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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,*,只因準(zhǔn)備不足，才導(dǎo)致失敗,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,2011年大學(xué)生電子競賽培訓(xùn),功率電子電路設(shè)計,主講：蔣 守 光,電子實驗中心,10/27/2024,1,只因準(zhǔn)備不足，才導(dǎo)致失敗,第 九 部 份 數(shù)字功放設(shè)計專題,2011年大學(xué)生電子競賽培訓(xùn),10/27/2024,2,只因準(zhǔn)備不足，才導(dǎo)致失敗,一、數(shù)字功放原理,2011年全國大學(xué)生電子競賽培訓(xùn),10/27/2024,3,只因準(zhǔn)備不足，才導(dǎo)致失敗,1、簡介,D類放大器是用,音頻信號的幅度去線性調(diào)制高頻脈沖的寬度,，功率輸出管工作在,高頻開關(guān),狀態(tài)。由于輸出管工作在開關(guān)狀態(tài)，故

2、具有極高的效率。理論上為100%，實際電路也可達到80%95%。高效D類功放實現(xiàn)電路主要由,PWM調(diào)制器、高速開關(guān)電路,組成。,2011年全國大學(xué)生電子競賽培訓(xùn),10/27/2024,4,只因準(zhǔn)備不足，才導(dǎo)致失敗,2、原理框圖（1）,10/27/2024,5,只因準(zhǔn)備不足，才導(dǎo)致失敗,原理框圖（2）,10/27/2024,6,只因準(zhǔn)備不足，才導(dǎo)致失敗,二、單元電路設(shè)計,1、,脈寬調(diào)制電路設(shè)計,（1）PWM調(diào)制,10/27/2024,7,只因準(zhǔn)備不足，才導(dǎo)致失敗,（2）SPWM調(diào)制,10/27/2024,8,只因準(zhǔn)備不足，才導(dǎo)致失敗,（2）SSPWM調(diào)制電路,SSPWM指調(diào)制信號正負(fù)半周分別進行

3、獨立的正弦脈沖調(diào)制,+,-,+,-,三角波1,正弦波,三角波2,參數(shù),正弦波電位,三角波1電位,三角波2電位,正弦波幅值,三角波幅值,調(diào)整原則,固定5V,5V以下粗調(diào),5V以上連續(xù)調(diào)整,調(diào)整,固定,實現(xiàn)負(fù)極性（低電平脈沖寬度）調(diào)制的電平關(guān)系和電路結(jié)構(gòu),10/27/2024,9,只因準(zhǔn)備不足，才導(dǎo)致失敗,SSPWM調(diào)制電路,10/27/2024,10,只因準(zhǔn)備不足，才導(dǎo)致失敗,設(shè)計要點,1、音頻,信,信號的電,壓,壓幅度不,能,能大于載,波,波，否則,會,會使功放,產(chǎn),產(chǎn)生失真,。,。,2、產(chǎn)生,單,單極性PWM信號,比,比雙極性,的,的好，在,濾,濾波后產(chǎn),生,生的紋波,小,小。,3、通過,分

4、,分壓電路,，,，分別給,同,同相輸入,端,端和反相,輸,輸入端提,供,供2.5V的靜態(tài),電,電位，為,精,精確調(diào)整,在,在2.5V電位，,應(yīng),應(yīng)選用精,密,密可調(diào)電,位,位器。,12/6/2022,11,只,因,因,準(zhǔn),準(zhǔn),備,備,不,不,足,足,，,，,才,才,導(dǎo),導(dǎo),致,致,失,失,敗,敗,2,、,、,載,載,波,波,發(fā),發(fā),生,生,器,器,采,采,用,用,寬,寬,帶,帶,運,運,放,放,12/6/2022,12,只,因,因,準(zhǔn),準(zhǔn),備,備,不,不,足,足,，,，,才,才,導(dǎo),導(dǎo),致,致,失,失,敗,敗,設(shè),計,計,要,要,點,點,三,角,角,波,波,的,的,幅,幅,值,值,為,為,三,

5、角,角,波,波,頻,頻,率,率,為,為,12/6/2022,13,只因,準(zhǔn),準(zhǔn)備,不,不足,，,，才,導(dǎo),導(dǎo)致,失,失敗,12/6/2022,14,只因,準(zhǔn),準(zhǔn)備,不,不足,，,，才,導(dǎo),導(dǎo)致,失,失敗,3、,前置,放,放大,電,電路,設(shè),設(shè)計,12/6/2022,15,只因,準(zhǔn),準(zhǔn)備,不,不足,，,，才,導(dǎo),導(dǎo)致,失,失敗,設(shè)計,要,要點,1、,選,選用,寬,寬頻,帶,帶、,低,低漂,移,移的,運,運放,。,。對,于,于uA741,和,和OP07在,相,相同,輸,輸入,條,條件,下,下，,當(dāng),當(dāng)電,壓,壓增,益,益為100時,，,，對,應(yīng),應(yīng)的,帶,帶寬,為,為10KHz,；,；對,于,于N

6、E5532，,當(dāng),當(dāng)電,壓,壓增,益,益為100倍,時,時，,帶,帶寬,為,為130KHz；,對,對于TLC4502，,當(dāng),當(dāng)電,壓,壓增,益,益為100倍,時,時，,帶,帶寬,為,為1.3MHz。,2、,整,整個,功,功放,的,的電,壓,壓增,益,益程,控,控，,在,在這,部,部分,進,進行,音,音量,調(diào),調(diào)節(jié),。,。,12/6/2022,16,只因,準(zhǔn),準(zhǔn)備,不,不足,，,，才,導(dǎo),導(dǎo)致,失,失敗,4、,整,整形,、,、延,時,時、,驅(qū),驅(qū)動,及,及功,放,放輸,出,出電,路,路設(shè),計,計,特點,：,：單,邊,邊驅(qū),動,動,參考,電,電路,一,一：H橋,12/6/2022,17,只因,準(zhǔn),

7、準(zhǔn)備,不,不足,，,，才,導(dǎo),導(dǎo)致,失,失敗,適合SSPWM波,的,的脈,沖,沖功,率,率電,路,路,參考,電,電路,二,二：,為了,采,采用,比,比較,簡,簡單,的,的激,勵,勵電,路,路，SSPWM波,的,的脈,沖,沖功,率,率電,路,路選,用,用下,圖,圖所,示,示結(jié),構(gòu),構(gòu)。,電,電路,工,工作,的,的特,點,點是對角,聯(lián),聯(lián)合,激,激勵。,12/6/2022,18,只因,準(zhǔn),準(zhǔn)備,不,不足,，,，才,導(dǎo),導(dǎo)致,失,失敗,驅(qū)動,電,電路,（,（IR2130）,特點,：,：對,角,角驅(qū),動,動,參考,電,電路,三,三：,全,全橋,12/6/2022,19,只因,準(zhǔn),準(zhǔn)備,不,不足,，,，

8、才,導(dǎo),導(dǎo)致,失,失敗,全橋,電路,12/6/2022,20,只因準(zhǔn),備,備不足,，,，才導(dǎo),致,致失敗,5.,低,低通濾,波,波器設(shè),計,計,1）歸,一,一化LPF設(shè),計,計方法,歸一化,低,低通濾,波,波器設(shè),計,計數(shù)據(jù),，,，指的,是,是特征,阻,阻抗為,且,且,截,截止頻,率,率為,的,的,基,基準(zhǔn)低,通,通濾波,器,器的數(shù),據(jù),據(jù)。,在設(shè)計,巴,巴特沃,思,思型的,歸,歸一化LPF,的,的情況,下,下，以,巴,巴特沃,思,思的歸,一,一化LPF設(shè),計,計數(shù)據(jù),為,為基準(zhǔn),濾,濾波器,，,，將它,的,的截止,頻,頻率和,特,特征阻,抗,抗變換,為,為待設(shè),計,計濾波,器,器的相,應(yīng),應(yīng)

9、值。,12/6/2022,21,只因準(zhǔn),備,備不足,，,，才導(dǎo),致,致失敗,對濾波,器,器截止,角,角頻率,的,的變換是通過,先,先求出,待,待設(shè)計,濾,濾波器,截,截止角,頻,頻率與,基,基準(zhǔn)角,頻,頻率的,比,比值M,，,，再用,這,這個M,去,去除濾,波,波器中,的,的所有,元,元件值,來,來計算,所,所需參,數(shù),數(shù)，其,計,計算公,式,式如下,：,：,12/6/2022,22,只因準(zhǔn),備,備不足,，,，才導(dǎo),致,致失敗,對濾波,器,器的特,征,征阻抗,的,的變換時通過,先,先求出,待,待設(shè)計,濾,濾波器,特,特征阻,抗,抗與基,準(zhǔn),準(zhǔn)濾波,器,器特征,阻,阻抗的,比,比值中K，再,用,

10、用這個K去乘,基,基準(zhǔn)濾,波,波器中,的,的所有,電,電感元,件,件值和,用,用這個K去除,基,基準(zhǔn)濾,波,波器中,所,所有電,容,容元件,值,值來計,算,算所需,參,參數(shù)。,其,其計算,公,公式如,下,下：,12/6/2022,23,只因準(zhǔn),備,備不足,，,，才導(dǎo),致,致失敗,對于待,設(shè),設(shè)計的LPF,濾,濾波器,而,而言，,其,其計算,公,公式為,：,：,基準(zhǔn)電,感,感、電,容,容如下,表,表所示,：,：,12/6/2022,24,只因準(zhǔn),備,備不足,，,，才導(dǎo),致,致失敗,12/6/2022,25,只因準(zhǔn),備,備不足,，,，才導(dǎo),致,致失敗,歸一化LPF,設(shè),設(shè)計濾,波,波器的,步,步驟

11、,12/6/2022,26,只因準(zhǔn)備不,足,足，才導(dǎo)致,失,失敗,2）參數(shù),計,計算,由設(shè)計要求,，,，通頻帶為300Hz,20KHz，,濾波器截止,頻,頻率應(yīng)為40KHz,。,。,低通濾波器,的,的負(fù)載為4,，,，故按最,大,大功率傳輸,原,原則，四階巴特沃,思,思低通濾波,器,器的特征阻,抗,抗選為4。,截止頻率變,換,換,特征阻抗變,換,換,四階Butterworth低通,濾,濾波器的電,感,感電容參數(shù),12/6/2022,27,只因準(zhǔn)備不,足,足，才導(dǎo)致,失,失敗,四階Butterworth低通,濾,濾波器的歸,一,一化LPF,基,基準(zhǔn)濾波器,的,的參數(shù)，設(shè),得：,待設(shè)計LPF的電容參

12、,數(shù),數(shù)為：,、,12/6/2022,28,只因準(zhǔn)備不,足,足，才導(dǎo)致,失,失敗,電感采用無,損,損磁芯及細(xì),包,包漆線繞制,而,而成，其電,感,感值可用數(shù),字,字電橋測量,儀,儀器測量得,到,到。,，,12/6/2022,29,只因準(zhǔn)備,不,不足，才,導(dǎo),導(dǎo)致失敗,6、信號,變,變換電路,電路采用,寬,寬帶放大,器,器NE5532，,增,增益為1,，,，將功率,放,放大器雙,端,端輸出的,信,信號轉(zhuǎn)換,為,為單端輸,出,出，經(jīng)RC濾波供,外,外接功率,測,測試用。,電,電路圖如,下,下,：（雙入,單,單出）,12/6/2022,30,只因準(zhǔn)備,不,不足，才,導(dǎo),導(dǎo)致失敗,7、功率,測,測量及

13、顯,示,示電路,功率測量,及,及顯示電,路,路由真有,效,效值轉(zhuǎn)換,電,電路和單,片,片機系統(tǒng),組,組成真有,效,效值轉(zhuǎn)換,器,器選用高,精,精度的AD637,芯,芯片，其,外,外圍元件,少,少，頻帶,寬,寬，精度,高,高于0.5%。,12/6/2022,31,只因準(zhǔn)備,不,不足，才,導(dǎo),導(dǎo)致失敗,8、短路,保,保護電路,峰值檢波,電,電路,取樣放大,比較自鎖,12/6/2022,32,只因準(zhǔn)備,不,不足，才,導(dǎo),導(dǎo)致失敗,三、整機,電,電路欣賞,12/6/2022,33,只,因,因,準(zhǔn),準(zhǔn),備,備,不,不,足,足,，,，,才,才,導(dǎo),導(dǎo),致,致,失,失,敗,敗,1,、,、,采,采,用,用SS

14、PWM,調(diào),調(diào),制,制,12/6/2022,34,只,因,因,準(zhǔn),準(zhǔn),備,備,不,不,足,足,，,，,才,才,導(dǎo),導(dǎo),致,致,失,失,敗,敗,2,、,、,三,三,極,極,管,管,、,、,場,場,管,管,混,混,合,合,驅(qū),驅(qū),動,動,12/6/2022,35,只,因,因,準(zhǔn),準(zhǔn),備,備,不,不,足,足,，,，,才,才,導(dǎo),導(dǎo),致,致,失,失,敗,敗,12/6/2022,36,只,因,因,準(zhǔn),準(zhǔn),備,備,不,不,足,足,，,，,才,才,導(dǎo),導(dǎo),致,致,失,失,敗,敗,3,、,、,基,基,于,于,互,互,補,補,驅(qū),驅(qū),動,動,的,的,音,音,頻,頻,數(shù),數(shù),字,字,功,功,放,放,12/6/2022,37,只因準(zhǔn)備不,足,足，才導(dǎo)致,失,失敗,12/6/2022,38,只因準(zhǔn)備不,足,足，才導(dǎo)致,失,失敗,謝 謝,祝同學(xué)們學(xué),習(xí),習(xí)愉快,12/6/2022,39,只因準(zhǔn)備不,足,足，才導(dǎo)致,失,失敗,謝謝觀看,/,歡迎下載,BY FAITH IMEANA VISIONOF GOOD ONE CHERISHES ANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHES ONE TOSEEKITS FULFILLMENTREGARDLESS OFOBSTACLES.BY FAITHI BYFAITH,