功放ic输出滤波 数字功放,D类功放的设计,LC滤波器的设计,写得很太好了

小编 2024-10-14 项目合作 23 0

数字功放、D类功放的设计,LC滤波器的设计,写得很太好了

D类功放:D类音频功率放大器,也称数字功放。

人耳能听到音频频率范围约为20 Hz~20 kHz

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,输出可能大的功率。

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)

甲类(class-a):360度

乙类(class-b):180度

甲乙类(class-ab):>180度

丙类(class-c):<180度

丁类(class-d):开关状态

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%

特点:

优点:高效;散热相对其他较小;体积小,适合大功率放大器

缺点:信号失真较为严重

信号调制电路:

模拟信号装换为脉宽与信号幅度成正比的方波(PWM)

开关放大电路:

将输入方波进行功率放大

低通滤波电路:

滤出高次谐波,将放大后的信号从PWM波形中还原加到负载上。

注意:该部分为低损耗的LC低通滤波器,不能采用RC低通滤波器,电流大电阻耗能严重。

现在,一般应用的D类功放已经集成为IC,用户只需按要求设计低通滤波器即可。

Layout:

D 类功放IC的功耗一般较大,发热大:

故底焊盘上面应该加过孔,有助于散热,同时作大面积开窗,增强散热效果。

由于属于audio方面的IC:

故供电还是尽量选择低噪声的LDO,电容的选择跟放置要注意。

功放或者大功率器件供电,请选择DC-DC,开关频率选MHz级别的,请可能减少纹波带来的必要的影响。

D类功放的输出是快速变化的矩形波,具有高电压,大电流的特点:

故输出到喇叭的线应该尽量粗,可包地;并尽量远离高速信号跟敏感器件。

注意:以上三点的蓝色部分做了超链接的处理,可以点击了解更多的知识。

关于LC滤波器的设计,可以根据下表公式自动计算,需要的请留言。

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微观拆解:陶瓷滤波器和一个有源晶振,原理介绍及部件解析

早前拆解过一些声表面波滤波器等等各类器件,今天拆解一些各类陶瓷滤波器给坛友解闷,再赠送一个有源滤波器的拆解。

下图是陶瓷滤波的基本结构和原理,由锆钛酸铅等粉末高温烧结压铸的陶瓷片经高压直流极化后形成具有压电效应的压电材料,具有压电效应和谐振选频功能。

和普通晶振晶体特性类似,因此通过组合可制成各类陶瓷谐振器或者滤波器等器件,下图是其等效电路,和晶振差不多。

下图是一颗455khz中频陶瓷带通滤波器

塑封

塑料外壳树脂灌封,三引脚。

显微摄影

底部

剥离部分外壳后露出电极片

一共四颗陶瓷片,两个稍厚,两个薄一些。

抽出一片,中间有个金属垫片负责固定和保证接触良好。

另一面有个弹性垫片压紧

第一颗陶瓷片,表面镀银。

另一面中心部位镀银(这个面积根据设计需要,可以微调谐振频率),

侧面

第二片陶瓷,薄一些。

双面镀银,且面积一样。

全部取出后,两个厚的完全一样,两个薄的也是一样。

电极分布,底部有个绝缘垫片,负责隔离u形电极片。

通过陶瓷片的组合获得设计功能

全部部件

下面也是一颗中频陶瓷带通滤波器,通带频率较高。

反面

侧面用胶将两层粘合起来

加热后分离顶盖(这几张对焦不太好),两个梳状陶瓷片。

拿下一片

反面

全部取下

陶瓷衬底上有胶质绝缘层,刮开可以看到镀银电极引线。

其实每一片陶瓷片有多个电极度层,实现多个陶瓷谐振器的整合,减小体积。

反面

这个就更小了,也是陶瓷带通滤波器。

多层压接在一起

反面

除去底部外壳

去除上盖,中间还有三层,中间是隔离层,只有中间两层是陶瓷片。

去除顶盖后

准备分离中间三层

刀片撬入

由于分离需要经过高温加热变得很脆,有些碎裂。电极分布走线形状更加复杂

中间的隔离层

这个是巴伦滤波器,有滤波功能同时还具有单端转差分和阻抗变换的作用,多用于tx输出到rf功放之间的滤波和差分变换工作。

体积比较小和一粒米相当,现在的此类滤波器会更加的小,和芝麻类似。

陶瓷粉末烧结封装了,很难拆解了。

粘到手指上磨一下,除了一些电极没看到什么。

烧红冷却暴力分离,也只看到一些铜色电极,内部结构已经融为一体了,陶瓷材料也和上面不同,通体纯白,无法继续分解了。

下面是一颗高频rf带通滤波器,工作频段ghz以上。

侧面,同样陶瓷烧结封装。

底部

无奈同样暴力分解

和上面如出一辙,也只能看到一些多层引线电极,但是不是镀银了,是紫铜。看来以后想获得真相也越来越难了

最后赠送一个13mhz有源晶振,金属外壳已经去除。

反面

陶瓷基材,类似厚膜工艺。一颗奇特的可调电容,用来微调震荡频率。

拆下来看看

估计很多坛友也没见过这样的微调电容,我也是第一次见,一颗异形mlcc电容上镶嵌了一个可调部件。

底部

刀片分离

分离后

作用原理

旋帽反面特写

垫圈

旋帽正面特写

整体的反面,一颗6脚震荡ic,和外围组成振荡电路。

这个是晶振了,6脚的,其实4个腿儿都是地。

磨去金属顶壳

分离

看到晶体了

双面镀金,和电极靠银浆连接。

侧面特写

全部残骸

拆解结束。

谢谢观看!

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作者:qrut

本文来源:数码之家

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