D類音頻放大器介紹及設(shè)計

D類音頻放大器相關(guān)介紹

A音頻放大器:靜態(tài)工作點高（電壓、電流）功放聲音最為清新透明，具有很高的保真度。效率低（25%-50%）；大功率體積大，成本高；適用：小功率（耳機），對音質(zhì)要求極高對能耗、成本要求不高的場所，D類音頻放大器相關(guān)介紹

AB音頻放大器:靜態(tài)工作點較低（電流）音質(zhì)較好。效率較高（實際50%，理論78.5%）；大功率體積比較大，成本高；適用：小、中、大功率，對音質(zhì)要求較高對能耗、成本有一定要求的場所；高質(zhì)量的功放對功率管的線性要求較高；在D類出現(xiàn)之前適用最多。D類音頻放大器相關(guān)介紹

D音頻放大器:靜態(tài)工作點幾乎為0（電壓、電流）音質(zhì)接近AB類。效率高（理論可以接近100%）；大功率體積小，成本低；適用：中大功率，對音質(zhì)要求不太高，對能耗、成本有嚴(yán)格要求的場所；高度集成化。D類音頻放大器相關(guān)介紹

D音頻放大器基本結(jié)構(gòu)，可分為三個部分：D類音頻放大器相關(guān)介紹

D音頻放大器基本結(jié)構(gòu)說明：第一部分為調(diào)制器，把原始音頻信號加上一定直流偏置后放在運放的正輸入端，另通過自激振蕩生成一個三角形波加到運放的負(fù)輸入端。第二部分就是D類功放，這是一個脈沖控制的大電流開關(guān)放大器，把比較器輸出的PWM信號變成高電壓、大電流的大功率PWM信號。第三部分需把大功率PWM波形中的聲音信息還原出來。方法很簡單，只需要用一個低通濾波器。使用LC低通濾波器。D類音頻放大器相關(guān)介紹

D音頻放大器波形：D類音頻放大器相關(guān)介紹

D音頻放大器關(guān)鍵技術(shù)說明：調(diào)制電路：要把20KHz以下的音頻調(diào)制成PWM信號，三角波的頻率至少要達(dá)到200KHz。頻率過低達(dá)到同樣要求的THD標(biāo)準(zhǔn)，對無源LC低通濾波器的元件要求就高。頻率高，輸出波形的鋸齒小，更加接近原波形，THD小，而且可以用低數(shù)值、小體積和精度要求相對差一些的電感和電容來制成濾波器，造價相應(yīng)降低。更高的調(diào)制頻率還會出現(xiàn)射頻干擾，所以調(diào)制頻率也不能高于1MHz。三角波形的形狀、頻率的準(zhǔn)確性和時鐘信號的抖晃都會影響到以后復(fù)原的信號與原信號不同而產(chǎn)生失真。D類音頻放大器相關(guān)介紹

D音頻放大器關(guān)鍵技術(shù)說明：D類功放設(shè)計考慮的角度與AB類功放完全不同。此時功放管的線性已沒有太大意義，更重要的開關(guān)響應(yīng)和飽和壓降。由于功放管處理的脈沖頻率是音頻信號的幾十倍，且要求保持良好的脈沖前后沿，所以管子的開關(guān)響應(yīng)要好。另外，整機的效率全在于管子飽和壓降引起的管耗。所以，飽和管壓降小不但效率高，功放管的散熱結(jié)構(gòu)也能得到簡化。D類音頻放大器相關(guān)介紹

D音頻放大器功率輸出（半橋）部分：D類音頻放大器相關(guān)介紹

D音頻放大器功率輸出（全橋）部分：D類音頻放大器相關(guān)介紹

D音頻放大器關(guān)鍵技術(shù)說明：與音質(zhì)有很大關(guān)系的因數(shù)就是位于驅(qū)動輸出與負(fù)載之間的無源濾波器。該低通濾波器工作在大電流下，負(fù)載就是音箱。嚴(yán)格地講，設(shè)計時應(yīng)把音箱阻抗的變化一起考慮進(jìn)去，但作為一個功放產(chǎn)品指定音箱是行不通的，所以D類功放與音箱的搭配中更有發(fā)燒友馳騁的天地。實際證明，當(dāng)失真要求在0.5%以下時，用二階Butterworth最平坦響應(yīng)低通濾波器就能達(dá)到要求。如要求更高則需用四階濾波器，這時成本和匹配等問題都必須加以考慮。D類音頻放大器相關(guān)介紹

D音頻放大器技術(shù)發(fā)展說明：高度集成化；無需外接濾波器；降低EMI。D類音頻放大器相關(guān)介紹

D音頻放大器技術(shù)發(fā)展說明：無需外接濾波器：每個半橋都有自己專用的比較器，從而可獨立控制每個輸出。調(diào)制器由差分音頻信號和高頻鋸齒波驅(qū)動。D類音頻放大器相關(guān)介紹

降低EMI設(shè)計：通過抖動或隨機化D類放大器的開關(guān)頻率實現(xiàn)擴譜調(diào)制。實際開關(guān)頻率相對于標(biāo)稱開關(guān)頻率的變化范圍可達(dá)到±10%，盡管開關(guān)波形的各個周期會隨機變化，但占空比不受影響，因此輸出波形可以保留音頻信息。D類音頻放大器相關(guān)介紹

降低EMI設(shè)計比較：D類音頻放大器相關(guān)介紹

Ｄ類音頻放大器ＩＣ的實際使用：ＩＣ：１Ｗ手機及ＰＮＤ；３Ｗ筆記本；５Ｗ－１０Ｗ電視機；５０Ｗ以下；５０Ｗ以上一般采用ＩＣ＋外加功率管D類音頻放大器相關(guān)介紹

Ｄ類音頻放大器介紹：PAM83011.5WOutputat10%THDwitha8Loadand5VPowerSupplyFilterless,LowQuiescentCurrentandLowEMIHighEfficiencyupto88%SuperiorLowNoiseShortCircuitProtectionThermalShutdownFewExternalComponentstoSaveSpaceandCostTinySOT23-6PackageD類音頻放大器相關(guān)介紹

Ｄ類音頻放大器介紹：ＰＡＭ８３０１尺寸：2.9mmX2.8mmX1.2mmD類音頻放大器相關(guān)介紹

Ｄ類音頻放大器介紹：PAM86033WOutputat10%THDwitha4Loadand5VPowerSupplyFilterless,LowQuiescentCurrentandLowEMILowTHD+N64-StepDCVolumeControlfrom-75dBto+24dBSuperiorLowNoiseEfficiencyupto89%ShortCircuitProtectionThermalShutdownFewExternalComponentstoSavetheSpaceandCostD類音頻放大器相關(guān)介紹

Ｄ類音頻放大器介紹：PAM8603尺寸：8.6mmX6mmX1.5mmD類音頻放大器相關(guān)介紹

Ｄ類音頻放大器介紹：MAX9709?2x25WOutputPowerinStereoMode(8Ω,THD=10%)?1x50WOutputPowerinMonoMode(4Ω,THD=10%)?HighEfficiency:Upto87%?FilterlessClassDAmplifier?ProgrammableGain(+22dB,+25dB,+29.5dB,+36dB)?DifferentialInputsSuppressCommon-ModeNoise?ShutdownandMuteControl?Low0.1%THD+N?CurrentLimitandThermalProtectionD類音頻放大器相關(guān)介紹

Ｄ類音頻放大器介紹：MAX9709尺寸：8mmX8mmX1.5mmD類音頻放大器相關(guān)介紹

Ｄ類音頻放大器介紹：MAX9709D類音頻放大器設(shè)計設(shè)計目的：通過設(shè)計掌握進(jìn)一步Ｄ類音頻放大器工作原理；通過設(shè)計掌握元器件的使用方法；通過設(shè)計掌握Ｄ類音頻放大器設(shè)計方法；通過設(shè)計進(jìn)一步研究D類音頻放大器性能的提升；如何設(shè)計大功率Ｄ類音頻放大器．D類音頻放大器設(shè)計設(shè)計要求：設(shè)計5W（THD=10%)D類音頻放大器設(shè)計（負(fù)載８歐姆，電源１２Ｖ）；

基于HIP4080A設(shè)計;要求失真度?。恍矢?；所有ＩＣ需要安裝插座；由于深圳大學(xué)沒有失真度儀只能利用示波器大致測量基礎(chǔ)技術(shù)指標(biāo)．D類音頻放大器設(shè)計設(shè)計要求：本設(shè)計采用CD4069組成的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)三角波；本設(shè)計采用CA5470比較放大、反饋；本設(shè)計采用HIP4080A將這兩個輸入信號進(jìn)行脈寬調(diào)制成脈沖波，即讓脈沖波的寬度受音頻信號波幅度調(diào)制PWM信號；本設(shè)計采用4只功率管Tr1～Tr4，4只管互相獨立交替工作；本設(shè)計采用4級巴特奧茲低通濾波器，截止頻率30KHZ,濾去高頻，完成D/A轉(zhuǎn)換后，送到揚聲器發(fā)聲(實驗為８歐姆20W水泥電阻）。D類音頻放大器設(shè)計設(shè)計過程要求：設(shè)計電路圖（不限制CAD軟件，建議使用PADS2007）；設(shè)計PCB文件（不限制CAD軟件，建議使用PADS2007）；提供ＢＯＭ表；制作PCB板（必須將各自的學(xué)號做上去）；安裝調(diào)試；老師測試驗收；上交設(shè)計調(diào)試分析報告．D類音頻放大器電路D類音頻放大器設(shè)計BOM表：HIP4080A音頻放大器主要元件清單13C1,C19,C261UF/X7R/25V/C0805SMT21C247PF/NPO/100V/C0805SMT32C3,C41NF/X7R/50V/C0805SMT44C5,C7,C8,C270.22UF/X7R/25V/C0805SMT51C6100UF/電解/25V/20%/直插直插610C9,C10,C12,C13,C15,C17,C20,C22,C23,C250.1UF/X7R/50V/C0805SMT74C11,C14,C16,C184.7UF/X7R/25V/C0805SMT81C21330PF/X7R/50V/C0805SMT91C2410UF/X5R/25V/C1210SMT101C3782200UF/電解/25V/20%/直插直插112D1,D21N4002/DO-41直插122FB1,FB2PBY201209T-600Y-S/60歐姆/3A/L0805SMT132L1,L3SSL0804T-150M-S/15uH/3A/SMTSMT142備用SSL0804T-1R5M-S/1.5uH/3A/SMTSMT152L2,L4SSL0804T-100M-S/10uH/3A/SMTSMT161R1100K/5%/R0805SMT172R2,R193.3K/1%/R0805SMT181R310K/5%/R0805SMTD類音頻放大器設(shè)計BOM表：191R41K/5%/R0805SMT207R5,R7,R8,R9,R10,R11，R64.64K/1%/R0805SMT214R12,R13,R14,R1510/5%/R0805SMT222R16,R1720K/5%/R0805SMT231R186.8K/5%/R0805SMT241R200-10K/5%/R0805（學(xué)生自己考慮，不用采購）SMT252R21,R22200K/5%/R0805SMT261R233.9/5%/2W/直插SMT274TR1,TR2,TR3,TR4SI2306DS/SOT23-3SMT281U1HIP4080A/DIP20（同時IC插座也需要采購）直插291U2CD4069UBCN/DIP14（同時IC插座也需要采購）直插301U3CA5470E/DIP14（同時IC插座也需要采購）直插311U4LM7806/TO-220直插321PCB1單面PCB，自己設(shè)計制作或使用萬能板

特別說明：關(guān)于SMT電阻及SMT電容也可以采用直插，建