D類功率放大器系統(tǒng)方案

我們知道，功率放大器一般分為甲類、乙類、甲乙類、丙類、丁類（即D類）和戊類等多種工作方式。為了提高功率和效率，一般的方法是降 低三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)及由甲類到乙類，甚至到丙類。甲類、乙類、甲乙類的工作效率均低于78.5%，丙類效率高于78.5%，但丙類放大器只 適用于高頻窄帶放大，而作為低頻功放的D類放大器理想效率最高能到100%。D類功率放大器是用音頻信號(hào)的幅度去線性調(diào)制高頻脈沖的寬 度，功率輸出管工作在高頻開關(guān)狀態(tài)，通過(guò)LC低通濾波器后輸出音頻信號(hào)。由于輸出管工作在開關(guān)狀態(tài)，故具有極高的效率，實(shí)際電路效率 也可達(dá)到80％一95％。D 類功放的調(diào)制方式有很多種，最常用的是脈沖寬度調(diào)制（Pulse WidthModulation，簡(jiǎn)稱 PWM）方法。其具體實(shí)現(xiàn)方法 為將輸入波形與一個(gè)固定載頻的三角波信號(hào)進(jìn)行比較，波形的全部信息被調(diào)制在 PWM 信號(hào)的寬度變化中。經(jīng)過(guò)開關(guān)放大和低通濾波后，可以 恢復(fù)出原始的輸入波形信息。在理想情況下，D 類功放的效率為 100%，考慮到晶體管的消耗，D 類功放的效率仍要高于其它類型的功放。利 用三角波發(fā)生器及比較器分別采用通用集成電路，便于各部分分別實(shí)現(xiàn)，方便調(diào)試，且能與后面電路使用同一電源輸出，實(shí)現(xiàn)題目所述要 求。將音頻信號(hào)放大后再與三角波經(jīng)比較器比較后實(shí)現(xiàn)PWM調(diào)制。將SPWM波變?yōu)樗穆坊パa(bǔ)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)使用，以便獲得更大電流驅(qū)動(dòng)后續(xù)電 路。