厦门大学
硕士学位论文
高效率、低失真的D类音频功率放大器
姓名：叶春晖
申请学位级别：硕士
专业：测试计量技术及仪器
指导教师：冯勇建
20090501
摘要
半导体技术的进步重新唤起了人们对Ｄ类音频功放的兴趣，尤其体现在便携器件等消费电子产品中Ⅲ。
本文对双声道Ｄ类音频功率放大器进行研究，通过使用双边自然采样控制四个状态功率输出开关的脉宽调制技术极大降低了静态功耗，从而将低输入状态下的芯片的效率提高Ｎ９０％。同时将谐波失真降至０．０３％．并且通过独特的二阶反馈环路增大系统带宽，使系统在２０赫兹ｊ！ｌＪ２００００赫兹的音频范围内具有平坦的响应曲线。
就此本文主要开展了以下研究工作：
１．综合考虑器件成本和性能的要求，选取了现代公司的０．６Ｕｍ线宽标准工艺，在保证合理的成本和芯片面积的前提下得到最优化的效率以及相应的输出功率性能。通过对输出级电路分析计算，确保芯片在该工艺条件下的运行安全性。
２．深入分析计算了以往各种采样技术的特点，设计了双边自然采样控制四个状态功率输出开关的脉宽调制技术作为Ｄ类音频信号调制器的核心技术，提高了系统线性度，极大降低了系统静态功耗。
３．设计独特的二阶反馈环路增大系统带宽。建立传递函数模型，通过ＭＡＴＬＡＢ分析系统的线性与稳定性。通过ＳＩＭＵＬＩＮＫ仿真，计算出系统的失真度。
４．设计并全差分结构的运算放大器作为组成音频信号调制器的核心放大器，以得到更高的集成度，并且不需要使用输入耦合电容对。设计轨到轨的高反应速度的比较器作为脉宽高制信号发生器，从而将信号相移最小化，同时保证系统的稳定性。
５．完成包括Ｄ类音频调制器以及功率输出级在内的整个器件的所有具体电路设计与仿真验证；完成了器件的版图设计、后端生产以及性能测试。所得到的产品在拥有高达９０％的效率与低至０．０３％的失真度，在效率与失真度方面性能优异，十分符合音频领域的应用要求。 该Ｄ类音频功率放大器的性能良好，拥有极高的效率以及低失真，同时还拥有占空间小，成本低的优势，适合于手机等便携式消费电子产品的音频应用，在国内处于领先地位，具有广泛的市场前景。关键词：ＣＭＯＳ；Ｄ类音频；功率放大器
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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。
物料名称参数封装ADT7350 降压之王1.2A,4.5V to 24V, 1.4MHz Step-Down Converter TSOT23-6ADT73513A,4.5V to 28V,925KHz Synchronous Rectified Step-Down ConverterSOP8EPADT7310 多通道首选6CH Power Supply IC for CCD Camera Module MLF28ACT4060ASH 4.75V to 20V Input Wide Input 2A Step Down Converter,420KHZSOP8ACT4070YH4.5V to 30V Input Wide Input 3A Step Down Converter,400KHZSOP8ACT6311UCWhite LED Step-Up ConverterTSOT23-5RT9011-MGPJ6300mA Dual LDO 2.8V同1.8V双输出TSOT23-6LT1615ES5 升压之王Micropower Step-Up DC/DC ConvertersTSOT23-5LT1615ES5-1(低压启动)Micropower Step-Up DC/DC Converters,低压起动TSOT23-5LT1613CS51.4MHz, Single Cell DC/DC ConverterSOT23-5LT1937ES5White LED Step-Up ConverterTSOT23-5MP3202DJ1.3A Fixed Frequency White LED Driver LED驱动之王TSOT23-6LTC3406ES51.4 MHz,600mA /800mA/1000mA Synchronous Step-Down ConverterSOT23-5TDA7052AT/N2,1181W的BTL单声道音频放大器 加 直流音量控制SOP8TDA3629T/YM,118 Light position controller/光位置控制器SOP16LA72910V单片线性 FM调制器 加 解调器ICSSOP16TPS2065DR单个1A 限流配电开关,用于 USB 应用领域SOP8RT0302PCMOS Design for Door Bell application,叮咚两声音效DIP8/SOP8RT0301PCMOS Design for Door Bell application,叮咚壹声音效DIP8/SOP8SLVU2.8-4用于以太网的保护器件 SOP8MU3100 433MHZ,315MHZ RF无线传输模块SOP20HP1804S818首4和弦通道8级音量调节,DAC输出的门铃和弦语音IC,按门铃音色谱MIDI风格,音SOP8 HP3206S1632首6和弦通道8级音量调节,DAC输出的门铃和弦语音IC,按门铃音色谱MIDI风格,音SOP16 HP0608S8三键警报语音ICSOP8RTC67012.4G宽频FM无线影像声音发射模块QFN32LDRTC67112.4G宽频FM无线影像接收模块QFN48RTC67212.4G宽频FM无线声音接收模块QFN24RTC67122.4G宽频FM无线 影像+声音接收模块QFN48RTC6682 无线功率放大器 QFN16U2860BB双通道电视系统FM 伴音解调器SOP14SGM9116XS高清 35MHz滤波器带宽的三通道视频驱动器SOP8SGM9119YS三联，五阶，标准清晰度视频滤波驱动器SOP8KSD362RTUB/W TV Horizontal Deflection OutputTO220SI2305DSP-Channel 1.25-W, 1.8-V (G-S) MOSFET SOT23MC34018DWVOICE SWITCHED SPEAKER-PHONE CIRCUIT SOP28MC34119Low Power Audio Amplifier DIP8/SOP8TDA2822DUAL LOW VOLTAGE POWER AMPLIFIER 12VDIP8/SOP8AMS11171A LOW DROPOUT VOLTAGE REGULATOR SOT223LM386LOW VOLTAGE AUDIO POWER AMPLIFIER DIP8/SOP8LM358DUAL DIFFERENTIAL INPUT OPERATIONAL AMPLIFIERS DIP8/SOP8TL431A 0.5%精度并联电压基准SOT89MT4953P-Channel Enhancement Mode Field Effect Transistor -30V,-5.3ASOP8CJ78L05/06/08/09/12/15Three-terminal Voltage Regulator,0.1A,0.5WSOT89-3CJ78M05/06/08/09/12Three-terminal Voltage Regulator,0.5ATO252FS8853300mA LDO Linear Regulator /AP1722/SGM2019/ME6219/LN1134SOT23-5SE809S,T3-Pin Microprocessor Reset Monitor,复位IC IMP809/MAX809SOT23BC847B,BC857B,RB551V-30,1N5819,1SS355,1SS400,BAV99,1N4004等二三极管…更多新产品未能尽列,请登录 查看代理产品线…纽艾迪新产品选型指南
复位IC，电源管理IC系列，替代型号及参数
复位IC
PJ809 series(2.63/2.93/3.08/4.0/4.38/4.63V）
PJ810 series(2.63/2.93/3.08/4.0/4.38/4.63V）
PJ705/706/707/708/813
EL Driver IC
PJ6540C(驱动面积20-40 CM2)
PJ6540S(驱动面积20-40 CM2)
PJ6540TS(驱动面积20-40 CM2)
PJ6543S/TS(驱动面积50-100 CM2)
高电压检测IC
PJ6101C/NXXXMR series(1.1-6.0V,每隔0.1有型号）
LCD Driver IC
SC1904(驱动点数19X4)
SC1621(驱动点数32X4)
SC1621(驱动点数32X4)
SC1622(驱动点数32X8)
SC1622(驱动点数32X8)
SL4808(驱动点数48X8)
SC1626(驱动点数48X16)
SC1626(驱动点数48X16)
SC6523(驱动点数52X3)
PJ8566S(驱动点数32X4)
小功率AB类音频放大IC
PJ4890(1W)
PJ4990(1.25W)
PJ4871(1.5W)
PJ4871(PP)(底部带散热片,1.5W)
TDA2822(12V,2X1W)
PJ2822(12V,2X1W)
TDA2822(9V,2X1W)
PJ2822(9V,2X1W)
TDA2822(6V,2X1W)
LM386
中功率AB类音频放大IC
PJ4888(2X2.1W,带3D混响功能和立体声耳机功能)
PJ4818(2X2.2W,带立体声耳机功能)
PJ4088(2X2.2W,带立体声耳机功能)
PJ4863MTE(2X2.2W)
PJ4863S/P(2X2.2W)
CSC4863S(2X2.2W)
TEA2025(12V,2X2.5W)
TEA2025(9V,2X2.5W)
PJ4836(2X2W,带重低音)
PJ4836(2X2W,带重低音)
