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在实际设计D类功放电路中我们需要注意哪些问题?


  •    丁类(D类)放大器使用开关来达到很高的功耗效率(在现代设计中大于90%)。通过允许每个输出器件完全导通或关断,能量损失达到最小化。
            下图是我在Multisim下仿真的原理图,可以把整个过程分为4个模块:调制,脉冲放大,高频滤波。
             输入信号为50HZ正弦,载波为与输入信号等幅值的10K三角波。为了仿真简单,最后滤波我只用了一个一阶滤波,截止频率为200HZ。



    第一阶段   模拟信号与高频三角波(载波)进行比较,模拟信号幅值大与高频三角波幅值时比较器输出1,反之输出0。下图左边正弦波和三角波调制后形成右边PWM脉冲波。


    第二阶段 通过推完输出的mos管对调制后的信号进行功率放大.PWM波幅值放大,频率不变。


    第三阶段  滤波,去掉高频三角波(载波)信号,得到放大后的原模拟信号。


    前后波形对比:


    好了,整个仿真就结束,D类放大器的原理应该就是这样了吧,下面引出一些问题:
    1.大家觉得这个电路有什么地方需要改进的吗?
    2.在实际设计D类功放电路中我们需要注意哪些问题?
    3.TI能为我们做些什么?

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回帖(2)

蒋美燕

2024-11-8 14:14:16
 对于TI的D类功放,有一点建议:
据我所知,中功率的(10W~50W),几乎都没有MUTE PIN,只有外部待机 PIN,建议加上MUTE。
因为待机并不能完全取代静音。待机关机功耗虽低,但前级和后级完全被关闭,开机时会有明显的POP声,
并且这个POP声会因输入电容容值而变化。
用小容量的电容虽能改善POP声,但损失了低频响应,相反,低音响应好,POP声更大。
2.LIMITER功能非常好。
3.建议热保护单独作为一个PIN拉出来,与故障PIN分开。因为功放热保护很常见,并不完全算是故障,可以通知外部线路降温,限幅。与硬件故障分开。应用更灵活。
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李桂英

2024-11-9 09:28:11
在实际设计D类功放电路中,我们需要注意以下几个问题:

1. 调制阶段:
   - 确保输入信号与载波信号的幅值相等,以实现有效的调制。
   - 选择合适的比较器,以确保在输入信号与载波信号相交时能够快速切换输出状态。

2. 脉冲放大阶段:
   - 选择合适的开关器件,如MOSFET或IGBT,以实现高效率和低功耗。
   - 确保开关器件的驱动电路能够提供足够的驱动电流,以实现快速开关。
   - 考虑开关器件的寄生参数,如电容和电感,以减少开关损耗。

3. 高频滤波阶段:
   - 选择合适的滤波器类型,如低通滤波器、带通滤波器或带阻滤波器,以实现所需的频率响应。
   - 确保滤波器的截止频率足够高,以滤除高频开关噪声,同时足够低,以保留音频信号。
   - 考虑滤波器的阻抗匹配,以实现最佳功率传输。

4. 电源和散热设计:
   - 选择合适的电源,以提供稳定的电压和电流,以确保功放的正常工作。
   - 设计合适的散热方案,如散热片、风扇或水冷系统,以确保功放在高功耗下稳定工作。

5. 保护电路设计:
   - 设计过流、过压和短路保护电路,以防止功放在异常情况下损坏。

6. 布线和PCB设计:
   - 合理布局和布线,以减少电磁干扰和信号失真。
   - 选择合适的PCB材料和层数,以实现良好的信号传输和屏蔽。

7. 实际测试和调试:
   - 在实际电路中进行测试和调试,以验证电路的性能和稳定性。
   - 根据测试结果进行优化和调整,以实现最佳性能。

总之,在设计D类功放电路时,需要综合考虑调制、脉冲放大、高频滤波等多个方面,以实现高效率、低功耗和良好的音频性能。
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