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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怀旧!怀旧!你还记得曾经的5G37音频功放IC吗
前几天,一个老无线电爱好者给了我一些他自己收藏多年的古老电子元件,其中有一个型号为5G37的音频功放IC还是首次见到,不知有没有使用过这款功放IC的朋友?经查资料,5G37为上海无线电五厂生产的一款OTL音频功放IC,其在上世纪八十年代生产的一些黑白电视机中常作为音频功放,当时亦有些扩音机中使用两块5G37组成功率较大的BTL功放电路。▲ 5G37音频功放IC的外形。
从图中可见,这款音频功放IC有8个引脚,输出功率只有2W,两侧却带了面积较大的散热片,远不如意大利SGS公司生产的TDA2822M小巧。▲ 5G37构成的OTL音频功放电路。
上图为5G37构成的OTL音频功放电路。5G37的工作电压范围为6~18V,在电源电压为18V时,静态电流为30mA,此时若RL为8Ω,则输出功率为2W。5G37的②脚为音频信号输入端,其输入阻抗>20KΩ。▲ 5G37内部等效电路。
从上图可见,当时生产的音频功放IC的集成度很低,与三极管分立元件组成的音频功放电路差不多。▲ 5G37功放电路板。
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