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基于DPPC2017的数字音效功放电路设计

  • 商品编号:单片机617
  • 货  号:单片机617
  • 品  牌:jgyc
  • 开发语言: C
  • 论文字数: 1.2W
  • 市场价: ¥300.00
  • 销售价: ¥200.00
  • 节省: ¥100.00

以下是介绍(不过多网上展示为了防止查重),如需要完整的请联系客服qq购买.提示:本资料已审核通过,内容严格保密,格式标准,质量保证,软件类的包调试成功. 需要这份设计请添加QQ745816773.团购或代理了解

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摘要

    音频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域,几十年来,

人们为之付出了不懈的努力,无论从线路技术还是元器件方面,乃至于思想认识上都取得了长足的进步。音频放大器已经有快一个世纪的历史了,最早的电子管放大器的第一个应用就是音频放大器。进入21世纪以后,随着各种便携式的电子设备的发展,尤其是手机,MP3等无不运用了音频功率放大器。

本次设计中介绍一种以D类功率放大器作为功放类型的高效率音频功率放大器。D类开关音频功率放大器的工作基于PWM模式:将音频信号与采样频率比较,经过自然采样,得到脉冲宽度与音频信号幅度成正比例变化的PWM波,然后经过驱动电路,加到功率MOS的栅极,控制功率器件的开关,实现放大,将放大的PWM信号送入滤波器,还原为音频信号。

三、主要电路工作原理分析与计算

1、D类放大器的工作原理:

一般的脉宽调制D类功放的原理方框图如图9所示。图9为工

作波形示意,其中(a)为输入信号;(b)为锯齿波与输入信号进行比较的波形;(c)为调制器输出的脉冲(调宽脉冲);(d)为功率放大器放大后的调宽脉冲;(e)为低通滤波后的放大信号。 

图8 D类放大器的工作原理 

图9 D类放大器的工作波形示意图

2、D类功放各部分电路分析与计算:

  (1)脉宽调制器

①三角波产生电路。我们用555芯片构成三角波发生电路如图10所示。

 

                图10 三角波产生电路

本设计利用555组成的多谐振荡器的C4充放电特性加以改进,实现C4的线性充放电获得三角波。利用T1、T2和R6构成的恒流源对C4实现线性充电,利用T3、T4和R7构成的恒流源实现对C4的放电。电容C4上的三角波经T5射极跟随器输出。该振荡器的振荡频率f≈0.33/(R6+R7)C4。按图中值,我们得到了一个线性很好、频率约为100kHz、峰值为2.18V的三角波(如图11),将其输入脉宽调制比较器的一个输入端。

   

图11   C4获得的三角波

          图11   C4获得的三角波

②比较器。选用LM311精密、高速比较器,电路如图12所示,因供电为5V单电源,为给V+=V-提供2.5V的静态电位,取R12=R15,R13=R14,4个电阻均取10 kΩ。由于三角波Vp-p=2V,所以要求音频信号的Vp-p不能大于2V,否则会使功放产生失真。按照线路我们得到了如图13的PWM输出波形。

 

图12 比较器电路

 

图13 获得的PWM波形

⑵ 前置放大器电路

前置功率放大器的目的在于对输入功率放大器的各种信号进行加工处理,使其能和功率放大器的输入灵敏度相匹配,简单的前置放大器的简图如图14所示。它由外接输入耦合电容Cin确定放大器增益的输入电阻Rin级反馈电阻Rf及内部提供的共模电压VCM组成。这部分与一般的单电源前置放大器不同之处在于其共模电压不是1/2Vcc。由Cin及Rin决定了高通滤波器-3dB截止频率f-3dB,f-3dB与Rin, Cin的关系为:f-3dB=1/2πCin*Rin;放大器增益AVD与Rin及Rf的关系为:AVD=-Rf/Rin;经过前置功率放大器放大后的最大输出信号与Vcm的关系如图14所示。如Vcm=0.3Vcc则前置放大器最大输出电压幅值为0.6Vcm。


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