数字功放电路设计
1+BIT+全数字音频功率放大系统+39页+2.6M
三、仿真要求
仿真工作重点在于对影响整机性能指标的数字信号处理部分、1BIT 功放部分和输出级 低通滤波部分进行分析。 其中数字处理部分的方案和算法将很大程度上决定了信噪比的重要 参数；1BIT 功放部分和输出级低通滤波部分的电路设计和优化是进一步提高整机指标的关 键，因此应将上述几部分联合起来仿真分析。
四、 本电路特点
本电路为 1BIT 全数字功率放大电路，与国内现有的产品相比，具有以下特点：
1、采用自行开发有自主知识产权的超大规模集成电路。该电路采用 8 倍超取样数字滤
3
波，多级噪声整形和△-∑调制，13 级到 24 级 PWM 信号输出的方案,保证了整个系 统的频响特性。
2、可兼容不同 BIT 数和不同格式数字音频信号。 数字信号选择器可实现对数字音频信
二、 数字功放的特点
1、高保真。数字功放的交越失真、失配失真和瞬态互调失真均小。 晶体管在小电流时的非线性特性会引起模拟功放在输出波形正负交叉处的失真 （小信号 时的晶体管会工作在截止区，此时无电流通过，导致输出严重失真）称为交越失真，交越失 真是模拟功放天生的缺陷；而数字功放只工作在开关状态，不会产生交越失真。模拟功放存 在推挽对管特性不一致而造成输出波形上下不对称的失配失真，因此在设计推挽放大电路 时，对功放管的要求非常严格，即使如此也未必能够做到完全对称。而数字功放对开关管的 配对无特殊要求，无须严格匹配；模拟功放为保证其电声指标，几乎无一例外都采用负反馈 电路，在负反馈电路中，为抑制寄生振荡，采用相位补偿电路，从而会产生瞬态互调失真。 数字功放在功率转换上无须反馈电路，从而避免了瞬态互调失真。 2、高效率，可达７５％～９５％。 由于数字功放采用开关放大电路，效率极高，可达７５％～９５％（模拟功放一般仅为 ３０％～５０％，甚至更低） ，在工作时发热量非常小。功率器件均工作在开关状态，因此 它基本上没有模拟功放的静态电流损耗， 所有能量几乎都是为音频输出而储备， 而且瞬态响 应好。 3、过载能力与功率储备能力强 数字功放电路的过载能力远远高于模拟功放。模拟功放分为 A 类、B 类或ＡＢ类等几类 功率放大电路，正常工作时功放管工作在线性区；当过载后，功放管工作在饱和区，出现削 顶失真，失真呈指数级增加，音质迅速变坏。而数字功放在功率放大时一直处于饱和区和截
D类功率放大器电路设计与调试
D类功率放大器电路设计与调试D类放大器（数字音频功率）是一种将输入模拟音频信号或PCM数字信息变换成PWM（脉冲宽度调制）或PDM （脉冲密度调制）的脉冲信号，然后用PWM的脉冲信号去控制大功率开关器件通/断音频功率放大器。
D类放大或数字式放大器，是利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号的，经常被用于高效率的音频放大器中。
在高保真音响设备和更高档的家庭影院设备中，往往需要几十瓦甚至几百瓦的音频功率，这时，低失真、高效率的音频放大器就显得颇为重要，本文从实用角度出发，设计了一款低失真、高效率的音频放大器，与传统放大器相比，本放大器在效率、体积以及功率消耗方面具有明显的优势，它产生的热量小且为传统放大器的一半，其效率在78%以上，而传统的放大器效率仅在50%左右。
1 系统设计1.1 总体设计分析本系统由高效率功率放大器（D类音频功率放大器）、信号变换电路、外接测试仪表组成，系统框图如图1所示。
图1 系统方框图1.2 D类功放的设计D类放大器的架构有对称与非对称两大类，在此讨论的D类功放针对的是对功率、体积都非常敏感的便携式应用，因此采用全电桥的对称型放大器，以充分利用其单一电源、系统小型化的特点。
D类功率放大器由PWM电路、开关功放电路及输出滤波器组成，原理框图如图2所示。
图2 D类音频功率放大器组成框图采用了由比较器和三角波发生器组成的固定频率的PWM电路，用输入的音频信号幅度对三角波开展调制，得到占空比随音频输入信号幅度变化的方波，并以相反的相位驱动上下桥臂的功率管，使功率管一个导通时另一个截止，再经输出滤波器将方波转变为音频信号，推动扬声器发声。
采用全桥的D类放大器可以实现平衡输出，易于改善放大器的输出滤波特性，并可减少干扰。
全桥电路负载上的电压峰峰值接近电源电压的2倍，可采用单电源供电。
实现时，通常采取2路输出脉冲相位相反的方法。
2 硬件电路设计2.1 原理分析D类功率放大器的工作过程是：当输入模拟音频信号时，模拟音频信号经过PWM调制器变成与其幅度相对应脉宽的高频率PWM脉冲信号，控制开关单元的开/关，经脉冲推动器驱动脉冲功率放大器工作，然后经过功率低通滤波器带动扬声器工作。
音频放大器的设计
四川师范大学成都学院电路与电子技术课程设计数字音频放大器的设计学生姓名学号所在学院通信工程学院专业名称通信工程班级指导教师成绩四川师范大学成都学院二○一四年十二月课程设计任务书数字音频放大器的设计内容摘要：数字音频放大器是将输入音频模拟信号或PCM数字信息变换成PWM或PDM的脉冲信号用来控制大功率开关电路，经过低通滤波器整形实现数字信号的放大输出。
数字音頻放大器也看上去成是一个一比特的功率数模变换器。
放大器由由三角波振荡器、前置放大电路、PWM比较器、驱动电路、功率放大电路和低通滤波器电路组成。
输入信号形成电路分PWM处理器和PDM处理两种,将输入信号的振幅变化变换成脉冲宽度的变化或脉冲密度的变化。
低通滤波器的作用是将脉冲波形整形成漂亮的模拟波形,即滤除PWM或PDM 信号的载波成分。
常采用功率损耗小的LC型滤波器。
本设计介绍了数字音频放大器的组成及原理，然后用QuartusⅡ软件进行仿真和模拟，用以验证实验。
关键词：PWM调制低通滤波数字音频The design of digital audio amplifier Abstract：Digital audio amplifier is an analog input audio signal or the PCM digital information into a PWM or PDM pulse signal for controlling the power switching circuit, low-pass digital filter shaping to achieve an amplified output signal.Also appears as a digital audio amplifier is a one bit digital to analog converter power. Amplifier by the triangular wave oscillator, preamplifier circuit, PWM comparator, the driving circuit, power amplifier and a low pass filter circuit.Input signal forming circuit of two PWM processor and sub-processor PDM, the amplitude of the input signal is converted into a variation or change in the pulse density of the pulse width changes.Low-pass filter is shaped to the pulse waveform beautiful analog waveform, i.e. the carrier component was filtered PWM or PDM signal. Often with a small power loss LC filter.This design introduces the constitution and the principles of digital audio amplifie r, and then use QuartusⅡ software simulation and modeling to verify the experiment.Keywords：PWM modulation Low-pass filtering Digital audio目录前言 (1)1 数字音频放大器的特点 (2)1.1 过载能力与功率储备 (2)1.2 功放的失真度比较 (2)2 数字音频放大器的原理 (3)2.1 数字音频放大器工作原理图 (3)2.2 数字音频放大器的组成 (4)2.2.1三角波振荡器 (4)2.2.2前置放大电路 (5)2.2.3PWM比较器 (6)2.2.4驱动电路 (8)2.2.5功率放大电路 (8)2.2.6低通滤波器电路 (9)2.2.7 电源模块 (10)3 系统仿真及问题分析 (10)4 结束语 (11)附录 (13)附录1：芯片参考资料 (13)附录2：芯片管脚图 (14)附录3：电路原理图 (15)参考文献 (16)数字音频放大器的设计前言音频放大器发展至今也有近一个世纪的历史了，时至今日音频放大器仍在不断的发展更新。
音频功率放大器设计
1 绪论随着时代科技的高速发展，大量的电子设备应运而生。
在现实生活中，绝大部分电子设备都离不开音频信号的处理，高效率音频放大器直接影响到了许多电子产品的质量。
传统的音频功放工作时，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。
低失真，大功率，高效率是对功率放大器提出的普遍要求。
高效率功率音频功率放大器设计的关键是功率放大器放大电路的研究，提高功放的效率的根本途径是减小功放管的功耗。
方法之一是减小功放管的导通角，增大其在一个信号周期内的截止时间，从而减小管子所消耗的平均功率，高频大功率放大电路中，功放工作处于丙类（C类）状态。
方法之二是使功放管工作处于开关状态（即D类状态），此时管子仅在饱和导通时消耗功率，而且由于管压降很小，故无论电流大小，管子的瞬时功率都不大，因此管子的平均功耗也就不大，电路的效率必然提高，但是应当指出，当功放中的功放管工作在C类或D类状态时，集电极电流将严重失真，因此必须采取措施消除失真，如采用谐振功率放大电路，从而使负载获得基本不失真的信号功率[1]。
1.1设计高效率功率音频功率放大器的目的和意义音频领域数字化的浪潮以及人们对音频节能环保的要求，要求我们尽快研究开发高效、节能、数字化的音频功率放大器。
传统的音频功率放大器工作于线性放大区，功率耗散较大，虽然采用推挽输出，仍然很难满足大功率输出；而且需要设计复杂的补偿电路和过流，过压，过热等保护电路。
这次音频功率放大器的设计为了达到高效率的设计，采用D类功率放大器，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，功率桥电路，低通滤波器。
这种类型的功放已经展示出了良好的性能，要想设计出并实现电源效率高于90%，THD低于0.01%，低电磁噪音的D类功率放大器，或者甚至包括能将高保真音质技术引入的D类的放大器[2]。
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。
TPA3116D2的D类数字功放设计与制作
[9]倪磊.D类音频功率放大器的分析和设计要素[J].电子与封装,2008(06):21-25+29.
[10] 曾宝国,曾妍.D类功率放大器的原理及应用[J].科技资讯,2008(03):18-19.
西安交通工程学院
毕业设计（论文）中期检查表
学院
电气工程学院
专业
电气工程及其自动化
学生姓名
周杰
学号
14033030150
班级
电气1401
导师姓名
聂怡波
职称
高级工程师
单位
题目名称
基于TPA3116D2的D类数字功放设计制作
检查内容
检查结果
题目是否更换及更换原因
学生出勤情况
进度评价
（完成总工作量的百分比）
本文档中的功率器件D类音频放大器通过高频PWM信号，使其在一个开关处工作，从理论上讲，它的效率可达到100％，但它的缺点是产生高频干扰和噪声，但如果精心设计低通滤波器件的参数，其音质和噪声能够充分满足人们的需求。
第二章 功率放大器
2.1简介
把音源器材输出的信号扩大是功率放大器存在的意义, 使信号有充足的功率让音响发声同时又具有满意的性能。功率放大器在状态高电流和高电压下运行, 因此在制造、安装和调试功率放大器的过程中, 每一步直接影响到功放的正常运行和回放质量的声音工作等上。前置放大器接管基于多种来源的控制, 并加强微弱信号的 0.5～1 V, 各种质量控制过程信号, 以提高声音。功率放大器,这是音频信号前置放大器输出的功率放大器, 以驱动扬声器发出声音。
[2] 张杰,张兢,徐勤,王玉菡.“模拟电子技术基础”入门教学方法探讨[J].中国电力教育,2010(01):103-104.
功率放大器的设计
课程设计任务书学生姓名：专业班级：电子1003班指导教师：葛华工作单位：信息工程学院题目: 功率放大器的设计初始条件：计算机、Proteus软件、Cadence软件要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、课程设计工作量：2周2、技术要求：（1）学习Proteus软件和Cadence软件。
（2）设计一个功率放大器电路。
（3）利用Cadence软件对该电路设计原理图并进行PCB制版，用Proteus软件对该电路进行仿真。
3、查阅至少5篇参考文献。
按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。
全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。
时间安排：2013.11.11做课设具体实施安排和课设报告格式要求说明。
2013.11.11-11.16学习Proteus软件和Cadence软件，查阅相关资料，复习所设计内容的基本理论知识。
2013.11.17-11.21对功率放大器进行设计仿真工作，完成课设报告的撰写。
2013.11.22 提交课程设计报告，进行答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (I)Abstract (II)1 功放的工作原理及分类 (1)1.1功放的工作原理 (1)1.2功放的分类 (1)2 软件介绍 (2)2.1 Proteus (2)2.1.1 Proteus简介 (2)2.1.2工作界面 (2)2.1.3 对象的放置和编辑 (3)2.1.4 连线 (4)2.2Cadence软件 (4)2.2.1 Cadence简介 (4)2.2.2 Cadence软件的特点 (4)2.2.3电路PCB的设计步骤 (4)3 设计方案 (6)3.1 运算放大电路的设计 (6)3.2 功率放大电路的设计 (7)3.3 音频功率放大电路 (9)3.4方案总结及仿真 (10)4 Candence软件操作 (11)4.1 Cadence画电路原理图 (11)4.2 布线及PCB图 (11)4.2.1布线注意事项 (11)4.2.2 PCB制作 (12)5.心得体会 (14)6.参考文献 (15)摘要功率放大器（英文名称：power amplifier），简称“功放”，是指在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载（例如扬声器）的放大器。
数字音频功放处理芯片设计与实现
数字音频功放处理芯片设计与实现1 引言目前，数字技术在人类文明中发挥着越来越重要的作用，正成为生活中必不可少的部分。
"数字功放电路"是指用数字技术对音频信号进行处理，使模拟的音频信号转换为数字信号，并最终以脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM )或脉冲密度调制(PulseDensity Modulation，PDM)的方式，驱动大功率开关晶体管(一般用M OS场效应管)，并经一个LC电路进行∑变换后得到模拟的音频信号，并滤除高频脉冲成分，然后驱动扬声器放音。
与传统的模拟功放相比，数字功放的优点有：(1)数字功放的效率高，在80％以上，像TI的TPA203XDl系列最高可达到88％，APOGEE的DDX8000效率为90％，在工作时发热非常小；而模拟功放的AB类功放效率最高也只有60％，若是纯A类功放的效率也只有30％左右。
经过对比，在输出相同功率的情况下，数字功放的发热量只有AB类功放发热量的25％左右；而耗电量只有AB类的60％左右。
(2)数字功放的音质可以同纯A类相媲美，但A类的效率极低，容易发热，功率不容易做大；AB类音质较差，在小信号时容易出现交越失真，功率大时也容易发热。
相比之下数字功放有功率大、效能高、失真低的优点。
(3)抗干扰能力强，数字功放的信号放大部分采用数字放大方式，因为数字信号不容易受到外界杂散电波的干扰。
数字功放的放大工作方式是：把输入的模拟信号先转换成数字信号，再把数字信号进行放大处理。
而模拟功放直接对输入的信号放大，模拟信号容易受到外界杂散电波的干扰，产生一些杂音，影响整机性能。
(4)适合于大批量生产，由于产品的一致性好，所以生产中无须调试，只保证元器件正确安装即可。
数字功率放大器主要分为数字信号处理、桥式功率放大和低阶模拟低通滤波器3个部分。
音频信号处理作用是对输入的数字音频信号[脉冲编码调制(PulseCode Mod ulation，PCM)编码]进行过采样、噪声整形、重新量化编码成PWM形式的输出。
TPA36D2的D类数字功放设计与制作
TPA36D2的D类数字功放设计与制作
1.设计电路原理图：根据TPA3116D2的数据手册，设计出合适的电路原理图。
主要包括电源电路、输入接口、TPA3116D2芯片和输出电路。
2.PCB设计：根据电路原理图进行PCB设计，将各个元件的布局和连接线路进行布局和打板。
3.制作PCB板：可以使用PCB软件进行打板，然后通过电路板厂商进行制作。
4.元件安装：将打板完成的PCB板上的元件进行安装，包括
TPA3116D2芯片、电容、电阻等。
5.调试：完成元件安装后，将电路连接好，接入电源，用示波器和信号发生器测试电路的工作状态，调试电路参数。
6.输出电平和音质调节：根据需要，可以根据TPA3116D2的数据手册进行调节输出电平和音质。
7.外壳制作和装配：根据实际需求，设计制作适合的外壳，将电路装入外壳中。
8.接口和连接：设计合适的输入输出接口，连接扬声器和音源。
9.测试：对制作完成的数字功放进行测试，例如测试输出功率、音质等指标。
10.最后调整：根据测试结果对电路进行最后的调整和优化。
以上是一个简单的TPA3116D2的D类数字功放设计和制作的流程，需要具备电路设计和制作的基础知识和技术，以及相关测试设备和工具。
同
时，还需要熟悉TPA3116D2的技术规格和参数，以确保设计和制作的功放具备良好的性能和音质。
音频功率放大器电路设计
一、设计的题目及其要求（1）设计题目音频功率放大器电路仿真设计（2）课程设计的目标、基本要求及其功能：设计并实现OTL功率放大器，功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL（扬声器）提供一定的输出功率。
当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出的信号的非线形失真尽可能的小，效率尽可能的高。
用multisim软件对OTL功率放大器进行仿真实现。
根据实例电路图和已经给定的原件参数，使用multisim软件模拟电路，并对其进行静态分析，动态分析，显示波形图，计算数据等操作。
二、设计的基本思路及其设计出发点（1）设计的基本思路功率放大器的作用是给负载RL提供一定的输出功率，当RL一定时，希望输出功率尽可能大，输出信号的非线性失真可能小，且效率尽可能高。
由于OTL电路采用直接耦合方式，为了保证电路工作稳定，必须采取有效措施抑制零点漂移。
为了获得足够大的输出功率驱动负载工作，故需要有足够高的电压放大倍数。
因此，性能良好的OTL功率放大器应由输入级、推动级和输出级等部分组成。
（2）芯片的选择TDA 2030 是一块性能十分优良的功率放大集成电路，其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小，在目前流行的数十种功率放大集成电路中，规定瞬态互调失真指标的仅有包括TDA 2030 在内的几种。
我们知道，瞬态互调失真是决定放大器品质的重要因素，该集成功放的一个重要优点。
TDA2030 集成电路的另一特点是输出功率大，而保护性能以较完善。
根据掌握的资料，在各国生产的单片集成电路中，输出功率最大的不过20W，而TDA 2030的输出功率却能达18W，若使用两块电路组成BTL电路，输出功率可增至35W。
另一方面，大功率集成块由于所用电源电压高、输出电流大，在使用中稍有不慎往往致使损坏。
然而在TDA 2030集成电路中，设计了较为完善的保护电路，一旦输出电流过大或管壳过热，集成块能自动地减流或截止，使自己得到保护（当然这保护是有条件的，我们决不能因为有保护功能而不适当地进行使用）。
数字集成功率放大器设计
目录目录 (i)摘要 (iii)Abstract (iv)1数字集成功率放大器设计概述 (1)2数字集成功率放大器整体电路设计 (2)2. 1输入切换部份的设计 (2)2.1.1 TC9152P组成电路图 (2)2.1.2TC9152P应用电路说明 (3)2.1.3TC9152P要紧元件参数说明 (4)数字音量操纵部份设计 (4)2.2.1TC9153组成电路图 (4)2.2.2TC9153应用电路说明 (5)2.2.3 TC9153要紧元件参数说明 (5)2.2.4 TC9153组成电路的屏蔽 (5)功率放大器部份设计 (5)2.3.1 TDA7481的特点 (6)2.3.2 TDA7481的引脚及参数说明 (7)2.3.3 TDA7481的外围电路 (8)2.3.4TDA7481的相关计算 (8)电源部份电路设计 (9)3设计总电路图 (12)4结论 (13)参考文献 (14)致谢 (15)附录 (15)摘要本设计采纳TDA7481芯片组成的数字集成功率放大器，加入了音源选择电路，该选择器能够在TUNER、TAPE、CD、AUX一、AUX2之间任意切换，大大方便了整机的适用性。
另外在音量操纵部份已改传统电位器操纵的做法，选用了数字轻触式按键操纵，如此能够方便操作和延长寿命。
由于选用D类功率放大器，其输出功率大、效率较高、失真较小，使整机具有了很多良好的性能。
关键词：TDA7481；效率；D类功率放大器AbstractThis design used the TDA7481 chip composing the digital integration power amplifier, joined the sound source selecting circuit which contain TUNER, TAPE, CD, AUX1 and AUX2,and then it greatly improved the applicability of the equipment. Another, at the part of volume controlling, in order to simplify the operation and last its life, the traditional potentiometer controlling was changed into digital button-click controlling. Because of the Class-D amplifier assembled, and its high power of output, high efficiency, and small distortion, the whole equipment has many good performances.Key words: TDA7481;efficiency;Class-D amplifier asembled1数字集成功率放大器设计概述该集成功率放大器是集成了数字音量操纵（TC9153），音源选择（TC9152P）的D 类功率放大器，功率放大部份选用TDA7481。
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。
基于YDA138e数字功放的设计
1 引言几十年来在音频范畴中，连续占据“统领”地位的是A类、B类音频功率放大器和AB 类音频功率放大器，其发展已经经历了这么几个过程：从设备使用元件上来说有真空管，晶体管，集成电路的过程；从电路形式上来说有单管电路到推挽电路的过程；从电路构成上来说经历了变压器输出到OCL ，BTL，OTL模式的过程。
其根本都是模拟音频放大器，其最大的弊端是他的低效率。
在视频和音频范畴，人们对音频和视频设备需求量较大，迫使人们尽快研究出高效的数字化、节能的音频功率放大器，它具有另一个特性就是使用方便，高效连接其他数码设备。
YDA功率放大器是D类音频功率放大器中的一种，上述要求可以被满足。
近年来，D类音频功率放大器的研究和开发被国际社会公认，而且获得了长足的进展，一些知名的研究机构和单位评估模块和技术的市场都提供了D类音频功率放大器，通过实验，立即显示出这种技术的高效率，以及其他多项显著功能，以吸引人们特别的注意。
比如在科研，教学，电子行业，商业界等方面，现在这一前沿技术的飞速发展，前景自然也是是光明的。
数字功放板拥有体积小，功耗低，高性能和低成本，易于推广的的特点。
在许多基于数字功放板的应用中，系统也可以按照需要实现远程控制功能。
2 功放的基本知识2.1 功放的分类传统的功率放大器可以分为甲类功放（又称A类）、乙类功放（又称B类）、甲乙类功放（又称AB类）和在开关状态的丁类功放（又称D类）。
2.2 线性功放的工作原理及特点概述A类输入信号的连续电流在功率放大器流经放大元件，它总是在晶体管的线性区域操作，对输入信号的工作总是星期放大晶体管区，其优点是输出信号比较小，输出信号的动态范畴的低效率是其主要的弊端，理想的情况下，50%的效率，考虑到晶体管的饱和电压和电流的穿透消耗，功率放大器的最大效率仅仅是45%左右。
通过B类功率放大器输入信号的时间的功率器件由于在负半周期只有50%的正半周期输入信号的放大晶体管区域，输入信号被切断。
改进型大功率数字功放电路的设计
（ 二 ）电源 电路设计注 意 在放 音时，随着音 频动态信号 的变化从 而产生较大 的瞬 态 电流 ，特 别是重低音功率信号 时，将会在 直流 电源回路 中 引起很 大的浪涌尖峰 电流 ，形成瞬 间的噪声 信号 。因此在设 计 电路时应该注意加退耦 电容且将其靠近 芯片管脚， 以便对 噪声信 号进一步的滤除，另外一定要选择 带载能力强 的电源 变压器 ，安装时注意变压器 的电磁 干扰 ，在设计 Ｐ Ｃ Ｂ板时一
格月刊 ， ２ ０ １ ２ （ ８ ） ： ３ ２ — ３ ４ ．
［ ２ ］ 武普 照 ， 李广 泳 ． 中 国煤炭 消费与经济增长的 关 系研 究Ⅱ ］ ． 山 东师范大学学报 （自然科 学版 ）， ２ ０ ０ ９ （ ４ ） ： １ ４ ０ — １ ４ ２ ． ［ ３ ］ 张炎涛 ， 李伟 ． 中国煤炭 消费和 经济增长的 因果 关 系 研究 叫． 资源与产业 ， ２ ０ ０ ７ （ １ ） ： ８ ９ － ９ ２ ．
【 ４ ］ 王鉴 雪 ， 宁云才 ． 能源消 费、煤炭 消费与经济增 长关
系研 究 Ⅱ ］ ． 技术经济与管理研 究 ， ２ ０ １ １ （ １ ２ ） ： ９ — １ ２ ． 【 ５ 】 章 贵军 ， 王晓艳 ． 中国经济增 长与煤炭消 费需求关 系
．
实证 研 究 Ⅱ １ ． 法 制 与社 会 ， ２ ０ ０ ９ （ ２ ） ： １ ４ ３ — １ ４ ４ ．
消 费 电子
２ ０ １ ３年 ８月下 Ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｅ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ Ｍａ ｇ ａ ｚ对 煤炭资源 的控制 力度。比如，最 大 限度 的降低煤炭企业 的政 策性成本 ，最大 限度 的降低 转嫁 到煤炭 消费行业上 的各种 “ 税 负 ”；地方政府和有 关部门要 以提 升煤炭行业为 出发 点，通过重组 、整合等 方式，将煤炭 行业 的经济增长势头拉 动起 来，防止炒卖 资源现 象的发生 ， 最大 限度 的加强 国家对煤炭能源的控制 力和约束力 。 （ 二 ）促 使煤炭价格市场化和透 明化 近几 年来 ， 由于市 场竞 争 的加剧 ，煤 炭价格 的市场 化 改革 正在不断 的深入和 深化 。其 中，除 了那些 重点电煤企业 外 ，其他 煤炭 品种应 该全 部依据 市场 化 的需 求对 资源进 行 重新 、有 效配置 ，促使煤炭 价格市场化改革不 断向前推进 ， 取 得 新 的突破 。时下 ， 电煤供 需紧 张 的矛盾 长期 存在 ，无 论 是盛夏南方 的用 电高峰期 ，还是严冬北方用煤 的高峰期 ， 供求 之间 的失衡严 重影响到 了我 国经 济的稳定和发展 。因此 需要 弱化煤炭 资源对 经济增长 的影 响，促使煤 炭价格市场化 和透 明化 ，逐步放 开煤 炭价格 （ 坑 口价 ），通 过市场调节 的 方式逐渐理顺各种 关系 ，使 国家 、煤炭企 业、社会 公众都能 够 从中获利 。 。 （ 三 ）加快煤炭资源市场化配置 煤炭是经济社 会发展的关键性 能源 资源，煤炭和相关产 业的发展正在 成为国 民经济 的强 大支 撑。而从长期来看 ，煤 炭价格的变动和经 济增长之 间的互动 关联是存在 的。为此 ， 需要充分利用政策 倾斜 的时期 ，加快煤炭 资源市场化配置 ， 扩大企业和行业规 模，加大对科技创新和 产品优化升级 的支 持力度 ，适时 的将 一些大型 的煤炭企 业、大集团和 中小企业
LM1876全数字调节功放制作
LM1876全数字调节功放制作前言：而今市面上常见的Ｈｉ－Ｆｉ集成功放，主要是以下三家公司的产品：１．美国国家半导体公司(ＮＳＣ)，代表产品有ＬＭ１８７５、ＬＭ１８７６、ＬＭ３８７６、ＬＭ３８８６、ＬＭ４７６６等。
２．荷兰飞利浦公司(ＰＨＩＬＩＰＳ)，代表产品是ＴＤＡ１５××系列，比较著名的是ＴＤＡ１５１４及ＴＤＡ１５２１。
３．意—法微电子公司(ＳＧＳ)，比较著名的是ＴＤＡ２０××系列及ＤＭＯＳ管的ＴＤＡ７２９４、ＴＤＡ７２９５、ＴＤＡ７２９６。
ＮＳＣ公司与ＳＧＳ公司的产品音色中性偏暖，飞利浦公司的产品则较为明亮。
设计构想：利用国半的HiFi级功放芯片制作一款全数字调节加遥控的Ｈｉ－Ｆｉ集成功放，它应当达到以下下几点基本要求：1，低失真度2，低噪声3，高分离度4，音量数字调节5，遥控功能设计方案：方案1：采用ad827做前级，LM3886做后级，tda7315做数字音量调节。
达到低失真低噪声级高分离度的要求。
方案2：采用ne5532做前级，TDA7294做后级，CD3315做数字音量调节。
达到低失真低噪声级高分离度的要求。
方案3：采用opa2134做前级，LM1876做后级，CD3315做数字音量调节。
达到低失真低噪声级高分离度的要求。
方案选择：方案1，ad827是目前功放前级中性能最好的，LM3886也是集成功放后级中的王牌产品其转换速率达到了19V/us，输出功率大于50W，THD达到了0.0099％（typ）；而tda7315的THD也是0.01％，分离度达到了103db。
不过该方案价格不菲，光AD827就快一百块，LM3886也要15块一个而且要两个（每块为单声道的），tda也要15块左右。
方案2，ne5532以是很久以前的产品了，不过一般市场上的音响还没用到5532的（基本上是4558），TDA7294性能也不错，不过价钱偏高（二手的20块左右），cd3315价格便宜（5块左右），THD为0.07%，通道分离度为90db，信躁比为90db。
改进型大功率数字功放电路的设计
改进型大功率数字功放电路的设计作者：王真朱山立来源：《消费电子·理论版》2013年第08期摘要：数字功率放大器，即D类音频功率放大器，与A类、B类不同的是其功率管工作在开关状态，是一种脉宽调制型功率放大器。
用脉宽调制信号驱动高速功率开关管，因而使得其功率管输出效率得到大大的提升，基于其高效率特点，所以被广泛应用于手机、笔记本内部音箱等其他便携式电子产品当中。
本文设计了一种由前级由小功率数字功放IC组成后级采用大功率对管进行扩流输出的功放电路，可进一步解决功放IC本身提供的功率有限这一缺点。
关键词：D类功率放大器；TA2020；电路设计中图分类号：TN722 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 16-0000-01D类功率放大器的高效率是A类B类功放难以赶上的，它的整合度高，外围电路也简单，音质好。
TA2020功放芯片其内部是经过脉宽调制（PWM）的音频数字信号变成PWM数字音频，再经过后级开关推挽输出再经过无源低通滤波器滤除高频杂波成分，将音频信号给还原出来。
TA2020功放集成块由于本身功耗小，散热结构可不做很大的要求，因此整个机身电路也可设计得很小。
芯片的的供电范围宽，单电源电压在8.5—15V，在没有散热片的情况下仍可工作。
一、前级TA2020应用电路设计（一）电路系统构成TA2020的功放电路采用大功率线性稳压电源供电，基于其能够给功放提供瞬态大电流的特点，可以让功放的低音动态信号得到良好的响应。
输入的音频信号经过内部前级放大后与三角波发生器提供的信号一起经比较器进行调制，再经过波形整形后变成PWM编码信号驱动桥式开关推挽电路产生大功率动态数字音频信号，经过电感、电容组成的低通滤波器滤波后再驱动扬声器发声。
（二）TA2020前级预放大电路原理图的设计图1为TA2020前级数字功放电原理图。
在此TA2020主要将输入的音频信号进行功率放大成PWM信号，推动后级大功率开关管进行扩流输出。
功放电路
用TDA2822制作的立体声迷你小功放TDA2822是ＳＧＳ公司生产的低电压小功率功放集成功放电路，由于价格极为低廉（几毛一块），线路简单，因此在低档收录机以及小音箱中广泛应用。
TDA2822采用双声道设计，其最大供电电压为１５Ｖ，最大电流１．５Ａ，最小输入电阻１００ＫΩ，当输入电压为９Ｖ，输出为４Ω时，频率为１ＫＨＺ时，输出功率为１．７Ｗ／声道。
TDA2822可以当MP3，随身式的VCD（DVD），收音机，单放机的功率放大器。
本文将TDA2822做成单声道的和立体声的电路图分别介绍如下：TDA2822单声道功放TDA2822双声道功放TDA2030A制作的功放电路TDA2030A是单声道的功率放大集成电路，做立体声放大器必须使用两只TDA2030A。
TDA2030A只有五只引脚，正电源、负电源、正向输入、反向输入和输出。
TDA2030A的散热片是和负极连通的，用双电源供电时，散热片千万不要和地线短路。
本功放板采用双12V电源，TDA2030A工作在OCL方式。
OCL是指不用音频输入、输出变压器和输出耦合电容，放大器直接推动音箱。
OCL具有音质佳、频响好、成本低等特点。
常用的功放电路类型还有OTL、BTL，OCL电路元件最少，音质最好。
（BTL和OCL 相当）555八级触摸音量控制器电路超重低音音箱的制作超重低音音箱，俗称低音炮，对营造震撼的气势效果具有非常重要的作用．大多数牌号以AV功放加五只音箱与低音炮组成套餐形式推销家庭影院产品中，低音炮已经是必不可少的配置了，实际上，设计规范、制作精湛、效果出色的低音炮．其在家庭影院系统音频重放中的效果相当迷人．只可惜市场上的低音炮效果出众者价位令一般人难以接受．价位实惠者效果却难以令人接受，世间的事往往就是不能令人如意．不过，善于动手的影音爱好者却“自已动手，丰衣足食”，基于此，本文拟就低音炮的设计原理做简单的介绍，供有兴趣音参考。
一般而言，从低音炮的构成来讲，低音也分有源与无源二大类，所谓有源低音炮指包含功率放大器的低音炮，其中电路部分除功率放大外．通常还具有音频频率滤波(滤去低音以上的音频频率成分)，相位调整。
音频功率放大器 电子类 毕业设计
本科毕业论文（设计）题目：音频功率放大器设计学生姓名：指导教师：所在分院：专业：电子信息工程班级：二〇一三年五月音频功率放大器设计摘要：音频功放全称为音频功率放大器，它主要用于推动扬声器发声，从而重现声音的功放装置。
本设计主要采用前置NE5532集成放大，功放模块选用LM1875放大芯片，电源部分采用自制的线性直流电源。
该音频功率放大器能够很好的对低频小信号进行放大，它能够如实的反映出声音信号的音色，音高和音强等音质状况本来面貌的能力，并且对声音信号进行必要的修饰以及加工。
本文主要介绍基于LM1875 D类音频功率放大电路的设计，它在音频应用场合能够提供非常低的失真度和高质量的音色，还具有了高增益、快速转换速率、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。
在当今的社会中，经过了几代科学家的不断努力和尝试，它的技术已经日益成熟，用了一套比较完整的制作方法。
通过对硬件数据进行测试，比较输出功率和输入功率，进一步了解了音频功率放大器。
关键词：LM1875；高保真；功率放大Audio power amplifier designAbstract：Audio amplifier called the audio power amplifier, it is mainly used to promote the sound from the speakers to reproduce sound amplifier device. The design front NE5532 integrated enlarge, rear LM1875 amplifier chip, can be a good low-frequency small-signal amplification, it can truthfully reflect the tone of the sound signal, pitch and tone strong sound quality status and the ability of the original appearance of and the sound signal necessary modification and processing Therefore, the object of study is the sound quality of high-fidelity power amplifier technology, this paper describes the LM1875 class D audio power amplifier design, audio applications can provide very low distortion and high-quality sound, but also has a high gain, fast slew rate, wide power bandwidth, large output voltage swing, high current capability, and a very wide power range and other characteristics. Today, the audio power amplifier is still analog amplifier for mainstream products, analog amplifier has experienced decades of continuous improvement and perfection, and its technology has been developed to its peak. Test, comparing the output power and input power, hardware data Learn more about the audio power amplifier.Keywords: LM1875 ；High-fidelity ；power amplifier目录1. 绪论 (1)1.1音频功率放大器的设计背景 (1)1.2国内外的研究现状 (2)1.3设计的主要内容 (3)2 系统方案的论证 (4)2.1设计的主要任务 (4)2.2设计方案的选择 (4)3 硬件电路的设计 (6)3.1前置放大器 (6)3.2功放设计 (7)3.2.1 功率放大器的类别 (7)3.2.2 音频功率放大器的主要参数指标 (10)3.2.3 D类功率放大器的特点 (12)3.2.4 关于 LM1875的电路特点以及资料 (13)3.2.5 Lm1875放大电路的设计 (14)3.3电源电路的设计 (15)4 电路制作以及安装测试 (18)4.1装配与测试数据 (18)4.3实物展示 (19)5. 总结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)1.绪论功率放大器，可以称之为“功放”。
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数字功放电路设计
在很多个人计算机或小家电音响数字功放设计中，电源部分由市电经整流、滤波和稳压电路等处理后供给，电路复杂，而且体积大而重。
本方案音响功放采用了SWITCH-MODE POWER SUPPLY，使得供电变的简单灵活更实用，且低成本，低功耗，体积小，效率高，设计灵活使用方便的数字功率放大技术。
图1
1、方案设计
图1是功放电路原理图，功能模块上主要有：供电部分，信号输入部分、信号处理功率放大部分、输出部分最后由扬声器或喇叭输出的解决方案。
为实
现上述目的，本方案提出用9v或1 2 V直流稳压电源即通用的S W I T C H-MODE POWER SUPPLY供电。
输入端是直接从数码信号源如PC音频输出端、CD唱机、DVD影碟机、DVD Audio以及LCD或DTV数码电视等输入的数码音频信号，而不是经过ADC模数转换或DAC数模转换处理的音乐模拟信号。
所述功率放大电路主要由，供电电路、信号输入、功放IC处理以及信号输出组成。
输出部分由扬声器或喇叭组成。
本方案所要达到的效果是：通过电路分析信号输入与数字音源的无缝结合、能有效降低信号间传递干扰，由于采用无负反馈的放大电路、低通滤波器等处理，可以将输出滤波器的截止频率设计得较高，从而保证在20Hz-20kHz内得到平坦的幅频特性和很好的相频特性，使得整个频段内无相对相移，声场定位准确。
另外，由于它不需传统音响功放的静态电流消耗，所有能量几乎都是为音频输出而储备，加之无模拟放大、无负反馈的牵制，故具有更好的“动力”特征，即"动态特性"好。
除此之外，如附图2所示：LC滤波器的差分实现，它们为滤波器提供相反极性的脉冲，其中滤波器包含两个电感器、两个电容器和扬声器。
2、具体实施方式及应用
如附图1所示：本方案的音响功放的信号流向如下所述：右声道信号（SP_IN_R）由R5，C2的RC串联电路送入功放IC的RINP脚，经IC处理一路由BSRP脚输出给由C13，L2，C17组成的LC低通滤波电路，最后输出给终端SP_OUT_R+；另一路由BSRN脚输出给由C16，L3，C18组成的LC低通滤波电路，最后输出给终端SP_OUT_R-;右声道地信号由RINN脚进入。
左声道信号（SP_IN_L）由R6，C4的RC串联电路送入功放IC的LINP脚，经IC处理一路由BSLP脚输出给由C6，L6，C10组成的LC低通滤波电路，最后输出给终端SP_OUT_-；另一路由BSLN脚输出给由C9，L7，C11组成的LC低通滤波电路，最后输出给终端SP_OUT_L+;右声道地信号由RINN脚进入。
图2是功放的低通滤波器电路图。
图2
在输出级和扬声器之间插入一个低通滤波器以将电磁干扰（EMI）减至最小，并且避免以太多的高频能量驱动扬声器。
为了保持开关输出级的功耗优点，要求该滤波器（见图1）是无损的（或接近于无损）。
低通滤波器通常采用电容器和电感器，只有扬声器是耗能元件。
3、结语
本方案音响功放创新的采用了SWITCH-MODE POWER SUPPLY，使得供电变的简单灵活更实用。
更为重要的是成功实现了用一块芯片就实现了将数字信号源与数字处理直接结合起来提供端到端数字音频系统。
简化了电路设计，容易实现。