常用的功率放大器芯片有哪些
功率放大器原理利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波，即交流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数，应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流（或电压）是原先的β倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流放大，就完成了功率放大。
功率放大器基本组成功率放大器通常由3部分组成：前置放大器、驱动放大器、末级功率放大器。
1、前置放大器起匹配作用，其输入阻抗高（不小于10kΩ），可以将前面的信号大部分吸收过去，输出阻抗低（几十Ω以下），可以将信号大部风传送出去。同时，它本身又是一种电流放大器，将输入的电压信号转化成电流信号，并给予适当的放大。
2、驱动放大器起桥梁作用，它将前置放大器送来的电流信号作进一步放大，将其放大成中等功率的信号驱动末级功率放大器正常工作。如果没有驱动放大器，末级功率放大器不可能送出大功率的声音信号。
3、末级功率放大器起关键作用。它将驱动放大器送来的电流信号形成大功率信号，带动扬声器发声，它的技术指标决定了整个功率放大器的技术指标。
常用的功率放大器芯片有哪些1、LM1875
LM1875是最常用的功放芯片之一，为单声道设计，不仅具有音质醇厚功率大的优点，还具有完整的保护电路，在同类型芯片中属于高档型号。
2、LM3886
同样是单声道设计，共有11个引脚，相对LM1875来说，LM3885具有更大的功率，更宽的动态，在其他参数上也有优势，所以只有在最高端多媒体音响才会采用LM3886作为音频功放芯片。
HX8321 5.5W、超低EMI、AB/D类可选、单声道、带过热保护功能音频功放HX8321用户手册 2016年10月
HX8321 5.5W、超低EMI、AB/D类可选、单声道、带过热保护功能音频功放5.5W、超低EMI、AB/D类可选、单声道、带过热保护功能音频功放 芯片功能说明 l HX8321是一款超低EMI，无需滤波器，AB/D 类可选式音频功率放大器。5V工作电压时，最大 驱动功率为5.5W（VDD=5V,2ΩBTL负载， THD<10%），音频范围内总谐波失真噪声小于 1％（20Hz～20KHz)；QQ:1207435600 l HX8321的应用电路简单，只需极少数外围器件；l HX8321输出不需要外接耦合电容或上举电容和缓冲网络； l HX8321采用ESOP8封装，特别适合用于小音量、小体重的便携系统中； l HX8321可以通过控制进入关断模式，从而减少功耗； l HX8321内部具有过热自动关断保护机制； l HX8321工作稳定，通过配置外围电阻可以调整放大器的电压增益，方便应用。芯片功能主要特性 l超低EMI，高效率，音质优 l AB/D类切换、单通道 l VDD=5V，RL=2Ω，Po=5.5W，THD+N≤10% VDD=5V，RL=4Ω，Po=3.2W，THD+N≤10% l宽工作电压范围2.5V—7V l优异的上掉电POP声抑制 l采用ESOP8封装 芯片的基本应用 l手提电脑、台式电脑 l扩音器 l蓝牙音箱 l安防产品、童车 HX8321 原理框图
芯片定购信息 表1订购信息表 芯片型号封装类型包装类型最小包装数量（PCS）备注 HX8321ESOP8管装100/管 典型应用电路 图1HX8321典型应用电路 注:以上应用图中元件说明： Ci：隔直电容，采用0.1μF或更小的,进一步消除咔嗒-噼噗声和从输入端耦合进入的噪声。 Cs：电源去耦电容，采用足够低ESR的电容(小于1μF),当VDD=5V时，为更好的滤除低频噪声，建议另加一个低ESR电容（不小于10μF）。去耦电容离VDD管脚越近越好，保持 1.5mm之内。 C B：BYPASS端口输出VDD/2电压，通过电容C B(1μF)接地以保证稳定性。 引脚分布图 图2HX8321管脚定义
TDA2030集成电路功率放大器设计 一、设计题目集成电路功率放大器 二、给定条件字串5 设计一款额定输出功率为10 ~ 20W的低失真集成电路功率放大器，要求电路简洁，制作方便、性能可靠。性能主要指标： 字串3 输出功率：10 ~ 20W （额定功率）； 字串9 频率响应：20Hz ~ 100kHz （ < 3dB 字串6 谐波失真：w 瑶（10W,30Hz~20kHz ）; 字串9 输出阻抗：< 0.16 Q字串4 输入灵敏度：600mV （1000Hz，额定输出时） 三、设计内容 1 ?根据具体电路图计算电路参数字串8 2?选取元件、识别和测试。包括各类电阻、电容、变压器的数值、质量、电器性能的准确判断、解决大功率放大器散热的问题。字串5 3 ?了解有关集成电路特点和性能资料情况 字串5 4?根据实际机壳大小设计1：1印刷板布线图字串3 5 ?制作印刷线路板
字串4 6 ?电路板焊接、调试（调试步骤可以参考《模拟电子技术实验指 字串2 导书》有关放大器测试过程字串5 7?实训期间必须遵守实训纪律、听从老师安排和注意用电安全。 四、功率放大电路的测试基本内容 字串6 注意：将输入电位器调到最大输入的情况。 字串2 1测量输出电压放大倍数Au字串7 测试条件：直流电源电压14v,输入信号1KH z 70 mv （振幅值100mv）,输出负载电阻分另为4Q 和8Q O 字串3 字串4 2.测量允许的最大输入信号（1KH z）和最大不失真输出功率 字串5 测试条件：①直流电源电压14v，负载电阻分别为4 Q和8 Q O 字串3 ②直流电源电压10v,负载电阻为8Q O
3.3 D类数字功放 D类功放也叫丁类功放，是指功放管处于开关工作状态的功率放大器。早先在音响领域里人们一直坚守着A类功放的阵地，认为A类功放声音最为清新透明，具有很高的保真度。但A类功放的低效率和高损耗却是它无法克服的先天顽疾。后来效率较高的B类功放得到广泛的应用，然而，虽然效率比A类功放提高很多，但实际效率仍只有50%左右，这在小型便携式音响设备如汽车功放、笔记本电脑音频系统和专业超大功率功放场合，仍感效率偏低不能令人满意。所以，如今效率极高的D类功放，因其符合绿色革命的潮流正受着各方面的重视，并得到广泛的应用。 3.3.1 D类功放的特点与电路组成 1．D类功放的特点 （1）效率高。在理想情况下，D类功放的效率为100%（实际效率可达90%左右）。B类功放的效率为78.5%（实际效率约50%），A类功放的效率才50%或25%（按负载方式而定）。这是因为D类功放的放大元件是处于开关工作状态的一种放大模式。无信号输入时放大器处于截止状态，不耗电。工作时，靠输入信号让晶体管进入饱和状态，晶体管相当于一个接通的开关，把电源与负载直接接通。理想晶体管因为没有饱和压降而不耗电，实际上晶体管总会有很小的饱和压降而消耗部分电能。 （2）功率大。在D类功放中，功率管的耗电只与管子的特性有关，而与信号输出的大小无关，所以特别有利于超大功率的场合，输出功率可达数百瓦。 （3）失真低。D类功放因工作在开关状态，因而功放管的线性已没有太大意义。在D 类功放中，没有B类功放的交越失真，也不存在功率管放大区的线性问题，更无需电路的负反馈来改善线性，也不需要电路工作点的调试。 （4）体积小、重量轻。D类功放的管耗很小，小功率时的功放管无需加装体积庞大的散热片，大功率时所用的散热片也要比一般功放小得多。而且一般的D类功放现在都有多种专用的IC芯片，使得整个D类功放电路的结构很紧凑，外接元器件很少，成本也不高。 2．D类功放的组成与原理 D类功放的电路组成可以分为三个部分：PWM调制器、脉冲控制的大电流开关放大器、低通滤波器。电路结构组成如图3.22所示。
题目：音频功率放大器电路 音频功率放大器设计任务 1、基本要求 （1）频带范围 200Hz —— 10KHz，失真度 < 5%。 （2）电压增益 >= 20dB。 （3）输出功率 >= 1 W (8欧姆负载)。 （4）功率放大电路部分使用分立元件设计。 发挥部分 （1）增加音调控制电路。 （2）增加话筒输入接口，灵敏度 5mV，输入阻抗 >> 20 欧姆。 （3）输出功率 >= 10W (8欧姆负载)。 （4）其他。 目录 1 引言····························································· 2 总体设计方案·····················································2.1 设计思路······················································· 2.2 总体设计框图··················································· 3 设计原理分析·····················································3.1设计总原理图 3.2设计的PCB电路图 ··· 1 引言 在现代音响普及中，人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的不同，令对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。所以，就高保真度功放而言，应该达到电气指标与实际听音指标的平衡与统一。
音频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域，几十年来，人们为之付出了不懈的努力，无论从线路技术还是元器件方面，乃至于思想认识上都取得了长足的进步。本次设计旨在熟悉设计流程，达到基本指标。 2 总体方案 根据实验要求，本次设计主要是也能够是用集成功放TDA2030为主的电路 一、电路工作原理 图1所示电路为音频功率放大器原理图，其中TDA2030是高保真集成功率放大器芯片，输出功率大于10W，频率响应为10~1400Hz，输出电流峰值最大可达3.5A。其内部电路包含输入级、中间级和输出级，且有短路保护和过热保护，可确保电路工作安全可靠。TDA2030使用方便、外围所需元器少，一般不需要调试即可成功。 RP是音量调节电位器，C1是输入耦合电容，R1是TDA2030同相输入端偏置电阻。 R2、R3决定了该电路交流负反馈的强弱及闭环增益。该电路闭环增益为 （R2+R3）/R2=（0.68+22）/0.68=33.3倍，C2起隔直流作用，以使电路直流为100%负反馈。静态工作点稳定性好。 C4、C5为电源高频旁路电容，防止电路产生自激振荡。R4、R5称为茹贝网路，用以在电路接有感性负载扬声器时，保证高频稳定性。VD1、VD2是保护二极管，防止输出电压峰值损坏集成块TDA2030。 2．电流反馈 电流反馈是指在一个反馈电路中，若反馈量与输出电流成正比则为电流反馈;若反馈量与输出电压成正比则为电压反馈。通常可以采用负载短路法来判断。 从概念上说，若反馈量与输出电压（有时不一定是输出电压，而是取样处的电压）成正比则为电压反馈；若反馈量与输出电流（有时不一定是输出电流，而是取样处的电流）成正比则为电流反馈。在判断电压反馈和电流反馈时，除了上述方法外，也可以采用负载短路法。负载短路法实际上是一种反向推理法，假设将放大电路的负载电阻RL短路（此时，），若
音频功率放大器设计 一、设计任务 设计一个实用的音频功率放大器。在输入正弦波幅度≤5mV，负载电阻等于8Ω的 条件下，音频功率放大器满足如下要求： 1、最大输出不失真功率P OM≥8W。 2、功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz。 3、在最大输出功率下非线性失真系数≤3%。 4、输入阻抗R i≥100kΩ。 5、具有音调控制功能：低音100Hz处有±12dB的调节范围，高 音10kHz处有±12dB的调节范围。 二、设计方案分析 根据设计课题的要求，该音频功率放大器可由图所示框图实现。 下面主要介绍各部 分电路的特点及要求。 图1 音频功率放大器组成框图 1、前置放大器 音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后输
出驱动扬声器。声音源 的种类有多种，如传声器（话筒）、电唱机、录音机（放音磁头）、CD唱机及线路传输等，这些声音源的输出信号的电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的，这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话，对于输入过低的信号，功率放大器输出功率不足，不能充分发挥功放的作用；假如输入信号的幅值过大，功率放大器的输出信号将严重过载失真，这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器，以便使放大器适应不同的的输入信号，或放大，或衰减，或进行阻抗变换，使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中，除了信号的幅度差别外，它们的频率特性有的也不同，如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形，即低音被衰减，高音被提升。对于这样的输入信号，在进行功率放大器之前，需要进行频率补偿，使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态，即加入频率均衡网络放大器。 对于话筒和线路输入信号，一般只需将输入信号进行放大和衰减，不需要进行频率均衡。前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配；二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常微弱，一般只有100μV~几毫伏，所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路，对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器，首先要选择低
一款已经成业有20年之久的老牌优秀音频功放类ic芯片 伴随着功放ic芯片应用不断广泛。作为国产音频功放生产商的茂捷半导体。在2013年生活生产出第一代音频功放ic芯片M3110，时。国产电源ic芯片，功放ic芯片周围群狼环伺， 作为15W左右高效立体D声，音频功放ic芯片的业界老大哥TPA3110芯片。无不被众多音频功放从业者的创新对象，其中作为后起之秀的AD52068，和国产M3110，是众多跟随者中最为优秀的创新者。 尽管作为一款已经成业有20年之久的老牌优秀音频功放类ic芯片，TPA3110和AD52068以及M3110都对其进行周期性的升级。尽管三大厂商对其音频功放ic芯片升级的目标不同。作为TPA3110的厂商主要是对在克服器高温效果下的性能变换特征。周期大概是3到5年时间。作为AD厂商，则偏重于功放能耗方面的调试。周期大致是2年到3年。作为国产音频功放ic的后来居上者，M3110，在维持封装统一的要求下。对高效转化。能耗控制。温度转换，音频控制。节能环保方面都有着不断的创新与进步，M3110音频功放ic 芯片厂商作为国产电源管理ic的专业科技企业，保持了中国的工匠精神的严谨与中国人所特有勤奋与开拓精神，对每一款旗下的产品都不断的改进，所以M3110的升级周期大致是1.5年到2年之间。 作为茂捷半导的一款老产品M3110，在第四次升级时。为能提高功效。突出对其应用的成品产品特点，优化了M3110的电压工作范围，从以前的1.5V-28V，优化到现在的4.5V-18V 使其在供电的波动区间会大大减少。降低产品的音频功放要求，相对于TPA3110音频效果更好，音质更逼真。在测试时，应用到VR音频系统时。音质更细腻！ 茂捷（mojay）官网对M3110本次升级时自2017年3月后对新注入的全新六级能耗标准执行工艺，在音频功效上： 16V供电，当负载为 8Ω、总谐波失真为10%时，2×15W
常用大功率Ｄ类音频功放IC芯片选型说明传统大功率功放芯片，一般都是模拟的功放芯片，象大家都熟悉的TDA2030、LM1875、TDA1521等。这些功放除了音质会好一点，其它的对于现在的D类功放来说，都是缺点。如今随着技术的进步，D类功放的音质技术早已突破，比传统功放芯片差不了多少。以HX8330为代表的D类功放，是替代这些优秀的前辈产品不二之选。 二、模拟功放的缺点： ●电源供电一般都要用正负双电源供电。 ●大部分都是插件式。 ●因本身发热严重，需要带一块沉重的铝片散热。 ●占用PCB板和机壳的空间很大。 ●外围元件多，特别是电解电容也用的多。 三、HX8330概述： HX8330是一款30W高效D类音频功率放大电路，主要应用于音响等消费类音频设备。此款电路可以驱动低至4Ω负载的立体声扬声器，功效高达90%，使得在播放音乐时不需要额外的散热器。其特点如下： ●15W功率输出(12V电压，4Ω负载，TND+N=10%）； ●30W功率输出（16V电压，4Ω负载，TND+N=10%）； ●效率高达90%，无需散热片； ●较大的电源电压范围8V~20V； ●免滤波功能，输出不需要电感进行滤波； ●输出管脚方便布线布局； ●良好短路保护和具备自动恢复功能的温度保护； ●良好的失真； ●增益36dB； ●差分输入； ●简单的外围设计；QQ:1207435600 ●封装形式：ESOP8。 四、应用领域： ●拉杆音箱: ●大功率喊话器: ●落地音箱: ●蓝牙音箱 ●扩音器
五、芯片对比分析： 六、 功能框图与引脚说明：
七、应用原理图： 如上图，可以很清晰的看出硬件的外围电路是极其简单的，bom成本低廉 八、HX8330优势说明： 1、外围元件少，电路简单, 2、效率高达90%，无需散热片 3、占用PCB板空间小 4、16V供电时，功率可以到达30W 九、总结： 我写这边文章的目的，并不是想要抵扉传统的模拟功放。只是想告诉各位同仁，在如今市场竞争激烈的环境下，一个成品的利润能多铮几毛钱，都是一件不容易的事。我们在选择功放的时候，如果不是做HIFI级别的音箱，音质要求不是很高的情况下。选择合适的Ｄ类功放也是一种有效降低生产成本的方法。 ＩＰＥＴ
文献综述 电子信息工程 高效率音频功率放大器设计文献综述 一、前言 为了节约电路的成本，提高放大器的效率，采用普通的电子元器件设计高 效率音频功率放大器的方法，使用基本的运算放大器，构成PWM路，形成D 类功率放大器，实现了高效率，低失真的设计要求。为了提高电路的抗干扰性能，在设计中使用了电压跟随器，差动放大器，有源带通滤波器等。使设计获 得了良好的效果。 二、主题 在现代音响普及中，人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的 不同，令对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。所以，就高保真度功放 而言，应该达到电气指标与实际听音指标的平衡与统一。 音频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域，几十年来，人们为之付出了不懈的努力，无论从线路技术还是元器件方面，乃至于思想认识上都取得了长足的进步。 （一）早期的晶体管功放 半导体技术的进步使晶体管放大器向前迈进了一大步。自从有了晶体管，人们就开始用它制造功率放大器。 早期的放大器几乎全用锗管来制作，但由于锗管工艺上的一些原因，使得放大器中所用的晶体管，尤其是功放管性能指标不易做得很高，例如，共发射极截止频率fh的典型值为4kHz，大电流管的耐压值一般在30V一40V左右。这样，放大器的频率响应也就很狭窄，其3dB截止频率通常在10kHz左右，大大影响了音乐中高频信号的重现。再加上功放管的耐压、电流和功耗三个指标相互制约，制作较大功率的OTL或OCL放大器不易寻到三个指标都满足要求的管子，所以不得不采用变压器耦合输出。变压器的相移又使电路中加深度负反馈变得很困难，谐波失真得不到充分的抑制，因此这一时期的晶体管放大器音质是很差的。“还
流行大功率IC放大器的比较及应用 朱军 摘自《无线电与电视》2009年第8期 中国音响DIY论坛JXEPPFYB手打贡献 摘要: 一．6片IC简介本文将为大家介绍现在流行的6款IC音频功率放大器，分别是美国国半公司的LM1875、LM4766、LM3886（LM4780）以及ST意法公司的TDA9293和TDA7294，它们的标称输出功率在30～100W范围内，适用于家用高保真音频功率放大器。采用这几款IC的功放具有元件少、调试简单的特点，功率、音质与一般的分立元件功放相比毫不逊色，因此一直受到广大DIY 发烧友，特别是初学者的喜爱。JeffRowland的基于LM3886、TDA7293的功放跻身世界优秀功放之林，更证明了功率IC本身性能之优异。 关键词: 音频功率放大器功率IC TDA7294 TDA7293 应用 LM1875 LM4766 LM3886 一、6片IC简介 本文将为大家介绍现在流行的6款IC音频大功率放大器，分别是美国国半公司的LM1875、LM4766、LM386（LM4780）以及ST意法公司的TDA7293、TDA7294，它们的标称功率在30～100W范围内，适合于家用高保真音频放大器。采用这几款IC的功放具有元件少，高度简单的特点，功率、音质与一般分立元件功放相比毫不逊色，因此一直受到DIY发烧友，特别是初学者的喜爱。JeffRowland的基于LM3886、TDA7293的功放跻身世界优秀功放之林，更证明了功率IC本 身性能之优异。 虽然JeffRowland证明了功率IC可以好声，而且这些IC家喻户晓，使用者众多，但“IC音质不如分立元件”的观念却依然根深蒂固的扎根于广大DIY发烧友的头脑里。很多人对这些芯片的认识来自未能发挥芯片的制作，造成对这些芯片的误解。本文将从产品数据手册入手，多角度，深入地挖掘产品数据手册中包含的丰富信息，揭开数据背后隐藏的秘密，以求给大家一个全面的认识。 1、LM1875 LM1875是美国国家半导体公司20世纪90年代初推出的一款音频功放IC，如图1所示。它采用TO-220封装，外围元件少，性能优异，直到现在还一直被广泛应用于音响上。LM1875价格低廉，最适合于不想花太多钱又想过发烧瘾的爱好者业余制作，其音质也一直广受好评。LM1875体积小
TDA2030音频功率放大电路 TDA2030 是德律风根生产的音频功放电路，采用V 型5 脚单列直插式塑料封装结构。如图1 所示，按引脚的形状引可分为H 型和V 型。该集成 电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备，具有体积小、输出功 率大、失真小等特点。并具有内部保护电路。意大利SGS 公司、美国RCA 公司、日本日立公司、NEC 公司等均有同类产品生产，虽然其内部电路略有差异，但引出脚位置及功能均相同，可以互换。电路特点：[1].外接元件非常少。 [2].输出功率大，Po=18W(RL=4Ω)。[3].采用超小型封装（TO-220）,可提高组装密度。[4].开机冲击极小。[5].内含各种保护电路，因此工作安全可*。主要保护电路有：短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反接（Vsmax=12V）以及负载泄放电压反冲等。 注意事项：TDA2030 具有负载泄放电压反冲保护电路，如果电源电压峰值电压40V 的话，那么在5 脚与电源之间必须插入LC 滤波器，以保证5 脚上的脉冲串维持在规定的幅度内。热保护：限热保护有以下优点，能够容易承受输出的过载（甚至是长时间的），或者环境温度超过时均起保护作用。与普通电路相比较，散热片可以有更小的安全系数。万一结温超过时，也不会对器件 有所损害，如果发生这种情况，Po=（当然还有Ptot）和Io 就被减少。印刷电路板设计时必须较好的考虑地线与输出的去耦，因为这些线路有大的电流通过。装配时散热片与之间不需要绝缘，引线长度应尽可能短，焊接温度不得超过260℃，12 秒。虽然TDA2030 所需的元件很少，但所选的元件必须是品质有保障的元件。 tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！
本科生毕业论文（设计） 题目: 数字功放的设计 姓名: 江丹 学院: 专业: 班级: 学号: 指导教师: 2014 年5月 25 日
目录 引言 (2) 1功放简介与发展现状 (3) 1.1 功放的种类 (3) 1.1.1 A类功率放大器 (3) 1.1.2 B类功率放大器 (3) 1.1.3 AB 类功率放大器 (3) 1.1.4 D类功率放大器 (4) 1.2数字功放的发展现状 (4) 2 数字功放的基本原理及电路组成 (5) 2.1 数字功放的工作原理 (5) 2.2 数字功放的电路组成 (6) 3 各模块电路设计 (7) 3.1 前置放大电路 (7) 3.2 三角波产生电路 (8) 3.3 比较器电路 (9) 3.4 驱动电路 (10) 3.5 功放与低通滤波电路 (11) 3.6 直流稳压电源 (13) 4 功能仿真与数据分析 (12) 4.1各电路仿真结果 (12) 4.1.1前置放大信号 (12) 4.1.2 三角波信号 (13) 4.1.3 PWM码 (13) 4.1.4 经过功放管的PWM码 (13) 4.4.5还原出的音频信号 (14) 4.2 数据计算与分析 (14) 4.2.1 电压放大倍数 (14) 4.2.2 效率 (14) 4.2.3 通频带宽度 (15) 5数字功放干扰抑制 (15) 6 D类功放的发展与技术展望 (16) 6.1 D类功放的不足 (16) 6.2 D类功放的最新发展——T类功率放大器 (16) 结论 (17) 致谢 (18) 参考文献 (18) 附录 (19)
数字功放的设计 电子信息工程专业学生 摘要：在日常生活中，我们已经感受到了电子技术给我们带来的便捷。在我们使用的各类电子设备中，数字功放正发挥着其不可替代的作用。所以设计出功能优异的数字功放已经是各大电子器件制造商的迫切任务。本文从数字功放的基本原理出发，着重介绍了它的各个电路组成部分。利用Multisim软件对所设计的电路进行功能仿真，并且达到了预期的效果。在实际电路中，针对其产生的电磁干扰提出了一些抑制方法。最后数字功放的发展趋势进行了简要描述。 关键词：PWM码门驱动电路滤波电路电磁干扰 引言 随着科学技术的不断发展，各种各样的电子产品层出不穷，例如笔记本电脑、移动通信终端、音箱等。这些事物的出现极大的丰富了我的日常生活，给我们的工作带来了很多便捷。然而，要使这些产品正常工作，数字功放是不可或缺的。数字功放其功放管的工作在导通和截止状态，如果输入信号使功放管处在导通状态，此时在理想状态下晶体管的内阻近似为零，所以管子两端没有压降，自然就不会产生功率消耗；如果输入信号使晶体管处在截止状态，那么晶体管的内阻就为无穷大，流经管子的电流就为零，也没有功率消耗。所以，晶体管在控制电路工作时是不会消耗功率的，这正是功放管能够达到比较高的效率的原因之一。正是由于数字功放的优越性能，所以它被广泛应用于电子设备中。因此，设计出符合要求的数字功放就显得格外重要。 1功放简介与发展现状 1.1 功放的种类 1.1.1 A类功率放大器 A类功放又称为甲类功放，如图1.1（a），对于此放大器的功率输出管，必须将其Q值设置在直流负载线的中点部分，因为这部分的线性最佳。这样输人信号在正负两个半周期内都能够使放大管在线性放大状态下工作，这时其导通角为360°。随之带来的问题就是能量转换效率很低，电路的最高效率也只有25%，并且需要两种晶体管交替互补才能使整个周期都处在放大状态，也不可避免地产
电气与电子信息工程学院《电子线路设计与测试B》报告 设计题目：多级音频放大电路的设计与测试专业班级：电子信息工程技术2013（1）班学号： 201330230118 姓名： 指导教师： 设计时间： 2015/07/13～2015/07/17 设计地点：K2—306
电子线路设计与测试B成绩评定表 姓名学号 专业班级电子信息工程技术2013级（1）班 课程设计题目：多级音频放大电路的设计与测试 课程设计答辩或质疑记录： 1、对一个音频功率放大器的前置级有什么要求？ 答：要求：一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配；二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。 2、试画出利用TDA2030/2030A实现的OTL功率放大器电路？ 答： 3、何为D类功率放大器？D类功率放大器有什么特点？ 答：(1)D类功放也叫丁类功放，是指功放管处于开关工作状态的功率放大器。 (2)特点：效率高、功率大、失真小、体积小。 成绩评定依据： 实物制作（40％）： 课程设计考勤情况（10％）： 课程设计答辩情况（20％）： 完成设计任务及报告规范性（30％）： 最终评定成绩： 指导教师签字： 年月日
目录 《电子线路设计与测试B》课程设计任务书 (4) 一、课程设计题目：多级音频放大电路的设计与测试 (4) 二、课程设计内容 (4) 三、进度安排 (4) 四、基本要求 (5) 五、课程设计考核办法与成绩评定 (5) 六、课程设计参考资料 (5) 多级音频功率放大电路的设计与测试 (6) 一、设计任务 (6) 二、设计方案分析 (6) 1、前置放大器 (6) 2、音调控制电路 (7) 3、功率放大器 (11) 三、主要单元电路参考设计 (11) 1、前置放大器电路 (12) 2、音调控制器电路 (12) 3、功率放大器电路 (14) 四、软件的仿真与调试 (15) 五、原理图与PCB的制作 (16) 六、音频功率放大器的调试 (17) 七、心得体会 (18) 八、附录 (19) 1、元件清单 (19) 2、实物图 (19) 3、文献 (19)
华为已开始自行设计功率放大器芯片 功率放大器（Power Amplifier）简称“功放”,指在给定失真率条件下,能产生最大功率输出以驱动某一负载的放大器。功率放大器在通信设备中有什么作用？主要功能是什么？功率放大器的关键指标及设计难点在哪？发展现状及未来趋势如何？ 美国为打压华为，不断向半导体厂商下达禁售令。据报道，很多美国半导体厂商最近都纷纷下调营收逾期，最近，工商时报(台)报道中称资深半导体产业分析师陆行之在脸书上说，Lumentum、Qorvo、Inphi、ADI因华为禁售案陆续下修第二季营收预期达5%-8%，Skyworks也宣布下修8%的营收预期到7.55-7.75亿美元，Skyworks公布过去六个月，华为占其营收12%。 要知道Skyworks可是射频功放PA芯片的主要供应商，报道中指出原Skyworks、Qorvo功率放大器GaAs代工厂指出，华为已经直接自行设计功率放大器芯片了。 功率放大器在通信设备中有什么作用?主要功能是什么?功率放大器的关键指标及设计难点在哪?发展现状及未来趋势如何?
一、功率放大器简介 功率放大器(Power Amplifier)简称“功放”,指在给定失真率条件下,能产生最大功率输出以驱动某一负载的放大器。 对于射频通信系统，功率放大器负责发射通道的信号放大，没有功率放大器，信号覆盖就会成为很大的问题，所以，功率放大器很重要。 射频功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率，如何提高输出功率和效率是射频功率放大器设计目标的核心。作为一个射频芯片，功率放大器不但对工艺有需求，同时其设计团队的技术能力、经验积累和专利支撑都非常重要，尤其是工程师的经验和和Know-How，更是重中之重。再者，随着5G的到来，功率放大器需要满足的性能参数众多，因此不可避免需要研发时间的积累，对于后来入局者具有一定障碍。尤其是工艺方面，更是很多功率放大器厂商，甚至是射频厂商难以逾越的门槛。 这也是为什么功率放大器先进技术仍把持在国外厂商手中的原因吧，我们起步太晚了啊!
实验报告 课程名称： 电路与模拟电子技术实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称： 音频功率放大电路 实验类型： 研究探索型实验 同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。 二、实验内容和原理（必填） 音频功率放大电路，也即音响系统放大器，用于对音频信号的处理和放大。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分。 作为音响系统中的放大设备，它接受的信号源有多种形式，通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大，因此，音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。 为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器，希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足，。 为了充分地推动扬声器，通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率，而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。 扩音机的整机电路如下图所示，按其构成，可分为前置放大级，音调控制级和功率放大级三部分。 装 订 线
前置放大电路： 前置放大级输入阻抗较高，输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大，为了减小噪声，前置级通常要选用低噪声的运放。 由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。 理想闭环电压放大倍数为：23 1R R A vf + = 输入电阻：1R R if = 输出电阻：0of =R 功率放大级： 对于功率放大级，除了输出功率应满足技术指标外，还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配，否则将会影响放音效果。 集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电，缺点是输出要通过大电容与负载耦合，因此低频响应较差；OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合，频响特性较好，但需要用双电源供电。（实验室提供本功能模块） 本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高，失真小，输出功率大，外围电路简单等特点，采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端；2脚为反相输入端；3脚为负电源；4脚为输出端； 5脚为正电源。 功放级电路中，电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2为防止输出端的瞬时过电压损坏芯片的保护二极管。R11、C10为输出端校正网络以补偿感性负载，其作用是把扬声器的电感性负载补偿接近纯电阻性，避免自激和过电压。 图中通过R10、R9、C9引入了深度交直流电压串联负反馈。由于接入C9，直流反馈系数F ′＝1。对于交流信号而言，
一、数字功放与D类功放的区别 常见D类功放（PWM功放）的工作原理：PWM功放只能接受模拟音频信号，用内部三角波发生器产生的三角波和它进行比较，其结果就是一个脉宽调制信号（PWM），然后将PWM信号放大并还原成模拟音频信号。因此，PWM功放是用脉冲宽度对模拟音频幅度进行模拟的，其信息的传递过程是模拟的、非量化的、非代码性的。并且由于目前器件性能的限制，PWM功放不可能采用太高的采样频率，在性能指标上尚达不到Hi-Fi级的水平。而数字功放采用一些宽度固定的脉冲来数字地量化、编码模拟音频信号，使音频信号的还原更为真实。 二、数字功放和模拟功放的区别 数字功放由于工作方式与传统模拟功放完全不同，因此克服了模拟功放固有的一些缺点，并且具备了一些独有的特点。 1. 过载能力与功率储备 数字功放电路的过载能力远远高于模拟功放。模拟功放电路分为A类、B类或AB类功率放大电路，正常工作时功放管工作在线性区；当过载后，功放管工作在饱和区，出现谐波失真，失真程度呈指数级增加，音质迅速变坏。而数字功放在功率放大时一直处于饱和区和截止区，只要功放管不损坏，失真度不会迅速增加，如图1所示。 图1 全数字功放与普通功放过载失真度比较 由于数字功放采用开关放大电路，效率极高，可达75%"90%（模拟功放效率仅为30%"50%），在工作时基本不发热。因此它没有模拟功放的静态电流消耗，所有能量几乎都是为音频输出而储备，加之前后无模拟放大、无负反馈的牵制，故具有更好的“动力”特性，瞬态响应好，“爆棚感”极强。 2. 交越失真和失配失真 模拟B类功放在过零失真，这是由于晶体管在小电流时的非线性特性而引起的在输出波形正负交叉处的失真（小信号时晶体管会工作在截止区，无电流通过，导致输出严重失真）。而数字功放只工作在开关状态，不会产生交越失真。
学号： 课程设计 题目OTL音频功率放大器的设计与制作 学院信息工程学院 专业通信工程 班级通信1302 姓名 指导教师 2014 年 1 月23 日
课程设计任务书 题目:OTL音频功率放大器的设计与制作 初始条件： 元件：集成功放TDA2030A、集成稳压器LM7812、电阻、电容、电位计若干。 仪器：万用表、示波器、交流毫伏表、函数信号发生器、学生电源要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、课程设计工作量：1周。 2、技术要求： ①要求设计制作一个音频功率放大器频率响应20~20KHZ，效率>60﹪，失真小。完成对音频功率放大器的设计、仿真、装配与调试，并自制直流稳压电源。 ②确定设计方案以及电路原理图并用multisim进行电路仿真。 时间安排： 序号设计内容所用时间 1 布置任务及调研1天 2 方案确定0.5天 3 制作与调试 1.5天 4 撰写设计报告书1天 5 答辩1天 合计1周 指导教师签名： 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 摘要 (1) Abstract (2) 音频功率放大器的设计与制作 (3) 1. 设计原理及参数 (3) 1.1音频功放电路的设计 (3) 1.1.1设计原理 (3) 1.1.2 参数计算 (5) 1.2直流稳压电源的设计 (6) 1.2.1设计原理 (6) 1.2.2参数计算 (7) 2.仿真结果及分析 (8) 2.1音频功率放大电路 (8) 2.1.1仿真原理图 (8) 2.1.2仿真效果图 (9) 2.2直流稳压电源电路 (11) 2.2.1电路原理图仿真 (11) 2.2.2仿真效果图 (11) 3.实物制作与性能测试 (12) 3.1音频功放实物制作 (12) 3.2性能测试 (13) 3.2.1功率性能测试 (13) 3.2.2频率响应测试 (14) 3.3直流稳压电源制作 (14) 3.4直流稳压电源的测试 (15) 4.收获以及体会 (15)
实验五 集成功率放大器 一、实验目的 (1) 熟悉集成功率放大器的工作原理。 (2) 掌握集成功率放大器性能指标测试方法。 .二、实验仪器 .〈1〉双踪示波器1台 (2)数字毫伏表1台 (3)模拟实验台1台 (4)数字万用表1块 .三、预习要求 (1)复习集成功率放大器的工作原理,阅读实验内容,对照图1-1及图1-2分析工作原理。 (2)在图1-2电路中,若Vcc=12V , RL=10Ω, 计算电路的输出功率Pom, 电源供给功率Pc 、效率η。 四、实验原理 实验电路由集成电路LM386加外围元件组成, 该电路为美国国家半导体公司产品。采用8引线双列直插封装，电源电压VCC 使用范围（VCC=5-18V ）、静态功耗低（VCC= 12V 时为6mA 左右），由于该集成电路外接元件少，因而在便携式无线电设备、收音机、录音机、小型放大设备中得到广泛应用。 LM386是单电源互补对称功放集成电路,该电路内部包括由Vl 构成的射极输出器、V2、V3构成的差动放大电路、V5、V6构成的镜像电流源以及由V8、V9、V10组成互补对称电路构成的输出级。为使电路工作在甲乙类放大量状态,利用VD1、VD2提供偏置电压。该电路静态工作电流很小,约4mA-8mA 。输入电阻较高约5M Ω左右,故可以获得很高的电压增益,由于V1、V2采用截止频率较低的横向PNP 管,故几十赫以下的低频噪音很小。该电路内部原理如图1-1所示。 图1-2为外部接线原理图,图中Rw 为输入衰减电位器(音量控制),信号由③脚同相端输入,②脚反相端接地。C1、C2为接在直流电源Vcc 端(⑥脚)的退耦电容,C4为输出(⑤脚)耦合电容,C5为旁路电容(⑦脚),C3为跨接在①脚与⑧)脚之间的增益控制电容。当①脚和⑧脚之间开路时，电压增益为26dB ；若在①脚和⑧脚之间接阻容串联元件，则增益最高可达46dB ，改变阻容值则增益可在26dB-46dB 之间任意选取，电阻值越小增益越大。 (虚线框测数据时不接入)。 123 4 5678增益增益-输入+输入地输出 +V 旁路LM386引脚图 音箱 8欧 黑 红 LM386功率放大器原理图 om 图1-2
数字功放和模拟功放优缺点对比 数字功放的根本电路是早已存在的D类放大器（国内称丁类放大器）。以前，由于价钱和技术上的缘由，这种放大电路只是在实验室或高价位的测试仪器中应用。这几年的技术开展使数字功放的元件集成到一两块芯片中，价钱也在不时降落。理论证明，D类放大器的效率可到达100%。但是，迄今还没有找到理想的开关元件，难免会产生一局部功率损耗，假如运用的器件不良，损耗就会更大些。但是不论怎样，它的放大效率还是到达90%以上。 由于功耗和体积的优势，数字功放首先在能源有限的汽车声响和请求较高的重低音有源音箱中得到应用。随着DVD家庭影院、迷你声响系统、机顶盒、个人电脑、LCD电视、平板显现器和挪动电话等消费类产品一日千里的开展，特别是SACD、DVDAudio等一些高采样频率的新音源规格的呈现，以及声响系统从平面声到多声道环绕系统的进化，都加速了数字功放的开展。近年来，数字功放的价钱呈不时降落的趋向，有关这方面的专利也层出不穷。 一、D类输出功率和耗费功率与AB类功率放大器耗费比例 采用低频音频信号调制一个固定高频频率的脉宽的一种放大器被人们称为D类放大器又有人称为数字音频放大器，他最大的特性是效率特别高（理论上能够到达100%，实践在85%以上），采用十分小的电子器件就能够制造出很大功率的音频放大器。 小功率，即1W-3W的功率放大器而言，在相同播放内容的情况下，AB类功率放大器与D类功率放大器的功率效率各约为AB=15%及D=75%。在播放1W音乐的情况下，AB类功率放大器需求耗费6.7W的功率，但D 类功率放大器在同样的播放条件下只耗费1.33W。因而，运用D类功率放大器可延长电池的运用时间达5倍(6.7W/1.33W)。低功率的运用除了手机，DVD、MP3及PMP之外还有一些盛行产品如iPod、手机、及数字相框。那么中功率的状况下，即10W-30W的功率放大器而言在相同播放内容以语音为主的情况下，AB类功率放大器与D类功率放大器的功率效率分别为AB=25%及D=80%。 在播放10W语音的情况下，AB类功率放大器需求损耗40W的功率，但D类功率放大器在同样的条件下播放只损耗12.5Watts。因而运用D类功率放大器可降低电源的本钱将近3倍(40W/12.5W)，而且D类功率放大器所产生的2.5W的热可由普通功率封装及PCB设计即可处置不用额外的散热器。在大功率输出的状况下，即100W-200W的D类数字功率放大器在汽车声响亦将占有一席之地，在此高功率之下D类功率放大器仍免不了运用散热片，但散热面积与散热量比AB类功率放大器所需的要小，由于高效率的缘由，D类功率放大器能够在不启动汽车引擎的情况下有较长的运用时间而不耗费太多电瓶的电量，D类功率放大器成为如今汽车声响的主要应用产品。 二、数字功放和数字化功放、数码功放的区别 所谓的数字化功放只是在前置级上采用数字信号处置的方式，在模仿音频信号或数字音频信号输入后，采用现有的数字音频处置集成电路，完成一些比方声场处置、数字延时、混响等功用，最后再经过模仿功率放大模块停止音频放大。 固然目前各集成电路厂家都推出了数字声场处置、数字卡拉OK和数字杜比解码集成电路。 但是由于目前功放大都只能接纳模仿音频信号，所以各集成电路的接口也大多是模仿的，这就需求重复地停止模/数、数/模转换，由此会引入量化噪声，使音质恶化。全数字功放除了针对扬声器的接口以外（这
电子技术课程设计报告——高保真音频功率放大器 上海大学机自学院自动化系 自动化 姓名:吴青耘 学号:16121324 指导老师: 李智华 2018年6月29日
一、项目名称 高传真音频功率放大器 二、用途 家庭、音乐中心装置中作主放大器 三、主要技术指标 1. 正弦波不失真输出功率Po＞5W (f=1kHz,RL=8Ω) 2. 电源消耗功率P E＜10W ( Po＞5W ) 3. 输入信号幅度VS=200～400mV （f=1kHz，RL=8Ω， Po＞5W ) 4. 输入电阻Ri＞10kΩ( f=1kHz ) 5. 频率响应BW=50Hz～10kHz ( R L=8Ω，Po＞5W) 四、设计步骤 1．电路形式
电路特点分析： 较典型的OTL 电路，局部反馈稳定了工作点，总体串联电压负反馈控制了放大倍数并提高输入电阻和展宽频带，退耦滤波电容及校正电容是为防止寄生振荡而设。 功率放大器通常由功率输出级、推动级（中间放大级）和输入级三部分组成。 功率输出级由互补对称电路组成。推动级(中间放大级）一般都是共射极放大电路，具有一定的电压增益。输入级的目的是为了增大开环增益，以便引入深度负反馈，改进电路的各项指标。 2.设计计算： 设计计算工作由输出级开始，逐渐反推到推动级、输入级。 （1） 电源电压的确定 输出功率 W P 50> )(228588 .01 V V cc =??= （2） 输出级（功率级）的计算 W P P V Vcc V A RL V I M M C ce cc CM 12.0112 1 375.18/112/0======= 功率管需推动电流：mA I I CM M b 5.2750/375.1/3===β 耦合电容：uF R f C L L 200021 ) 5~3(6≈=π,现取2200uF/25V 稳定电阻R 12：过大则损失功率过大，过小温度稳定性不良，通常取0.5~1欧姆。