D类音频功率放大器音响的设计制作

论文编号:DZXX053  论文字数:13462,页数:34

摘要

 伴随着科学技术的迅速发展，生活水平的不断提高，人们对音频功率放大器的要求越来越高。音频是多媒体中的一种重要媒体，如何通过分析仪器让音频功放达到更高的要求是许多人为之努力的永恒的课题。
 本次毕业设计所制作的是以PAM8403音频功率放大器为核心的数字音响。这是一种以高效率功率放大器为核心的D类功率放大器，它改进了PWM方案，输出开关管采用高速VMOSFET管，最大不失真输出功率为3W。其工作原理为：输入信号与三角波信号在通过比较器比较之后，产生一个脉冲信号，送至前置放大电路，以保证输出信号在一定的带宽内。再经过滤波器滤掉PWM载波频率，重新得到正弦波音频信号。
 
关键词：D类功放；时域分析；PAM8403；脉宽调制
  

  ABSTRACT

 With the developing of science technology and our standard of living, we have more requirements to audio power amplifier. Audio is one of the most important multimedia in our live. It is an eternal task for many people that how to elevate audio power amplifier to a new demand by analyzer.
 The thesis designed a sound with PAM8403 chip, which is the core of the digital sound. PAM8403 is a kind of high efficient power amplifiers. It used the D-type circuit and improved the plan of PWM. The output switch devices are adopted of the high-speed VMOSFET. The most greatly output without distorting is 3W. The working principle of the chip is after the comparing of input signal and wave-in-triangle signal in the comparator, there come into being a pulse signal sent to the front amplified circuit in order to guarantee the output signal in a certain range. Then putting this signal through a filter to filter PWM carrier frequency and get the audio signal again.
 
Keywords: D-class power amplification; Time domain analysis; PAM8403 chip; Pulse-width-modulation

目录

摘要 I
ABSTRACT II
第1章 引言 1
 1.1 背景 1
 1.2 研究内容 1
第2章  音响技术简介 2
 2.1 音响技术的发展史 2
 2.2 音响技术相关内容 2
 2.2.1 人耳的听觉特性 2
 2.2.2 影响音质、音色的一些技术指标 3
第3章 D类功率放大器 6
 3.1 功率放大器概述 6
 3.2 功率放大器的分类 6
 3.3 D类功率放大器的原理 7
第4章 音响的电路设计 10
 4.1 PAM8403简介 10
 4.2 应用信息 11
 4.3 元件选择 12
第5章 QFN封装芯片的PCB板设计 15
 5.1 QFN封装的特点 15
 5.2 PCB焊盘设计 16
 5.2.1 周边引脚的焊盘设计 16
 5.2.2 散热焊盘和散热过孔设计 17
 5.2.3 阻焊层的结构 18
 5.3 网板设计 18
 5.3.1 周边焊盘的网板设计 18
 5.3.2 散热焊盘的网板设计 19
第6章   D类功放的设计分析 20
 6.1 D类功放中MOSFET的选择 20
 6.2 MOSFET中的功率损耗 20
 6.3半桥和全桥结构拓扑的对比 21
 6.4 不完美失真和噪音产生 22
 6.5 死区时间 23
 6.6 音频性能测量 25
 6.7 防止直通 25
 6.8 关于电源吸收能量 26
 6.9 对EMI(电磁辐射)的考虑 26
 6.10 D类功放中MOSFET选择的其他考虑 26
第7章  结束语 27
致谢 28
参考文献 29
附录1：PCB板图 30