高效率音频功率放大器设计【开题报告】.doc

开题报告电子信息工程高效率音频功率放大器设计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%,%,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。如扬声器、伺服电机、指示表头、记录器及显示器等。对功率放大电路的工作状态,分析方法和探讨内容有以下一些特点:;,因而输出信号具有一定非线性失真;、U(BR)CEO、PCM均应满足工作时的最大需求。由于管耗较大,要求加散热器,以提高管子承受管耗能力;,着重计算输出功率、管子消耗功率、电源供给功率和效率。由于功率管处于大信号工作状态,分析计算时只能采用图解法估算,不能微变等效电路法分析。功率放大电路类型根据静态工作点处于负载线的中点、近载止区和截止区的位置,分别称为甲类、甲乙类和乙类功率放大电路,其集电极信号电流的导通角θ分别为2π、π、-2π、和π。故甲类只需用一个管子工作,而乙类和甲乙类必须采用两个管子组成互补对称功率放大电路进行工作。但甲类功率放大器在输入信号为0时,静态ICQ较大,电源消耗功率较大,尽管有信号输入时,部分可以转化成有用功率输出,但其效率总比一类货甲乙类低。甲类,又称A类:电路的工作点在其线性部分的中点,它从电源取出的电流是恒定不变的,不受信号电平变化影响。它是低效率的,有资料报导,实际效率不可能超过25%。电路可以单管,也可以推挽工作。优点是无交越和开关失真,谐波分量中主要是偶次谐波,在听感上低音厚实、中音