d类功放转电流

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D类功放的设计原理

D类功放的设计原理D类功放，全称为“数字功率放大器”，是一种电子功率放大器的类型，它的设计原理基于数字信号的处理和模拟功率放大电路的协同工作。

相比于传统的A类、B类、AB类功放，D类功放具有更高的功率效率，更小的尺寸和重量，更好的线性度，以及更低的功率损耗。

下面将详细介绍D类功放的设计原理。

1.PWM调制原理D类功放的核心设计原理是采用脉宽调制（PWM）技术。

PWM是一种通过调整信号的脉冲宽度来控制平均输出功率的方法。

D类功放通过将原始的模拟音频信号转换为数字信号，并通过比较器产生一个与模拟信号频率相同的矩形波，然后根据输入音频信号的幅值调整矩形波的脉宽，最后通过滤波器将调制后的PWM信号转换为模拟音频信号输出。

2.数字信号处理D类功放的设计中需要进行数字信号处理。

首先，输入的模拟音频信号需要经过模数转换器（ADC）转换为数字信号，然后通过数字信号处理器（DSP）进行数字信号的滤波、均衡、增益控制等处理，最后再经过数字模数转换器（DAC）转换回模拟信号。

3.比较器比较器是D类功放中的一个关键组件，用于将模拟音频信号与产生的PWM矩形波进行比较。

比较器的作用是根据输入信号的幅值调整PWM信号的脉宽，从而控制输出功率。

比较器通常由操作放大器和参考电压产生器组成。

4.滤波器在PWM调制之后，需要通过滤波器将调制后的PWM信号转换为模拟音频信号输出。

滤波器的作用是去除PWM信号中的高频分量，保留音频信号的低频成分。

常见的滤波器类型包括低通滤波器和带通滤波器。

5.输出级D类功放的输出级通常采用开关管（如MOSFET）构成。

开关管的特点是具有较低的开通电阻和较高的关断电阻，从而实现更小的功率损耗和更高的功率效率。

输出级通常由多个开关管组成，根据功率需求可以并联或串联排列。

输出级的设计需要考虑电压和电流的控制，包括过电压和过电流的保护。

6.反馈控制为了提高D类功放的线性度和稳定性，通常需要采用反馈控制。

通过对输出信号与输入信号进行比较，调整PWM信号的脉宽和幅值，以使输出信号尽可能接近输入信号。

D类功放的原理

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体现其优越性。

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类功放的实用发展。

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。

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。

因功率管大部分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%，而且经过改进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类开关放大器由积分器、占空比调制器、开关驱动电路及输出滤波器组成，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馈信号送入积分器。

积分器兼有滤波作用，输出修正信号送占空比调制器，占空比调制器由比较器和三角波发生器组成[图1(b)]，用修正信号对三角波进行调制产生调制输出，推动功率管工作。

负反馈应取自低通滤波器之前，否则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。

D类功放AW8010相关说明

典型应用图
差分输入
AW8010 产品手册 2009 年 9 月 V1.0
Cs
1µF
Cin Rin 3.3nF 150KΩ 3.3nF 150KΩ Cin Rin
Off On
AVDD PVDD INN
VOP
INP
AW8010
SHUTDOWN
VON
GND
图 2 AW8010 差分输入方式应用图
单端输入
1.20
W
THD+N=1%，f=1kHz，RL=8Ω，VDD=4.2V
1.00
W
THD+N=10%，f=1kHz，RL=4Ω，VDD=3.6V
1.55
W
THD+N=1%，f=1kHz，RL=4Ω，VDD=3.6V
1.25
W
THD+N=10%，f=1kHz，RL=8Ω，VDD=3.6V
0.90
W
THD+N=1%，f=1kHz，RL=8Ω，VDD=3.6V
10
VDD=4.2V Av=2 RL=4Ω+33μH 1
PO=600mW 0.1 PO=300mW
PO=1W
0.01 20
100
1K
FREQUENCY ( Hz )
10K 20K
THD+N (%)
THD+N vs FREQUENCY
10
VDD=3.6V Av=2 RL=8Ω+33μH 1
THD+N vs FREQUENCY
10K 20K
THD+N (%)
THD+N vs FREQUENCY
10
VDD=4.2V Av=2 RL=8Ω+33μH 1

d类功放原理

d类功放原理D类功放原理D类功放是一种高效率的功放器件，其主要特点是高效率、小体积、低功耗和低热量。

D类功放器件的工作原理是将音频信号转换成脉冲信号，然后通过开关管进行放大，最后输出到扬声器上。

下面我们将从电路结构、工作原理和应用场景三个方面来详细介绍D类功放的原理。

一、电路结构D类功放的电路结构主要由三部分组成：输入级、开关级和输出级。

其中输入级主要负责将音频信号转换成脉冲信号，开关级则负责将脉冲信号进行开关控制，输出级则负责将开关后的信号进行放大输出。

二、工作原理D类功放的工作原理是将音频信号转换成脉冲信号，然后通过开关管进行放大，最后输出到扬声器上。

具体来说，输入级将音频信号经过滤波、放大、限幅等处理后，转换成脉冲信号。

开关级则将脉冲信号进行开关控制，通过开关管的导通和截止，将脉冲信号放大。

输出级则将开关后的信号进行放大输出，最终输出到扬声器上。

三、应用场景D类功放由于其高效率、小体积、低功耗和低热量等特点，被广泛应用于音频放大器、汽车音响、家庭影院等领域。

在音频放大器领域，D 类功放已经成为主流的功放器件，其高效率和低功耗使得其在功率输出相同的情况下，相比传统的AB类功放，能够更好地节省能源和减少热量的产生。

在汽车音响领域，D类功放由于其小体积和低功耗，能够更好地适应汽车空间的限制和电源的供应。

在家庭影院领域，D类功放由于其高效率和低热量，能够更好地满足家庭影院对于音质和环境的要求。

总之，D类功放作为一种高效率的功放器件，其在音频放大器、汽车音响、家庭影院等领域都有着广泛的应用。

通过对其电路结构和工作原理的了解，我们可以更好地理解D类功放的优点和应用场景。

单通道d类功放

单通道d类功放
单通道D类功放指的是一种音频功放（放大器），采用D类放大技术，也称为PWM（脉冲宽度调制）放大技术。

D类功放相对于传统的A类、B类功放而言，在功率效率上有很大的提高。

以下是一些关于单通道D类功放的特点和工作原理：
高效能：D类功放以其高效的能量转换而著称。

由于其工作原理，D类功放几乎不会在没有输出信号时消耗能量，使其在功率放大方面更为高效。

脉冲宽度调制（PWM）：D类功放使用PWM技术，即通过调整脉冲的宽度来控制输出信号的幅度。

这样的技术使得功率放大器在不同功率需求下能够更有效地工作。

小型轻便：相对于传统的A类、B类功放，D类功放通常更小巧轻便，适合在有空间限制的环境中使用。

适用于低频信号：D类功放在处理低频信号方面表现出色，适合用于音响系统和低音炮等需要高功率低频放大的场合。

应用领域：D类功放常用于汽车音响、家庭影院、音响音箱、低音炮等音频应用。

其高效能和小型化的特点使其在一些应用中得到广泛应用。

需要注意的是，尽管D类功放在功率效率上有很多优势，但在一些对音质要求非常高的专业音响应用中，一些人可能更倾向于使用A 类或AB类功放，这是因为D类功放在一些情况下可能引入一些数字失真。

1。

基于tpa3123的D类功放的设计

毕业设计（论文）题目：基于TPA3123的D类功率放大器设计（英文）：An amplifier design based onTPA3123class D amplifier 院别：专业：电气工程及其自动化姓名：学号：指导教师：日期：2012年5月基于TPA3123的D类功率放大器设计摘要随着功率放大器科技的飞速发展，人们对它的要求越来越高。

传统的功率放大器由于效率低，很难满足人们的需要，而D类音频功率放大器较传统的功率放大器而言具有效率高，功率大的特点，因此被人们所采用。

本论文从理论上对D类音频功率放大器做了具体的分析并从设计方面仔细地阐述了它。

论文首先由各类放大器的特点看出传统的功率放大器效率低，失真严重，功率也不太理想，从而引出了高效率、大功率、低失真的D类音频功率放大器；接着由D类音频功率放大器的用途、原理、结构讲到它的缺点以及发展的前景；D类音频功率放大器的功率器件受一高频脉宽调制信号（PEM）的控制，使其工作在开关状态，理论上其效率可以达到100%，但其不足之出在于会产生高频干扰及噪声，但是若精心设计低通滤波器及合理的选择元器件参数，其音质噪声完全能够满足人们的需求。

最后以一个D 类音频功率放大器的设计，让我们明白了D类音频功率放大器的具体应用。

关键字：D类功率放大器；脉宽调制；驱动；功率输出级；功率放大An amplifier design based onTPA3123class D amplifierAbstractDuring the swiftly developing of power amplifier science and technology, the requirement of it for people become higher and higher, Because the efficiency of the traditional power amplifier is low, it is not fit for people＇s requirement, but the D-type audio amplifier has the high efficiency and the high-power, so, it is content with the requirement of people.In this paper, I described the D-type audio power amplifier carefully from the design aspect theoretically, at first,it is observed that the efficiency of the traditional of each kind of amplifier's characteristic is lower , the distortion of the traditional power amplifier is serious and the power also is not ideal, so we draw out that the efficiency power and lower distortion of D-type power amplifier all work well. Then from the D-type of audio power amplifier's use, the principle and the structure talk about its shortcoming as well as the development prospect; In D in the article audio frequency power device , power of amplifier modulate the control of the signal (PEM ) by one high-frequency pulse width originally, make it work in switch state, efficiency its in theory can up to 100%, but a insufficient one its is it is it can produce high frequency interfere and noise to lie in to appear, but if design the low open wave filter and rational choice components and parts parameter meticulously, its tone quality noise can meet people's demands. Finally by a D kind of audio power amplifier's design, let me understand D kind of audio power amplifier's concrete application.Key Words: D-type power; amplifier ; Pulse width modulation ; Impetus;Power output level ; Power amplifie目录第1章绪论 (1)第2章功率放大器介绍 (3)2.1 功率放大器简介 (3)2.2 放大器的技术指标 (3)2.3 功放的组成结构 (4)2.4 功放的工作原理 (4)2.5 放大器的种类 (4)2.5.1 A类放大器 (5)2.5.2 B类放大器 (5)2.5.3 C类放大器 (6)2.5.4 D类功率放大器 (7)2.6 D类功率放大器的原理 (7)2.7 各功率放大电路比较 (9)2.7.1 全直流全对称互补功放电路 (9)2.7.2 NE5532开环式功放电路 (11)2.7.3 TDA2030功放电路 (12)2.7.4 TDA7293功放电路 (13)2.7.5 TPA3123功率放大电路 (14)2.7.6 方案比较及确定 (15)第3章芯片介绍 (17)3.1 TPA3123简介 (17)3.1.2 TPA3123工作原理 (17)3.1.3 TPA3123管脚介绍 (18)3.1.4 TPA3123内部电路图 (20)3.2 OPA2353简介 (20)3.2.1 OPA2353简介 (20)3.2.2 OPA2353工作原理 (21)3.2.3 工作电压 (21)3.2.4 容性负载和稳定性 (21)3.2.5 OPA2353内部电路图 (22)3.3 78M05简介 (22)3.3.1 78M05简介 (22)3.3.2 78M05工作原理 (23)3.3.3 78M05内部电路图 (24)第4章设计内容 (26)4.1 BTL (26)4.2 各部分电路图工作原理及介绍 (26)4.3 TPA3123原理图 (28)第5章PCB的制作 (30)5.1 制版过程 (30)5.1.1 PCB板的制作 (30)5.1.2 元器件安装与焊接 (32)5.2 实物图片 (33)5.3 音频功放电路系统测试与分析 (36)5.3.1 测试使用的仪器 (36)5.3.2 测试数据与波形 (36)第6章结论与展望 (39)6.1 结论 (39)6.2 展望 (40)参考文献 (42)致谢 (43)基于TPA3123的D类功率放大器设计第1章绪论音响功放又称音频功率放大器，它主要由前置级、音调级、功率放大级这几部分组成。

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。

d类功放的原理及电路设计

d类功放的原理及电路设计
D类功放是一种数字功放，采用全数字化的技术来放大音频信号。

它的工作原理是将输入的模拟音频信号转换为数字信号，然后利用PWM（脉宽调制）技术将数字信号转换为高频的数字脉冲信号，接着利用低通滤波器将高频信号滤除，得到放大后的模拟音频信号。

D类功放的电路设计包含以下主要组成部分：
1. 输入级：负责将模拟音频信号输入功放电路，通常采用差分输入，以提高抗干扰能力和动态范围。

2. ADC（模数转换器）：将输入的模拟音频信号转换为数字信号。

通常采用高速的Σ-Δ调制器，将音频信号转换为高速脉冲流。

3. PWM（脉宽调制器）：接收ADC输出的数字信号，并将其转换为一系列高频的数字脉冲信号。

脉宽的宽度根据输入信号的幅度来调节。

4. 输出级：将PWM输出的高频脉冲信号进行滤波处理，恢复为模拟音频信号。

一般采用低通滤波器，滤除高频信号，保留放大后的音频信号。

5. 功率放大器：将输出级的模拟音频信号放大到足够的电平，以驱动扬声器。

D类功放相比于传统的A类、B类功放具有高效率、低热量、小尺寸等优势，适用于各种音频放大应用，如音响系统、汽车音响、无线通信等。

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。

因功率管大部分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%，而且经过改进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体现其优越性。

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类功放的实用发展。

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、开关驱动电路及输出滤波器组成，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馈信号送入积分器。

D类功放电路介绍入门经典

D类功放电路介绍入门经典一、原理介绍：D类功放电路采用脉冲宽度调制（PWM）的方式对输入信号进行放大。

该电路将输入信号转换为一系列的脉冲信号，通过不断改变脉冲信号的宽度，控制输出信号的幅度。

由于脉冲信号只有两种状态（高电平和低电平），功放器件只需要在两种状态之间切换，从而实现高效的功率放大。

二、特点分析：1.高效率：D类功放电路的主要特点就是高效率，通常能够达到90%以上，最高可达到95%。

这是因为功放器件在工作过程中只需要在两个状态之间切换，而不需要在放大过程中消耗额外的能量。

因此，相比于传统的A类功放电路，D类功放电路更加省电。

2.损失小：由于D类功放电路的工作过程中没有静态电流，同时开关速度快，因此不会产生大量的无用功率。

这样可以大大减小功率器件的损耗，延长器件的使用寿命。

3.紧凑：D类功放电路由于工作方式的特殊性，可以使用的元器件非常简单，并且不需要大型散热器。

因此，D类功放电路通常比A类和AB类功放电路更加紧凑，适用于各种小型设备。

4.效果好：D类功放电路经过了多年的技术积累和改进，目前已经广泛应用于音频放大器和汽车音响系统。

它的输出效果稳定并且具有较低的失真。

三、应用领域：1.音频放大器：D类功放电路可以用于各种音频放大器系统，包括高保真音响、家庭影院系统和专业音响设备等。

由于D类功放电路的高效率和低失真特点，它能够提供清晰、高保真的音质输出。

2.汽车音响系统：由于D类功放电路的紧凑性和高效率，它非常适合用于汽车音响系统。

汽车空间有限，D类功放电路可以大大减小功放器件的体积，同时还可以减少散热器的大小和功耗。

3.无线通信设备：D类功放电路还可以应用于无线通信设备中。

无线通信设备对功率放大电路的效率要求较高，而D类功放电路正好能够满足这一需求。

总结：D类功放电路是一种高效、紧凑且效果好的功率放大电路，在音频放大器和汽车音响系统等领域有广泛应用。

通过采用脉冲宽度调制的方式对输入信号进行放大，D类功放电路能够实现高效率、低失真的功率放大，提供清晰、高保真的音质输出。

ab类和d类功放

ab类和d类功放AB类功放是一种常见的音频功放器，它具有较高的功率输出和音质表现。

D类功放则是一种数字功放器，它采用数字信号处理技术，能够实现高效率的功率转换。

本文将分别介绍AB类和D类功放的工作原理、优缺点以及应用领域。

一、AB类功放AB类功放是一种常见的线性功放器，它主要通过放大输入信号的电流和电压来实现音频信号的放大。

AB类功放的工作原理是将输入信号分为正半周和负半周，分别由P型和N型管放大，然后通过输出电路合并得到放大后的信号。

由于AB类功放采用了双管放大，因此能够提供较大的功率输出和较好的音质表现。

AB类功放的优点是功率输出高、音质表现好，适合用于家庭音响、舞台音响等领域。

然而，AB类功放也存在一些缺点。

首先，AB类功放的效率较低，会产生较多的热量，导致能耗较高。

其次，由于AB类功放的双管放大原理，会存在交叉失真的问题，影响音质的表现。

此外，AB类功放的成本较高，尺寸较大，不适合应用于一些对成本和体积有要求的场合。

二、D类功放D类功放是一种数字功放器，它采用了数字信号处理技术，能够实现高效率的功率转换。

D类功放的工作原理是将输入信号进行数字化处理，然后通过PWM（脉宽调制）技术将数字信号转换为脉冲信号，最后通过输出级将脉冲信号转换为音频信号输出。

D类功放具有功率转换效率高、体积小、发热量低的优点。

因此，D类功放在便携式音响、汽车音响等领域得到广泛应用。

然而，D类功放也存在一些缺点。

首先，D类功放的数字信号处理会引入一定的时延，可能会影响音频信号的时域表现。

其次，由于PWM技术的使用，D类功放在输出时会产生一定的高频噪声，对一些对音质要求较高的场合可能有一定影响。

此外，D类功放的设计和调试较为复杂，对电磁兼容性的要求也较高。

总结：AB类功放和D类功放是两种常见的功放器。

AB类功放通过放大输入信号的电流和电压来实现音频信号的放大，具有功率输出高、音质表现好的特点。

D类功放则是采用了数字信号处理技术，能够实现高效率的功率转换，具有功率转换效率高、体积小的优点。

四类功放的概念原理

四类功放的概念原理一、引言功放是指将音频信号转换为电流或电压信号的电子设备，它是音频系统中最重要的组成部分之一。

功放根据不同的工作方式和输出功率可分为多种类型，其中四类功放是目前应用最广泛的一种。

本文将从四类功放的概念、原理、特点等方面进行详细介绍。

二、四类功放的概念四类功放又称为D类功放或数字功放，它是一种利用数字信号处理技术实现高效率音频输出的新型功率放大器。

与传统A类、B类和AB 类功放相比，四类功放具有更高的效率和更小的体积，并能够输出更高质量的音频信号。

三、四类功放的原理1.数字信号处理四类功放采用数字信号处理技术对输入信号进行处理，将模拟信号转换为数字信号，并通过DSP芯片进行滤波、调整增益等操作，最终生成PWM（脉冲宽度调制）信号。

2.脉冲宽度调制PWM是一种将模拟信号转换为数字信号并进行相应控制的技术。

在PWM中，周期固定而占空比可变化，通过改变占空比来控制输出电压的大小。

四类功放中，PWM信号的占空比与输入信号的幅度成正比，因此可以实现高效率的功率放大。

3.输出滤波由于PWM信号是一种高频脉冲信号，需要通过输出滤波器进行滤波处理，将其转换为模拟电压信号。

在四类功放中，采用了多级低通滤波器来降低PWM信号的高频成分，并保留所需频率范围内的音频信号。

4.功率放大经过数字信号处理和输出滤波后，PWM信号被送入功率放大器进行功率放大。

在四类功放中，采用了MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）作为开关管，通过控制其导通时间和断开时间来实现电流或电压的控制。

四、四类功放的特点1.高效节能由于采用了数字信号处理和PWM技术，在四类功放中可以实现更高的效率和更小的体积。

同时，在音频输出时也可以减少能量损耗和热量产生，从而达到更好的节能效果。

2.音质优异由于数字信号处理技术可以对输入信号进行精确调整和滤波，同时PWM技术可以实现高效率的功率放大，因此四类功放在音质方面表现优异，可以输出更高质量的音频信号。

D类音频放大器的程控交流电源的设计IR2092 LM1875

D类音频放大器的程控交流电源的设计IR2092 LM18752010-10-20 14:00:03| 分类：默认分类|字号订阅系统结构与控制原理升压+全桥逆变器和输出LC滤波器是大功率程控交流电源极为常用的拓扑之一。

如图1所示，这是一种两级非隔离拓扑，其第一级是升压级，用于把模块整流电压升压到实际峰值直流电压（＞325V）；第二级是逆变级，用于把峰值直流电压转变为交流电压，再经LC滤波器得到50Hz的交流输出电压。

全桥逆变器一般采用单极性控制方式，其特点是高频臂的两只功率管以较高的开关频率互补开关，保证可以得到理想的正弦输出电压波形；另两只功率管以较低的输出电压基波频率工作，从而很大程度上减小了开关损耗。

该全桥逆变器并不是一个桥臂始终为低频(输出基频)，另一个桥臂始终为高频（载波频率)，而是以半个输出电压周期切换工作，即同一个桥臂前半个周期工作在低频，后半周则工作在高频，这样就保证两个桥臂功率管工作在均衡状态，提高了系统的可靠性。

虽然该电路效率较高，但需要解决输入/输出之间的隔离问题。

由于电缆测试仪的程控交流电源功率较小，若采用上述方案，则体积较大，且控制复杂。

图1 升压+全桥逆变器若采用诸如LM1875单片集成功率放大器件，用±30V供电时，最大输出功率可达30W。

其接法同TDA2030相似，有单双电源接法和BTL接法。

BTL接法采用两片LM1875，连接成桥式电路，两边的电路结构和参数完全相同，右边的集成电路由左边的集成电路通过一负反馈电阻控制，反之亦然。

它可获得更高的输出功率。

如图2所示，二极管1N4007用于防止输出感性负载产生过电压而损坏器件。

电路的放大倍数可由输出端至反相输入端的反馈电阻来决定。

A类、B类、AB类等功放均是线性功放，信号总是停留在放大区，输出晶体管担当线性调整器来调整输出电压，其结果是降低了效率，限制了输出功率。

图2 LM1875的BTL接法本设计采用D类音频放大器构成程控交流电源，只需对音频放大器的输入幅度控制就可以得到高纯度正弦交流电压。

什么是A类、B类和D类功放,它们的区别是什么

定义：一、A类(甲类)放大器是指电流连续地流过所有输出器件的一种放大器。

这种放大器，由于避免了器件开关所产生的非线性，只要偏置和动态范围控制得当，仅从失真的角度来看，可认为它是一种良好的线性放大器。

A类放大器在结构上，还有两类不同的工作方式。

其中一类是将两个射极跟随器相联工作，其偏置电流要增加到在正常负载下有足够的电流流过，而不使任一器件截止。

这一措施的最大优点是它不会突然地耗尽输出电流，如果负载阻抗低于标定值，放大器会短期出现截止现象，在失真上可能略有增加，但不致出现直感上的严重缺陷。

另一类可称作为控制电流源型(VCIS)，它本质上是一个单独的射极跟随器，并带有一个有源发射极负载，以达到合适的电流泄放。

这一类作为输出级时，需要在开始设计之前就把所要驱动的阻抗是多低搞清楚。

二、B类(乙类)放大器是指器件导通时间为50％的一种工作类别。

这类放大器可以说是最为流行的一种放大器，也许目前所生产的放大器有99％是属于这一类。

三、D类(丁类)放大器这类放大器，其特点是断续地转换器件的开通，其频率超过音频，可控制信号的占空比以使它的平均值能代表音频信号的瞬时电平，这种情况被称为脉宽调制(PWM)，其效率在理论上来说是很高的。

但是，实际困难还是非常大的，因为200kHz的高功率方波是不是好的出发点尚不清楚；从失真的角度来看，为保证采样频率的有效性，必须将一个陡峭截止频率的低通滤波器插入放大器与扬声器之间，以消除绝大部分的射频成分，这至少需要4个电感(考虑立体声)，成本自然不会低。

此外，表现在频响方面，它只能对某一特定负载阻抗保证平坦的频率响应。

区别：A、B类放大电路是真正的模拟放大电路，只是其效率相对较低，分别为50%和78.5%。

特别在作为功放时，效率的高低直接。

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。

4 LPF低通滤波级LPF滤波器可消除PWM信号中电磁干扰和开关信号，提高效率，降低谐波失真，直接影响放大器带宽和THD，必须设置合适截止频率和滤波器滚降系数，以保证音频质量。

D类音频功率放大器设计基础

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。

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。