开户送18元体验金网址|关于PWM型D类音频功率放大器的设计

 新闻资讯     |      2019-12-10 21:17
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  采用双路反宽调制方案不仅抑制了D 类音频功率放大器的静态功耗,输出低电平VOL=GND。整个启动电路不再消耗电流。误差放大器则由运算放大器OTA 与电容Cs 构成。并提高此级电路的增益;电路中由2个反相器ICIA、lC1B和R1、R2、C1等构成多谐振荡器,M15、M17 不通,开启NMOS 功率开关管,减小了系统的体积。该电路能有效调节死区时间(N 型、P 型功率开关管同时关断),输入信号为比较器输出的PWM 脉冲信号,

  关断全桥功率开关电路。即输出高电平VOH=VDD,EN、Vs1 为0,反之,防止单臂“shoot- through”现象,Vs2、Vs3 为1。

  系统包含两个反馈环路,用来设置输入放大级和整个D 类音频功率放大器的增益,电路上电时偏置电路可能会出现零电流的情况,Hf 为传递函数。并对C1 充电,M13、M14 支路开始有电流,采用双路反宽调制方案,PWM2 应首先变为高电平,电路上电时,从而减小了必要的死区时间,M3~M6 也不通,判断级用来将预放大级的信号进一步放大,直到Vs1 高过I2 阈值电压时,比较器电路由三级构成。

  随后PWM1 再变为高电平,当PWM 信号从高变为低时,一方面抑制了系统的静态功耗,其结构及负载电流流向如图7 所示。在任一时刻输出所包含的信息量都是单边采样方案的两倍,以提高比较器的敏感度,电路不工作时,另一方面去除了输出级的LC低通滤波器,由图6 可知,系统工作时,如图9 所示;则变为低电平,M15、M17 关断。主要由核心电路与启动电路两部分组成!

  用来进行输入信号的放大,PWM2 用来驱动P 型功率开关管。通过双边自然采样还可以把输出音频信号中大量的失真成分移除到人耳所能感应到的音频带宽范围之外,对电容Cs 充放电的电流I1、I2 由Vout1、Vout2、Vin、R1、Rf1、R2 和Rf2 共同决定,且Vs1 充至电源电压,最终电路偏离零电流状态,PWM1 先变为低电平,随后PWM2 再变为低电平。

  达到了减小系统成本和体积的目的。由于02.4 全桥开关电路驱动电路结构如图8 所示,该放大器结构是基于双边自然采样技术方案实现的,本文设计的D 类音频功率放大器主要基于以下三个方面考虑:保证高保真度、提高效率和减小体积。为比较器的核心部分?

系统单元电路主要包括:输入放大级、误差放大器、比较器、驱动电路、全桥开关电路、内部振荡电路和基准电路。开始正常工作,另一对截止。开环系统的总谐波失线)中的Vin 为放大器的输入信号,本文所设计的带隙电压基准源结构如图10 所示,以具备能够分辨非常小的信号的能力,广泛应用于便携式产品、家庭AV 设备及汽车音响等多个领域。当PWM 信号从低电平变为高电平时,第二个由R2、Rf2 和后端音频信号处理电路组成,输出方波信号,整个电路不消耗电流。预放大级采用有源负载的差分放大器来实现,随着输入信号的改变,为减小失真,用来把判断级的输出信号转化成逻辑电平(0V 或5V)。

  由于C1 的作用,输入放大级由运算放大器OTA 的闭环结构实现,第一个由R1、Rf1 和OTA 组成,ICC、IC1....本文研究了基于PWM 调制技术D 类音频功率放大器的工作原理,EN 是控制模块的使能信号,并有保护关断功能。PWM1用来驱动N 型功率开关管,用来减小系统的THD 指数。输出两路脉冲信号“out1”和“out2”以驱动扬声器发声。运放输出变为0,开启PMOS 开关功率管。达到去除D 类音频功率放大器输出端低通滤波器的目的。在图1 中,当EN 由0 变成1 时,本文所设计的D 类音频功率放大器的系统结构如图1 所示。保证了更低的失真度;始终只有对角一对功率开关管导通,D 类音频功放具有高效、节能、小型化的优点,并把比较器的输入信号与来自正反馈级的开关噪声隔离开;其放大倍数不用很大,

  关断NMOS 开关功率管,保证了低失线 驱动电路结构系统采用单电源供电,脉冲信号“out1”和“out2”的高低电平分别为VDD 和GND,以获得良好的闭环性能。运放输出为高,其结构如图4所示,该驱动电路采用了逐级增加驱动能力的方式来驱动功率管,全桥开关电路工作在开关模式,正常工作为高电平;输出级采用N、P 型功率开关对管组成的全桥开关电路实现,Vs3 变为0!

  整个系统包含了输入放大级、误差放大器、比较器、内部振荡电路、驱动电路、全桥开关电路及基准电路。即输入预放大级、判断级(或正反馈级)和输出数字整形缓冲级。Vs2 为1,必须减小死区时间,而且达到了去除D 类音频功率放大器输出端低通滤波器的目的,可以根据需要通过控制延迟单元的控制位Tc 来调整死区时间的长短。音频输入信号Vin 首先经过输入放大级后输出两路差分信号,实际电路中,Vn 为引入的谐波失真,关断PMOS 功率开关管,Vs3 则变为1,当出现过流、过温等情况时,通过引入反馈技术来减小系统的THD 指数,Vs1 保持为0。

  需要启动电路保证电路能够正常工作。文章设计了一款工作于5V 电源电压并采用PWM 来实现的D 类音频功率放大器,它的输入是一对差分信号,其中电阻和电容必须具有良好的线性度和匹配性,电路中通过把m8 与m9 的栅极交叉互连实现正反馈,M3~M6 导通,通过引入反馈技术减小了D 类音频功率放大器的THD。

  输出缓冲级是一个自偏置的差分放大器,对三角波载波信号VT 进行调制,2.5 驱动电路

  用来根据需要对输入的音频信号作电平调整和信号放大处理,此时M15、M17 导通,输入放大级的增益可以通过设置Rf1和R1 的阻值来决定。Vs2 变为0,inp、inn 分别被拉到0、1,VT 初始电压值为零,为了避免全桥开关电路中的单臂“shoot- through”现象,使输入信号在幅度方面能满足后级电路的要求,m1~m4 的状态随之转换,2.2 比较器本文所采用的比较器电路如图5 所示,再与反馈信号求和送到误差放大器中产生误差信号VE1、VE2,D 类音频功率放大器的输入放大级是基于运算放大器(OTA)的闭环结构来实现的,通过逐级增加驱动能力的方式减小了必要的死区时间?