通用IC的簡單D類放大器的介紹

在此指導(dǎo)中，我將布局由常見IC構(gòu)建的D類放大器的基本組件。 D類放大器是開關(guān)放大器，這意味著輸出晶體管充當(dāng)開關(guān)。開啟或關(guān)閉。這樣做可使晶體管的阻抗保持較低，這與較少的功率損耗相關(guān)。這是D類放大器相對(duì)于線性放大器的最突出優(yōu)勢(shì)，在線性放大器中，線性放大器浪費(fèi)了大量功率，使有源元件保持線性。話雖如此，每個(gè)放大器都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)；但是，此討論不在本指南的討論范圍之內(nèi)。正如您從上一段中可以得出的那樣，D類放大器的輸出將是方波。方波可以用來驅(qū)動(dòng)許多東西。這本指南將集中于使用輸出來驅(qū)動(dòng)音頻驅(qū)動(dòng)器（理想情況下是重低音揚(yáng)聲器）；但是，它可用于DC-DC轉(zhuǎn)換以及驅(qū)動(dòng)各種類型的電動(dòng)機(jī)。大多數(shù)D類放大器均由專用IC制成。這些通常比較貴，但是質(zhì)量很好。如前所述，該指令將布局由標(biāo)準(zhǔn)IC構(gòu)建的D類放大器。考慮到構(gòu)建的簡單性和易用性，視構(gòu)建質(zhì)量而定，它可以為普通聽眾提供一個(gè)良好的發(fā)聲放大器。

該說明將分為4部分。 1）鋸齒發(fā)生器4）調(diào)制器3）放大器/低通和4）附加建議。

步驟1：鋸齒發(fā)生器

我決定使用的鋸齒發(fā)生器是一個(gè)簡單的astable 555計(jì)時(shí)器。而不是使用555的方波輸出，我們將使用C1兩端的電壓。除此之外，它是隨處可見的相同的555電路。占空比和頻率方程是相同的，可以在其他說明中找到。

在設(shè)計(jì)電路的這一部分時(shí)，我建議占空比為75％-90％，并且頻率遠(yuǎn)高于20kHz。所附原理圖中列出的組件將產(chǎn)生約80％的占空比和?30kHz的頻率。

還有其他方法可以更精確地生成鋸齒形波形，但是這種方法又快又臟。另外，我相信將波變成三角波更為常見，但這同樣有效。

步驟2：方波調(diào)制器

該組件的目的是制作占空比由音頻信號(hào)調(diào)制的PWM信號(hào)。聽起來幾乎一樣容易。當(dāng)您將鋸齒波與恒定的DC信號(hào)進(jìn)行比較時(shí)，輸出是具有恒定占空比的方波。如果將交流信號(hào)疊加在所述恒定直流電壓上，則會(huì)得到方波，其中占空比隨交流信號(hào)而變化。因此，方波由AC信號(hào)調(diào)制。

電路非常簡單，采用LM311比較器，在一個(gè)輸入端向其饋送鋸齒波，而AC信號(hào)具有DC偏移。直流偏移由連接的調(diào)制器電路中的電位計(jì)設(shè)置。您可以嘗試一下，但是6V電壓應(yīng)該在應(yīng)有的位置（假設(shè)電源電壓為12V）。絕對(duì)需要1uF交流耦合帽。雖然我建議在.1uF以上，但該值并不關(guān)鍵。

如果您的音頻源是MP3播放器，手機(jī)等，則應(yīng)為非極性。第二個(gè)電路，應(yīng)使用帶增益的電壓輸入。兩者都可以工作，但是這些設(shè)備的電壓通常很小。該電路可通過電位計(jì)控制音量，并確保設(shè)備始終保持至少10k的負(fù)載。所示電路的增益為11，但我建議您根據(jù)自己的喜好嘗試該值。 RB1 = RB2，以便直流偏置居中。您可以為此使用一個(gè)電位計(jì)，以便平衡電壓。這些使用相對(duì)較大的電阻。如果您決定使用該電路，則應(yīng)消除交流耦合電容器以及10k電位器，以便運(yùn)算放大器的輸出直接饋入比較器。原因是運(yùn)算放大器的輸出應(yīng)已在運(yùn)算放大器的同相輸入處已被直流值偏移。我忘了寫上圖中使用的運(yùn)算放大器IC。我建議使用LF356，但是LM741也可以同樣工作。還有其他解決方法，但這是簡單有效的。

第3步：放大器和LC低通濾波器

由于許多方面的說明，我將這個(gè)組件含糊不清可以服用。本質(zhì)上，需要發(fā)生的是，在上一步中生成的調(diào)制方波需要切換某些晶體管。最好的方法是使用半橋或H橋。由于我說的是簡單的D類，因此我將展示半橋或圖騰柱電路的原理圖。最簡單的方法是在所附照片所示的配置中使用一對(duì)互補(bǔ)的P和N溝道MOSFET。只要您具有合適的柵極驅(qū)動(dòng)器，并考慮到具有死區(qū)時(shí)間的延遲線（這就是我下一步要使用的電路），就可以使用兩個(gè)N溝道MOSFET。您可以通過兩種方式獲得相同的結(jié)果（或類似結(jié)果）。 H橋電路可在網(wǎng)上找到。

確定MOSFET和驅(qū)動(dòng)器配置后，最后一步是低通濾波器。該濾波器取出想要的交流信號(hào)所在的載波信號(hào)。在我的情況下，這是由鋸齒波發(fā)生器產(chǎn)生的30kHz信號(hào)。 LC低通濾波器的截止頻率遵循公式f =（2 * pi * L * C）^-1。您可以將其設(shè)置為20kHz，以獲得完整的音頻范圍，也可以將其降低得更低，以用作低音炮放大器。這完全取決于您。 LC濾波器Cblk之前的電容器至關(guān)重要。如果沒有此電容器，您可能會(huì)破壞揚(yáng)聲器。它應(yīng)該是電解的，也應(yīng)該很大。

話雖如此，請(qǐng)抓住一個(gè)a腳的揚(yáng)聲器并進(jìn)行測(cè)試。祝您好運(yùn)！

第4步：最終建議

希望到目前為止，您應(yīng)該擁有與所連接電路類似的東西（可能與更好的布局/構(gòu)造；我的整潔方面是在度假）。我的作品令人驚訝，但確實(shí)如此。顯然，這只是一個(gè)通道。對(duì)于立體聲，您將需要其中兩個(gè)。一個(gè)用于左聲道，一個(gè)用于右聲道。我會(huì)給您留下一些我認(rèn)為可能已被忽略的評(píng)論。祝您好運(yùn)，電路建設(shè)愉快！

采用星形接地，以使從FET汲取的電流不會(huì)嚇倒運(yùn)算放大器和其他IC。（我沒在所連接的電路中，哦，很好）

將FET與IC分開。

使用報(bào)廢揚(yáng)聲器進(jìn)行測(cè)試，以免萬一您犯錯(cuò)了就不會(huì)損壞優(yōu)質(zhì)揚(yáng)聲器。

分別構(gòu)建每個(gè)組件，進(jìn)行測(cè)試，然后繼續(xù)進(jìn)行下去

我知道我忽略了一些事情，但是利用您的想象力和google，事情會(huì)融合在一起。

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