TOP16【毕业设计】高效率音频功率放大器.doc文档免费在线阅读

因而，采样值之间的时间间隔是非均匀的。

在系统的输入端插入个采样保持电路可以得到均匀的采样信号，但是对于实际中的情况，均匀采样和非均匀采样差异非常小。

如果假定采样为均匀采样，第个矩形脉冲可以表示为其中，是离散化的语音信号是采样周期是未调制宽度是调制指数。

然而，如果对矩形脉冲作如下近似脉冲幅度为，中心在处，在相邻脉冲间变化缓慢，则脉冲宽度调制波可以表示为其中，。

无需作频谱分析，由式可以看出脉冲宽度信号由语音信号加上个直流成分以及相位调制波构成。

当时，相位调制部分引起的该系统有个比较器和个周期为的锯齿波发生器组成。

语音信号如果大于锯齿波信号，比较器输出正常数，否则输出。

因此，从图中可以看出，比较器输出列下降沿调制的脉冲宽度调制波。

通过图的分析可以看出，种非常有效的技术，广泛应用在从测量通信到功率控制与变换的许多领域中。

脉冲宽度调制波通常由列占空比不同的矩形脉冲构成，其占空比与信号的瞬时采样值成比例。

图所示为脉冲宽度调制系统的原理框图和波形图。

率。

芯片的效率在不同的条件下肯定也不相同。

脉冲宽度调制脉冲宽度调制，是英文的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的突破。

因此，对类音频功率放大器的相关技术进行研究具有非常重要的意义。

三指标最大输出功率输出功率反映音频功率放大器的负载能力，通常音频放大器厂家会提供产品的在定工作电压和额定负载下的最大输出功项目己成功通过国家电子信息发展基金办公室验收，并得到高度评价。

同时诸多公司也己开始或者有计划向类音频功放芯片化方向投入大量人力与物力，种种迹象表明，近几年，国内公司在类音频功率放大器开发方面将作出率放大器，并于年研制出通道专用芯片，其转换效率达到了以上，目前，该公司数字音频功放已广泛应用于汽车音响家庭影院和背投电视等领域。

年月，成都华微数字音频功放芯片丌发与模块制造公司也纷纷推出自主设计的类音频功率放大器，如的系列，的系列，的系列，的系列等等。

国内方面，年月，成都天奥公司发布了具有自主知识产权的类音频功类音频放大器，该芯片突破传统的模拟输入，向全数字化功放更进步，该芯片在电源电压下推动负载时功率可达，小于，效率高达以上。

另外等器具有高保真高效率体积小重量轻等特点，该类放大器在推动负载时功率可达，小于，效率高达。

作为全球类音频功率放大器行业的领先公司，于年月推出较为先进单声道高功率数字输入括自适应预处理噪声整形预失真处理和调制电路，进步减小了失真和噪声，确保了音频高保真性能的同时也完成了高效率的放大，公司将基于原理设计的放大器称为类放大器，该类放人等，而包括台湾在内的中国半导体企业都极少有能够与他们竞争的产品。

国际方面，首先介绍的是美国的公司，该公司拥有称为数码功率处理的专利技术，此技术采用多种信号处理技术，包各大半导体设计公司，如美国国家半导体德州仪器美信和公司，此外还有欧洲的意法半导体欧胜和飞利浦音频放人器销售总值己达亿美元以上，年增长至约亿美元，而年市场需求将会超过亿美元，按照这样的增长速度，预计到年将达到亿左右的规模，发展前景十分乐观。

目前类音频功率放大器市场中的主流产品几乎都来自欧美的工业界的广泛关注。

由于现在设计技术的不断提高，类音频功率放大器的性能得到了突飞猛进的改善，在音质方面已经逐渐追上了类的性能，这使得其近年来在市场上有极快的发展，根据专业调研公司的数据，年全球类应管出现后，满足了类放大器对高开关速度和低导通损耗的要求，实现了高性能的开关器件，这才开发出宽频带类音频功率放大器，类音频功率放大器从经问世立即显示出其高效节能数字化的显著特点，引起了电子经成熟，然而由于类放大器需要在高频条件下工作，其工作频率至少为音频频率的倍，因此在这样的高频下，使用双极型晶体管会产生连续的开关损耗，这限制了类放大器效率的提高。

直到年金属氧化物半导体场效大器，最早是想用真空管来研制类放大器，但由于受到真空管在电压降和电流能力方面的限制，降低了放大器的效率，限制了放大器的输出。

在年代后期，双极型晶体管取代了真空管，此时研制低频高效类放大器的条件已经大器，最早是想用真空管来研制类放大器，但由于受到真空管在电压降和电流能力方面的限制，降低了放大器的效率，限制了放大器的输出。

在年代后期，双极型晶体管取代了真空管，此时研制低频高效类放大器的条件已经成熟，然而由于类放大器需要在高频条件下工作，其工作频率至少为音频频率的倍，因此在这样的高频下，使用双极型晶体管会产生连续的开关损耗，这限制了类放大器效率的提高。

直到年金属氧化物半导体场效应管出现后，满足了类放大器对高开关速度和低导通损耗的要求，实现了高性能的开关器件，这才开发出宽频带类音频功率放大器，类音频功率放大器从经问世立即显示出其高效节能数字化的显著特点，引起了电子工业界的广泛关注。

由于现在设计技术的不断提高，类音频功率放大器的性能得到了突飞猛进的改善，在音质方面已经逐渐追上了类的性能，这使得其近年来在市场上有极快的发展，根据专业调研公司的数据，年全球类音频放人器销售总值己达亿美元以上，年增长至约亿美元，而年市场需求将会超过亿美元，按照这样的增长速度，预计到年将达到亿左右的规模，发展前景十分乐观。

目前类音频功率放大器市场中的主流产品几乎都来自欧美的各大半导体设计公司，如美国国家半导体德州仪器美信和公司，此外还有欧洲的意法半导体欧胜和飞利浦等，而包括台湾在内的中国半导体企业都极少有能够与他们竞争的产品。

国际方面，首先介绍的是美国的公司，该公司拥有称为数码功率处理的专利技术，此技术采用多种信号处理技术，包括自适应预处理噪声整形预失真处理和调制电路，进步减小了失真和噪声，确保了音频高保真性能的同时也完成了高效率的放大，公司将基于原理设计的放大器称为类放大器，该类放人器具有高保真高效率体积小重量轻等特点，该类放大器在推动负载时功率可达，小于，效率高达。

作为全球类音频功率放大器行业的领先公司，于年月推出较为先进单声道高功率数字输入类音频放大器，该芯片突破传统的模拟输入，向全数字化功放更进步，该芯片在电源电压下推动负载时功率可达，小于，效率高达以上。

另外等公司也纷纷推出自主设计的类音频功率放大器，如的系列，的系列，的系列，的系列等等。

国内方面，年月，成都天奥公司发布了具有自主知识产权的类音频功率放大器，并于年研制出通道专用芯片，其转换效率达到了以上，目前，该公司数字音频功放已广泛应用于汽车音响家庭影院和背投电视等领域。

年月，成都华微数字音频功放芯片丌发与模块制造项目己成功通过国家电子信息发展基金办公室验收，并得到高度评价。

同时诸多公司也己开始或者有计划向类音频功放芯片化方向投入大量人力与物力，种种迹象表明，近几年，国内公司在类音频功率放大器开发方面将作出突破。

因此，对类音频功率放大器的相关技术进行研究具有非常重要的意义。

三指标最大输出功率输出功率反映音频功率放大器的负载能力，通常音频放大器厂家会提供产品的在定工作电压和额定负载下的最大输出功率。

芯片的效率在不同的条件下肯定也不相同。

脉冲宽度调制脉冲宽度调制，是英文的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的种非常有效的技术，广泛应用在从测量通信到功率控制与变换的许多领域中。

脉冲宽度调制波通常由列占空比不同的矩形脉冲构成，其占空比与信号的瞬时采样值成比例。

图所示为脉冲宽度调制系统的原理框图和波形图。

该系统有个比较器和个周期为的锯齿波发生器组成。

语音信号如果大于锯齿波信号，比较器输出正常数，否则输出。

因此，从图中可以看出，比较器输出列下降沿调制的脉冲宽度调制波。

通过图的分析可以看出，生成的矩形脉冲的宽度取决于脉冲下降沿时刻时的语音信号幅度值。

因而，采样值之间的时间间隔是非均匀的。

在系统的输入端插入个采样保持电路可以得到均匀的采样信号，但是对于实际中的情况，均匀采样和非均匀采样差异非常小。

如果假定采样为均匀采样，第个矩形脉冲可以表示为其中，是离散化的语音信号是采样周期是未调制宽度是调制指数。

然而，如果对矩形脉冲作如下近似脉冲幅度为，中心在处，在相邻脉冲间变化缓慢，则脉冲宽度调制波可以表示为其中，。

无需作频谱分析，由式可以看出脉冲宽度信号由语音信号加上个直流成分以及相位调制波构成。

当时，相位调制部分引起的信号交迭可以忽略，因此脉冲宽度调制波可以直接通过低通滤波器进行解调。

控制技术以其控制简单，灵活和动态响应好的优点而成为电力电图原理与波形图子技术最广泛应用的控制方式，也是人们研究的热点由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限，结合现代控制理论思想或实现无谐振软开关技术将会成为控制技术发展的主要方向之。

转换速率功放的转换速率涉及它的高频性能，转换速率越高，高音的音质越佳。

功率放大器的转换速率电路驱动电路开关功率输出电路和低通滤波器组成。

图系统的组成方框图三各部分电路分析与计算脉宽调制电路电路以音频信号为调制波，频率为的三角波为载波，两路信号均加上的电流偏置电压，通过比较器进行比较，得到幅值相同占空图信号变换原理框图比随音频幅度变化的脉冲信号。

比较电路采用高速精密的比较器芯片，由于比较器芯片的输出级是集电极开路结构，输出端须加上拉电阻，上拉电阻的阻值采用芯片资料上的推荐阻值。

常规调制电路如下图所示三角波产生电路三角波的作用是用来调制音频信号，对此有两方面的要求其，调制后的信号可以被完整地恢复。

根据奈奎斯特采样定理，三角波的频率至少是音频信号最高频率的两倍，人类听到的声频范围是，说明三角波的频率应在以上，为确保音频信号的采样，可取三角