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D类功率放大器系统方案
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2023-02-16
杨丽
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我们知道，功率放大器一般分为甲类、乙类、甲乙类、丙类、丁类（即D类）和戊类等多种工作方式。为了提高功率和效率，一般的方法是降 低三极管的静态工作点及由甲类到乙类，甚至到丙类。甲类、乙类、甲乙类的工作效率均低于78.5%，丙类效率高于78.5%，但丙类放大器只 适用于高频窄带放大，而作为低频功放的D类放大器理想效率最高能到100%。D类功率放大器是用音频信号的幅度去线性调制高频脉冲的宽 度，功率输出管工作在高频开关状态，通过LC低通滤波器后输出音频信号。由于输出管工作在开关状态，故具有极高的效率，实际电路效率 也可达到80％一95％。D 类功放的调制方式有很多种，最常用的是脉冲宽度调制（Pulse WidthModulation，简称 PWM）方法。其具体实现方法 为将输入波形与一个固定载频的三角波信号进行比较，波形的全部信息被调制在 PWM 信号的宽度变化中。经过开关放大和低通滤波后，可以 恢复出原始的输入波形信息。在理想情况下，D 类功放的效率为 100%，考虑到晶体管的消耗，D 类功放的效率仍要高于其它类型的功放。利 用三角波发生器及比较器分别采用通用集成电路，便于各部分分别实现，方便调试，且能与后面电路使用同一电源输出，实现题目所述要 求。将音频信号放大后再与三角波经比较器比较后实现PWM调制。将SPWM波变为四路互补的驱动信号使用，以便获得更大电流驱动后续电 路。
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