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引言 21世纪的今天，各种携带型的电子设备成为了电子设备的一种重要发展趋势。从作为通讯工具的手机，到作为娱乐设备的MP3播放机，已经成为差不多人人具备的携带型电子设备。然而，所有这些携带型的电子设备的一个共同点就是都有音频输出，也就是都需要有一个音频放大器；另一个特点就是它们都是由电池供电。于是，移动设备的电池容量、散热程度、体积大小、高效节能等问题成为了人们选择设备的前提。就是在这种需求的背景下，D类放大器被逐渐地开发出来。它的最大特点就是它能够在保持最低的失真情况下得到最高的效率。 http://www.paper51.com
与传统的功率放大器A类(甲类)、B类(乙类)、AB(甲乙类)相比。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,它的优点是输出信号失真比较小,缺点是输出信号动态范围小、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%,它的优点是效率理想情况下可达78.5%,但缺点会产生交越失真,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,使每个功率放大器件的导通时间在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。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
随着半导体及微电子制造技术的不断发展,大功率器件已越来越多,人们对音频功率放大器的要求趋向高效节能和小型化,所以D类(丁类)功率放大器越来越受到人们的重视。此类放大器的放大器件受一高频脉宽调制(PWM)脉冲信号控制,使其工作在开关状态。从理论上讲，当放大管导通时（即0状态），其管压降为零；当放大器截止时（即1状态），流过它的电流为零，由于放大管自身损耗为零，工作效率达100%。然而实际上静态时，放大管并未完全截止，还有微小漏电流；而动态时，放大管并未完全导通，尚有一定管压降；虽然实际D类功率放大器存在较少的直流损耗，但工作效率仍可轻易达到80%—94%。其不足之处会产生高频干扰及噪声,但用心设计低通滤波器及合理选择元件参数,其音质效果完全能与AB类线性功率放大器相比拟。 内容来自www.paper51.com 1 设计流程构思 copyright paper51.com D类音频功率放大器的工作原理框图如图1所示。一般采用脉冲编码调制即PWM (Pluse Width Modulation) 控制技术，由前后两级构成。前级主要完成音频信号的PWM，将音频信号转换成 PWM波输出；后级为功率转换电路，主要完成电平转换和功率输出。 内容来自www.paper51.com 模拟音频信号进入前置放大器放大后的信号，与三角波发生器产生的三角波 进入比较器进行比较。当 ＞ 时， 比较器输出高电平，反之，输出低电平。这样把输入信号的大小转变为输出脉冲的宽窄，相当于用输入信号 去调制载波， 从而形成占空比随输入信号幅度变化的输出调制波 ， 即 PWM技术。从 CD 和 DVD光盘到数字广播和MP3， 大多数先进的媒体格式都是数字的。若是数字信号输入，一开始的取样比较及调制过程都不再需要， 可以采用数字信号处理技术直接把不同格式的数字音频变换成 PWM或PDM码，后面的放大方式相同。 http://www.paper51.com
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