.设计任务...........................................1 第3章.方案选择..................................... 第4章.设计原理说明.. (6)4.1 主要组成部分结构介绍和原理说明 (6)4.2 音响放大器的工作原理 (8)第5章.产品说明 (4)5.1 话音放大器....................................4 5.2 电子混响器.........................................4 5.3 混音前置放大器....................................5 第6章.PCB制作......................................96.1音频放大器元件清单............................10 6.2电路原理图...................................6.3 PCB图 (18)6.4芯片引脚图及其功能表............................. 第7章.安装工艺.. (11)7.1安装工具 (11)7.2安装的具体步骤...................................11 第8章.调整与测试.. (12)8.1 电路调试技术 (12)8.2 整机功能试听......................................13 9.心得体会.............................................14 10.鸣谢................................................15 11.参考文献...........................................17 12(附录 (17)第1章.绪论1.1引言随着科学技术的迅速发展，人们生活水平的不断提高，对音频功率放大器的要求越来越高。
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IR IRS2092 1700W
单路D类音频功率放
大方案
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IR IRS2092 1700W单路D类音频功率放大方
案
2012-10-30 22:37:47| 分类： 默认分类|字号 订阅
IR公司的 IRS2092是集成了PWM调制器和保护的高压高性能D类音频放大器，工作频率高达800kHz，
±100 V额定电压是可提供500W输出功率，主要用在家庭影院，密你立体声系统，通用音频放大器等。
本文介绍IRS2092主要特性，方框图，典型连接图，典型应用电路图以及1700W单路D类音频功率放大器
框图，主要特性，电路图和材料清单。
The IRS2092 is a high voltage, high performance Class D audio amplifier driver with PWM
modulator and protection.
In conjunction with two external MOSFET and a few external components, a complete Class D
audio amplifier with protection can be realized.
International Rectifier’s proprietary noise isolation technology allows high current gate
drive stage and high speed low noise error amplifier reside on a single small silicon
die.Open elements of PWM modulator section allow flexible PWM topology implementation.
IRS2092主要特性：
? Integrated analog input Class D audio amplifier driver in a small 16 pin package
? Floating inputs enable easy half bridge implementation
? Programmable bidirectional over-current protection with self-reset function
? Programmable preset deadtime for improved THD performances
? Start and stop click noise reduction
? High noise immunity
? ±100 V ratings deliver up to 500 W in output power
? Operates up to 800 kHz
? RoHS compliant
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IRS2092典型应用：
? Home theater systems
? Mini component stereo systems
? Powered speaker systems
? General purpose audio power amplifiers
图1。IRS2092方框图
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图2。IRS2092典型连接图
图3。IRS2092典型应用电路图
1700W单路D类音频功率放大器
IRAUDAMP9：1.7 kW / 2-Ω Single Channel Class D Audio Power Amplifier Using the IRS2092S and
IRFB4227
The IRAUDAMP9 reference design is a single-channel 1.7-kW ( @ 2Ω load) half-bridge Class D
audio power amplifier. This reference design demonstrates how to use the IRS2092S Class D
audio controller and external gate buffer, to implement protection circuits, and design an
optimum PCB layout using the IRFB4227 (x 2 Pairs) TO-220 MOSFETs. This reference design may
require additional heatsink or fan for normal operation (one-eighth of continuous rated
power). The reference design provides all the required housekeeping power supplies for ease
of use. The 1-channel design is capable of delivering higher than its rated power with
provision of larger heat sink ( Rth <2° C / W).
1700W单路D类音频功率放大器主要应用：
? Pro-Audio amplifiers
? Powered speakers
? Active Sub-woofers
? P.A. Systems
? Car audio amplifiers
Musical Instrument amplifier
1700W单路D类音频功率放大器主要特性：
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Output Power: 1.7 kW Single channel (2 Ω load, 1kHz, THD+N=10%),
Residual Noise: 290μV, IHF-A weighted, AES-17 filter
Distortion: 0.07% THD+N @ 600W, 2Ω
Efficiency: 97% @ 1.7 kW, 2Ω
Multiple Protection Features: Output Over-current protection (OCP), high side and low side
Input Over-voltage protection (OVP),
Input Under-voltage protection (UVP),
Output DC-offset protection (DCP),
Over-temperature protection (OTP)
PWM Modulator: Self-oscillating half-bridge topology with optional clock synchronization
图4。1700W单路D类音频功率放大器功能方框图
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图5。1700W单路D类音频功率放大器外形图
图5。IRS2092S保护电路功能框图
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图6。1700W单路D类音频功率放大器测试图
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图7。1700W单路D类音频功率放大器电路框图
图8。1700W单路D类音频功率放大器电路图（1）
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图9。1700W单路D类音频功率放大器主板输入/输出电源连接图
图10。1700W单路D类音频功率放大器主板电路图（1）
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图9。1700W单路D类音频功率放大器子板电路图