全遥控数字音量控制的D_类功率放大器-毕业设计论文

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1、 引言 几十年来在音频领域中，A 类、B 类、AB 类音频功率放大器一直占据“统治”地位， 其发展经历了这样几个过程：所用器件从电子管、晶体管到集成电路过程；电路组成从 单管到推挽过程；电路形成从变压器输出到 OTL、OCL、BTL 形式过程。其基本类型是模 拟音频功率放大器，它的最大缺点是效率太低。全球音视频领域数字化的浪潮以及人们 对音视频设备节能环保的要求，迫使人们尽快开发高效、节能、数字化的音频功率放大 器，它应该具有工作效率高，便于与其他数字化设备相连接的特点。D 类音频功率放大 器是 PWM 型功率放大器，它符合上述要求。近几年来，国际上加紧了对 D 类音频功率放 大器的研究与开发

2、，并取得了一定的进展，几家著名的研究机构及公司已经试验性地向 市场提供了D类音频功率放大器评估模块及技术。 这一技术一经问世立即显示出其高效、 节能、数字化的显著特点，引起了科研、教学、电子工业、商业界的特别关注，现在这 一前沿的技术正迅猛发展，前景一片光明。 单片机有着体积小、功耗低、功能强、性能价格比高、易于推广应用等显著优点， 在自动化装置、智能仪器仪表、过程控制、通信、家用电器等许多领域得到日益广泛的 应用。在许多基于单片机的应用系统中，系统需要实现遥控功能，而红外遥控则是被采 用较多的一种方法。红外遥控是通过红外管发送红外遥控编码对其设备进行控制的,不 同设备的遥控发送的红外遥控编码

3、都是不同的。由于红外无线解决了有线连接的许多不 便，因而受到了家电设备厂商、电脑外围设备商、以及通信设备厂商的高度重视。 如果将遥控技术、单片机与 D 类音频功率放大器结合起来，那么得到的产品将是非 常前沿的。本次设计就是全遥控数字音量控制的 D 类功率放大器。 1 功放的基本知识 1.1 功放的分类 传统的功率放大器主要有A 类(甲类) 、B 类(乙类) 和AB (甲乙类)，除此之外， 还有工作在开关状态下的D类（丁类）功放。 1.2 功放的工作原理及特点概述 A 类功率放大器在整个输入信号周期内都有电流连续流过功率放大器件,其晶体管 总是工作在放大区，并且在输入信号的整个周期内晶体管始终工

4、作在线性放大区域，它 的优点是输出信号的失真比较小,缺点是输出信号的动态范围小、效率低，理想情况下 其效率为50 % ,考虑到晶体管的饱和压降及穿透电流造成的损耗,A 类功率放大器的最 高效率仅为45 %左右。 B 类功率放大器在整个输入信号周期内功率器件的导通时间为50 % ,因为其晶体管 只在输入信号的正半周工作在放大区，在输入信号的负半周是截止的。它的优点是效率 理想情况下可达78. 5 % ,比A类的提高了很多，其缺点是非线性失真却比甲类功放大， 而且会产生交越失真,增加噪声。 AB类(甲乙类) 功率放大器是以上两种放大器的结合,使每个功率器件的导通时间 在50 %100 %。此类放大器目前最为流行,它兼顾了效率和失真两方面的性能指标,在 设计该功率放大器时要设置功率晶体管的静态偏置电路,使其工作在甲乙类状态。这类 功放失真小于乙类功放，但其效率比乙类功放要低一些。 D类功率放大器又叫开关型功率放大器，现在又有人称之为数字功率放大器。它利 用晶体管的高速开关特性和低的饱和压降的特点，效率很高，理论上可以达到100%，实 际上可以达到90%。此电路不需要严格的对称，也不需