D类功放原理与设计WuYangboFacultyofinformationscience&technologyNingbo
university2011年7月1概述2D类功放电路结构与工作原理3D类功放单元电路设计4性
能分析与改善能够向负载提供足够信号功率的放大电路称为功率放大电路，简称功放。功放既不是单
纯追求输出高电压，也不是单纯追求输出大电流，而是追求在电源电压确定的情况下，输出尽可能大的功率。功放电路的要求：Pomax大
，三极管极限工作?=Pomax/PV要高失真要小1.1功率放大电路分类电路中晶体管的工作状态（按一个周期导通的
角度大小划分）乙类（class-B）：180?甲类（class-A）：360?甲乙类（c
lass-AB）：>180?丙类（class-C）：<180?丁类（class-D）：
开关状态工作波形OωtiC2ππ3πICA类OωtiCB类OωtiCAB类I
COωtiCC类OωtiCD类效率低≤50%。效率≤78.5%。效率
接近乙类效率最高。1.2D类功率放大电路D类功放是放大元件处于开关工作状态的一种放大模式。
放大元件要么处于截止状态，要么导通状态，晶体管相当于一个理想开关而不消耗能量。在理想情况下，效率为100%。D类功放的特点：
高效；散热小;体积小；适合大功率放大器。优点： 缺点：信号失真较为严重。图1400WD类功放模块
2.1D类功放电路结构(1)信号调制电路：模拟信号转换为脉宽与信号幅度成正比的方波(PWM)。 (2)开关放大电路：
将输入方波进行功率放大。 (3)低通滤波电路：滤除高次谐波，将放大后的信号加到负载上。。 2.2D类功放工作原理简化
的D类功放电路结构fs=1KHz;fT=20KHz2.3输出PWM信号频谱与低通滤波器(1)输出PWM信号的频谱f
c=1KHzfc=8KHz(2)二阶巴特沃斯低通滤波器3.1D类功放总体架构3.2PWM调制电路三角波频率：3
00KHz~600KHz三角波产生电路: 专用芯片 运放构成的三角波产生电路比较器：集成电压比较器LM3113.2功
率输出电路(1)半桥功率输出电路(2)全桥功率输出电路(3)实验室现有的功率MOSFETIRF540 IRF64
0 IRF37103.4MOSFET驱动电路通常采用专用的驱动芯片。实验室现有IR公司的驱动芯片，具体型号
:IR2104,IR2110,IR2111……..以IR2104为例说明使用方法。FunctionalBlockD
iagramTypicalConnection自举电容：钽电解充电二极管：肖特基二极管203.5输出滤波电路设计
输出滤波器通常选择二阶巴特沃斯LC低通滤波器。（1）半桥LC滤波器设计归一化传递函数（2）全桥LC滤波器设计给定RL和fc,L、C参数表 |
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