原理
D类放大器通常包括PWM级放大级、输出级3个部分工作原理如图1所示。采用PWM技术完成对输入音频信号的调制PWM级产生的PWM信号用于驱动功放电路通常为MOSFET桥将PWM信号进行放大输出级为低通滤波器它将放大的PWM信号解调同时滤掉高频开关噪声得到放大的音频信号驱动扬声器输出。
3、各组成部分的工作原理
31、设计原理
音频功率放大器主要由输入级、放大级、输出级三个部分组成。
电路采用TDA2030A集成功率放大电路具有输出功率大、保护性能完善、外围电路简单、使用方便等优点。工作范围为±6±18V。
输入级采用电容耦合输入。用以去掉音频信号中的低频信号与R1构成高通低频响应。
放大级采用TDA2030A集成芯片输出功率大10W频率响应为101400Hz输出电流峰值最大可达35A。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。
TDA2030A功率放大管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
f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。经过不断的电流及电压放大就完成了功率放大。
32、PWM比较器电路设计
PWM比较器是由前置运算放大器输出信号与三角波信号进行调制的核心电路其性能直接影响到输出调制信号的准确度即影响到输出信号的失真度。
图1PWM比较器电路设计
TN58为输入级的输入管三角波信号Vtri和前置运放输出信号Vi
分别从两个基极输入再经由P8、10作为二极管负载输出到P7和P9然后再由N32、N37、N38、N48、N49和N34、N41、N42、N44、N45构成的Latch结构送到输出级。采
用三极管做输入管是因为三极管比MOS管更能够抑制闪烁噪声同时三极管的跨导也比MOS器件大工艺匹配度也高因此能够带来较大的匹配性减小比较器的直流失调也可提高比较器的直流电压增益。输入级则采用两级放大形式负载管均采用二极管连接形式它与恒流源负载相比虽然在漏端产生的寄生电容多了一个栅电容但大小相差不多但它具有很小的输出阻抗其在输出端口产生的极点将被推到离原点较远的地方。输入级采用两级放大结构可用来提高输入级的增益提高比较器精度。输出级由N33、N3536、N3940和它们后面的施密特触发器r