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關(guān)于D類功放，這些知識(shí)點(diǎn)你大概率還不知道！

時(shí)間：2021-12-07 11:30:42
關(guān)鍵字： D類功放   
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[導(dǎo)讀]▼關(guān)注公眾號(hào)：工程師看海▼本文更適用于對(duì)D類功放有一定了解的工程師1、D類功放的構(gòu)成及基本原理構(gòu)成：D類功放基本結(jié)構(gòu)可以分為3部分，a.調(diào)制器；b.放大器；c.低通濾波器。D類功放相對(duì)于A、B、C類來(lái)說(shuō)更不好理解，因?yàn)樗切枰{(diào)制的，看起來(lái)就是占空比不同的PWM波，波形看著與我們...




本文更適用于對(duì)D類功放有一定了解的工程師


1、D類功放的構(gòu)成及基本原理


構(gòu)成：



D類功放基本結(jié)構(gòu)可以分為3部分，a.調(diào)制器；b.放大器；c.低通濾波器。


D類功放相對(duì)于A、B、C類來(lái)說(shuō)更不好理解，因?yàn)樗切枰{(diào)制的，看起來(lái)就是占空比不同的PWM波，波形看著與我們的音頻模擬波形一點(diǎn)都不像。


基本原理：


簡(jiǎn)單理解就是：音頻信號(hào)與三角波高頻載波經(jīng)過(guò)比較器進(jìn)行比較，得到占空比不同的PWM波（調(diào)制器部分），然后將得到PWM信號(hào)通過(guò)放大器后驅(qū)動(dòng)MOS管對(duì)管（放大器），最后經(jīng)過(guò)濾波器輸入到喇叭。調(diào)制后得到的PWM里面含有音頻分量，然后通過(guò)低通濾波器濾掉高頻載波還原成原始信號(hào)。



2、D類功放的輸出功率如何測(cè)量


功率測(cè)量的意義：防止揚(yáng)聲器實(shí)際使用功率超過(guò)其標(biāo)稱最大值導(dǎo)致破音及加速揚(yáng)聲器損壞，一般使用時(shí)會(huì)做一些降額。



從上述D類功放的基本工作原理可知，調(diào)制后輸入到揚(yáng)聲器的PWM里面含有音頻分量，需要通過(guò)低通濾波器濾掉高頻載波還原成原始信號(hào)。如下圖所示，



測(cè)試步驟：首先為了測(cè)量方便需要給D類功放輸入1kHz的音頻信號(hào)，然后用低通濾波器在揚(yáng)聲器(4W/4Ω)輸出端還原信號(hào)。經(jīng)測(cè)試，B點(diǎn)、C點(diǎn)波形分別為



B點(diǎn)VOP-VON之間信號(hào)



C點(diǎn)V到GND之間信號(hào)


功率計(jì)算：5.48*5.48/2/4=3.75W


3、如何解決遇到POP noise的問(wèn)題：


POP noise產(chǎn)生原因


POP noise是由于音頻路徑上隔直電容兩端上電時(shí)候的壓差而導(dǎo)致快速充電產(chǎn)生的，一般是在Audio PA的輸入RC LPF上作調(diào)整，通過(guò)減小串聯(lián)的C容值來(lái)改善，但是電容減小會(huì)引起低頻成分的衰減，引起音質(zhì)劣化，聽感發(fā)硬。


a、措施1


使能引腳，在上電的時(shí)候，保證功放處于不工作狀態(tài)，硬件做上下拉電阻解決。時(shí)序控制上保證有信號(hào)之后打開功放，功放先關(guān)閉再停止信號(hào)；



b、措施2


聲音漸入漸出：就是開啟的時(shí)候音量調(diào)低，然后逐漸升高，關(guān)閉的時(shí)候音量逐步變低，再關(guān)閉；


4、D類放大器與AB類放大器效率對(duì)比：


a、因?yàn)樵诓シ耪Z(yǔ)言或音樂時(shí)，放大器大多數(shù)時(shí)間都工作于低輸出功率的狀態(tài)，所以D類放大器的效率平均比AB類放大器的效率高2.5到3倍；


b、這種高效率的特點(diǎn)決定了D類放大器特別適合用于便攜式設(shè)備（延長(zhǎng)電池壽命，不需要散熱器而減小體積）和特大功率設(shè)備（減小功耗）中；




如上是我在使用D類功放的過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題和查找到的一些比較有用的東西，粗枝大葉地寫了個(gè)大概，更多細(xì)節(jié)，希望各位網(wǎng)友可以自行探索、研究、發(fā)現(xiàn)。另外關(guān)于D類功放使用過(guò)程中的LC濾波電路設(shè)計(jì)、D類功放與其他各類功放的差異對(duì)比等可以多多研究。最后關(guān)于功放，可以在文末留言互動(dòng)交流~




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