毕业论文_T类功率放大器

另外模拟磁带播放机如录音机逐步被淘汰，数字光碟播放机如已占据主流。

针对这现实数字功放应运而生。

音响中用的功率放大器，常用的是类或者功放，近年来，利用脉宽调制原理设计的类功放也进入音响领域。

功率放大器通常根据其工作状态分为五类。

即类类类类。

在音频功放领域中，前四类均可直接采用模拟音频信号直接输入，放大后将此信号用以推动扬声器发声。

类放大器比较特殊，它只有两种状态，不是通就是断。

因此，它不能直接输入模拟音频信号，而是需要种变换后再放大。

人们把此种具有开关方式的放大，称为数字放大器。

国外在数字音频功率放大器领域进行了二三十年的研究，六十年代中期，日本研制出字音频功率放大器。

年，学者提出类数字率放大器的基本结构。

主要是围绕如何将号转化为号。

把信号的幅度信号用不同的脉冲宽度来表示。

此后，研究的焦点是降低其时钟频率，提高音质。

随着数字信号处理术和新型功率器件及应用的发展，开发实用化的位数字音频功放成为可能。

个音响系统必须具备音源功放和音箱三大部分。

音源部分目前已数字化了，如数字电视等。

但的功放和音箱仍然是模拟统治的天下。

在人们进入数字化信息化的开发过程中自然想到了功放的数字化这问题。

模拟功放始终无法解决效率成本音质这三者。

国外这几家公司研制的数字功放价格均在万美元以上，远远超过了普通大众的承受能力，因此，从世界水平来看，现有功放仍停留在模拟放大的水平上，而数字功放技术尚未大规模商业应用。

国内市场也开始出现码功放，但所谓的数字功放实质上仅仅是指音频处理部分采用了数字处理，其功率放大器则仍然采用模拟放大，这与真正意义的数字功放相差甚远。

音响产品的数字化是必然趋势。

由于数字功放有很多优点，如体积小功率大高与数字音源的无缝结合能有效降低信号间传递干扰实现高保真等。

在数字音源已经大量普及的时代，数字功放将会取代现有的模拟功放。

课题研究的目的和意义数字功放与模拟功放相比有如下些明显优势。

整个频段内无相对相移，声场定位准确。

由于采用无负反馈的放大电路数字滤波器等处理技术，可以将输出滤波器的截止频率设计得较高，从而保证在得到平坦的幅频特性和很好的相频特性。

瞬态相应好，即动态特性好。

由于它不需传统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。

无过零失真传统功放都在由于对管配对及各级调整不佳产生的过铃交越失真。

效率高可靠性高体积小。

理论上类功放的效率可达，而类放大器效率仅为理论值，靠性知识告诉我们半导体器件的温度每升高，失真率就提高倍。

适合于大批量生产。

产品的致性好，生产中无需调试，只保证元器件正确安装即可。

类功放中的功率晶体管工作在开关状态，又称作数字功放。

类功放的保真度好，但效率甚低，不到，用於高档的专业音响功放的保真度略为逊色，但效率可以达到至，主要用於汽车家庭音响以及电脑上类功放的效率高达至以上，使用时不需要散热器，或者只需要只很小的散热器，但是它的保真度和类及功放相比则大为逊色。

理想的功放是保真度高，同时效率也高。

司提供种保真度好效率高的音频功率放大器，其中的功率晶体管也是工作在关关状态，即类，为了区别於用脉宽调制原理设计的类功率放大器，这种音频功率放大器称作类功率放大器。

类功率放大器的功率输出电路和脉宽调制类功放相同，功率晶体管也是工作在开关状态，效率和类功放相当。

它和类功放不同的是，它不是使用脉冲调宽的方法。

司发明了种称作的数字功率处理技术，它是类功放的核心。

它把通信技术中处理小信号的适应算法及预测算法用到这里。

输入的音频信号和进入扬声器的电流经过字处理后用于控制功率晶体管的导通关闭，因而不存在脉宽调制类功放的那些缺陷。

音频功率放大器的失真用两个指标衡量个是总谐波失真加噪音指标，另个是调制失真指标。

如果在带上的，标低於就算是低畸变的了。

输出瓦的双声道在音频频带上的为，标为，效率高於。

此外，类功放的动态范围更宽，响率响应平坦，群延迟小。

出现，把数字时代的功率放大器推到个新的高度。

在类功率放大器中，功率晶体管的切换频率不是固定的类功率放大器中调宽脉冲的频率是固定的，无用分量的功率谱不是像类功率放大器那样是集中在载频两侧狭窄的频带内，而是散布在很宽的频带上，例如从频带上，它的波形和扩谱技术的波形相似，因此，功率密度并不高，从而降低了对输出低通滤波器的要求，同时它产生的不像类功率题，而节能问题成为各个行业作为提高效率，提倡环保的重要措施。

对于许多音乐发烧友，和些音质要求高的场所，虽然类放大器具有很高的线性度，尤其是对于胆机来说，音质当然无可厚非，但是他的能源利用率无法让人承受。

对于那些既爱环保，从经济节能角度出发，同时又追求高品质音质的发烧友来说，类功放无疑成为他们明智的选择。

系统概述本次毕业设计我所设计的是类功率放大器，它可以调节音量低音高音平衡音。

电位器采用数字电位器含四个数字电位器，与单片机进行机后，单片机从读取数据，再将所读得的数据显示在液晶显示屏上。

音频信号首先通过前级放大，可以根据不同场景，设置成自已音效，而旦往电之后，会保存上次掉电时的数据。

类功放芯片采用片，由于片的管子工作在开关状态，需要对其进行滤波，本设计中采用无源滤波波器。

同时为了保护喇叭，还会在输出端接上稳压二极管，防止输出电压超过。

由于电路工作在开关状态，输出功率较大，故对电源要求较高，最大输出电流达。

如果不需要调节数字电位器，单片机系统可以不用。

设计方案论证为了达到发烧音效，电路必须要有较强的搞干扰能力，同时电路尽可能简单，布局有致，大小信号隔离，减少分布电容，目前的模拟功放按放大器的工作状态可分为推挽放大器等形式。

下面简要论述几个关键部位的设计方案功放模块论证方案采用电子管做功放又称胆机功放电子管是种在气密性封闭容器般为玻璃管中产生电流传导，利用电场对真空中的电子流的作用以获得信号放大或振荡的电子器件。

电子管功放，也就是常说的胆机功放。

电子管负载能力强，线性度高，电子管所发出的声音高音比较亮丽中频饱满低音醇厚且富有弹性，声音偏暖，在回放纯音乐或人声等音乐时最为人所喜爱，但是电子管功放最大的弊端就在于其声音速度感不强，在播放节奏较快的音乐时并不能让人十分满意在高保真音频功放中有着不可替代的位置。

但同时电子管功放也存在着不容忽视的问题电子管电路工作时需要多种电源如灯丝电源帘栅极电源和阳极电源等，供电，供电电路复杂产生的干扰不易完全消除，效率和信噪比较晶体管机低。

电子管寿命受阴极材料的限制，使用几千小时后开始趋于老化。

电子管发热量大，必须有很好的散热措施。

胆机必须通过输出变压器才能驱动场声器。

而决定音质的输出变压器无论选材如何优质制作工艺如何考究，都无法避免分布电容与漏感分量的存在，从而产生相位失真电子管的价格也相对比较昂贵，制作成本很高。

由于以上原因，电子管功放胆机功放般只用于比较高档的场所，及些音乐发烧友。

方案二采用类功放又称甲类功放类功放是指晶体管的输出级中两个或两组晶体管永远处于导电状态，也就是说不管有无讯号输入它们都保持传导电流，并使这两个电流等于交流电的峰值，这时交流在最大讯号情况下流入负载。

当无讯号时，两个晶体管各流通等量的电流，因此在输出中心点上没有不平衡的电流或电压，故无电流输入扬声器。

当讯号趋向正极，线路上方的输出晶体管容许流入较多的电流，下方的输出晶体管则相对减少电流，由于电流开始不平衡，于是流入扬声器而且推动扬声器发声。

类功放的工作方式具有最佳的线性，每个输出晶体管均放大讯号全波，完全不存在交越失真，即使不施用负反馈，它的开环路失真仍十分低，因此被称为是声音最理想的放大线路设计。

类功放是重播音乐的理想选择，它能提供非常平滑的音质，音色圆润温暖，高音透明开扬，因为无讯号时仍有满电流流入，电能全部转为高热量。

当讯号电平增加时，有些功率可进入负载，但许多仍转变为热量。

类功率功放发热量惊人，为了有效处理散热问题，类功放必须采用大型散热器。

因为它的效率低，供电器定要能提供充足的电流。

方案三采用功放又称甲乙类功放与前两类功放相比，功放可以说在性能上的妥协。

功放通常有两个偏压，在无讯号时也有少量电流通过输出晶体管。

它在讯号小时用类工作模式，获得最佳线性，当讯号提高到电平时自动转为类工作模式以获得较高的效率。

普通机瓦的功放大约在瓦以内用类工作，由于聆听音乐时所需要的功率只有几瓦，因此功放在大部分时间是用类功放工作模式，只在出现音乐瞬态强音时才转为类。

这种设计可以获得优良的音质并提高效率减少热量，是种颇为合乎逻辑的设计。

有些功放将偏流调得甚高，令其在更宽的功率范围内以类工作，使声音接近纯类机，但产生的热量亦相对增加。

功放既有类功放较高的线性度，同时又有较高的效率，般在右，得到了广泛的使用。

方案四采用类功放类功放指的是类音频功率放大器有时也称为数字功放。

通过控制开关单元的动扬声器的放大器称类放大器。

类功放设计考虑的角度与功放完全不同。

此时功放管的线性已没有太大意义，更重要的开关响应和饱和压降。

由于功放管处理的脉冲频率是音频信号的几十倍，且要求保持良好的脉冲前后沿，所以管子的开关响应要好。

另外，整机的效率全在于管子饱和压降引起的管耗。

所以，饱和管压降小不但效率高，功放管的散热结构也能得到简化。

现在小电流控制大电流的普遍运用于工业领域，特别是近年来在放上应用，器件的障碍已经消除。

理论上，要把下的音频调制成号，三角波的频率至少要达到同时，为了使波形更加接近原波形需要提高调制频率，但但此时晶体管的开关损耗会随频率上升而上升，无源器件中的高频损耗谢频的取肤效应都会使整机效率下降。

更高的调制频率还会出现射频干扰，所以调制频率也不能高于时，三角波形的形状频率的准确性和时钟信号的抖晃都会影响到以后复原的信号与原信号不同而产生失真。

所以要实现高保真，出现了很多与数字音响保真相同的考虑。

类功放理论上效率为，即使在实际应用中，其效率也为很好地解决了效率问题，可以省去笨重的散热片。

但噪声较大。

方案五类功率放大器类功率放大器的功率输出电路和脉宽调制类功率放大器相同，功率晶体管也是工作在开关状态，效率和类功率放大器相当。

但它和普通类功率放大器不同的是它不是使用脉冲调宽的方法，司发明了种称作