D类功率放大器的原理及应用

【作者中文名】 曾宝国; 曾妍; 【作者单位】 四川信息职业技术学院; 四川信息职业技术学院 四川广元; 四川广元;

科技资讯

２００８　　ＮＯ．０３

ＳＣＩＥＮＣＥ　＆　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ

工　业　技　术

Ｄ类功率放大器的原理及应用

曾宝国　　曾妍

（四川信息职业技术学院　　四川广元　　６２８０１７）

摘　要：Ｄ类功放在体积、效率、省电等方面优势很适合在便携式、紧凑式大功率场合下应用。文中简要分析了Ｄ类功放的原理和特点，并介绍了一款基于ＭＡＸ９７４２的简易功放电路。关键词：Ｄ类功放　　ＭＡＸ９７４２

中图分类号：ＴＰ２１　　　　　　　　　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　　　　　　　　　文章编号：１６７２－３７９１（２００８）０１（ｃ）－００１８－０２

１　引言

传统的模拟音频功放保真度高，但效率低、能耗大，且要求有良好的散热设备，适用于专业音响领域。Ｄ类音频功放虽然保真度不及传统功放，但具有效率高、体积小、输出功率大、低ＥＭＩ、具备多种工作模式等优点，逐渐成为了便携式设备（如ＰＤＡ）中不可替代的产品。

目前市面上有很多Ｄ类功放开发厂商，如英国捷特科（Ｚｅｔｅｘ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ）；日本罗姆（ＲＯＨＭ）、雅马哈（ＹＡＭＡＨＡ）；美国凌云科技（Ｃｉｒｒｕｓ　Ｌｏｇｉｃ）、安森美（ＯＮＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、德州仪器（ＴＩ）、国家半导体（ＮＳ）、美信（Ｍａｘｉｍ）。Ｍａｘｉｍ公司推出的产品型号众多，据其称在不降低音质的前提下能提供高效指标，具有业界最佳的ＴＨＤ、ＰＳＲＲ和省电特性，而且具有超低ＥＭＩ、无ＲＦ干扰和咔嗒／噼噗声等音频设计

的潜在问题。

最大限度地降低了对外部滤波器的要求。比如，国家半导体的ＬＭ４８５１０、Ｍａｘｉｍ的ＭＡＸ９７４２／９９７５等。

３　Ｄ类功放应用实例

图３　Ｄ类功放输出脉冲与输入音频信号

波形图两个半桥输出交替驱动负载。这种类型的负载连接经常被称为桥联负载（ＢＴＬ）。全桥输出通过交替开启负载导通路径工作，获得双向电流流经负载效果而不需要一个负电源或隔直电容。

２．３　无输出滤波Ｄ类功放

全桥输出Ｄ类攻放除具有ＡＢ类ＢＴＬ功放的优点外，还具有较高的效率，但其输出端需要加一个外部ＬＣ滤波器，用于提取音频信号和防止在负载上耗散高频能量。加入外围ＬＣ滤波器不仅增加了总成本和电路板空间，还可能因滤波元件的非线性而引入额外失真，因而成为传统Ｄ类功放的主要缺点之一。目前，Ｄ类功放采用了先进的无滤波器调制方式，从而省掉或

这里以ＭＡＸ９７４２为例，介绍其引脚、内部结构及典型应用。ＭＡＸ９７４２立体声Ｄ类音频功放是Ｍａｘｉｍ公司生产的大功率无输出滤波器Ｄ类音频放大器，采用２０Ｖ～４０Ｖ单电源或±１０Ｖ～±２０Ｖ双电源供电，可为４Ω负载提供２×１６Ｗ功率，也可配置成驱动单个８Ω扬声器的ＢＴＬ架构。ＭＡＸ９７４２具有较高的效率（驱动８Ω负载时高达９２％），可取消笨重的散热器并节省功耗。其它特性还包括：全差分输入、全面的咔嗒／噼噗声抑制、低功耗关闭模式以及外部增益可调、短路与过热过载保护等功能。适合在平板电视、ＣＲＴ电视、多媒体控制器以及家庭高保真音响中使用。３．１　ＭＡＸ９７４２的引脚及内部结构

ＭＡＸ９７４２

为３６引脚ＴＱＦＮ（６ｍｍ×

。

６ｍｍ×０．８ｍ

ｍ）封装，可工作于－４０Ｃ至

。

＋８５Ｃ温度范围。其引脚排列和内部结构

２　Ｄ类功放的工作原理

２．１　经典Ｄ

类功放

经典Ｄ类攻放主要由脉冲宽度调制器、开关放大器和低通滤波器等三部分组成，结构如图１所示。

图１　经典Ｄ类功放结构示意图Ｄ类攻放原理简图如图２所示。

图４　ＭＡＸ９７４２引脚及内部结构图

图２　Ｄ类功放原理简图

图中，三角波发生器、比较器和音频输入信号构成脉宽调制器（ＰＷＭ）；两只输出场效应管组成开关放大器；ＬＦ和ＣＦ构成低通滤波器，用以恢复音频信号。驱动级用来驱动开关放大器，使放大器输出信号为在ＶＤＤ和－ＶＤＤ间切换的高频方波，波形如图３所示。

２．２　Ｄ类功放的全桥输出

很多Ｄ类攻放使用全桥输出级，即用

图５　ＭＡＸ９７４２应用电路

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【作者中文名】 曾宝国; 曾妍; 【作者单位】 四川信息职业技术学院; 四川信息职业技术学院 四川广元; 四川广元;

工　业　技　术

２００８　　ＮＯ．０３

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卫星天线的架设问题研究

杨明

（贵州省黎平县文化体育广播电视局　　贵州黎平　　５５７３００）

摘　要：卫星天线的架设必须充分考虑当地的自然环境和电磁环境，架设场地的选择尤为重要。？本文就卫星天线的选址及维护进行了探讨。

关键词：卫星天线　　维护中图分类号：Ｐ１８５文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－３７９１（２００８）０１（ｃ）－００１９－０１

卫星天线一般都是露天放置，冰凌日晒，风吹雨打，时间久了难免出现故障，导致卫星信号图像出现雪花噪点，伴音出现噪声，严重时甚至收不到信号，所以卫星天线的维护工作也不可忽视。

有阻挡的条件下，卫星天线的架设位置也不是越高越好。在微波干扰严重的城市楼群中架设时需特别注意，为了保证卫星信号接收的质量，一般应使用频谱分析仪或微波场强仪对卫星天线架设位置进行实地测量，利用地形或建筑物巧妙地避开微波干扰，在Ｓ卫星—Ｓ干扰≥３０ｄＢ处定点浇筑基础。卫星天线的架设，要考虑使户外单元与户内单元的距离尽可能短．以减少因传输线过长而造成的信号损耗。传输线的选择应考虑采用性能较好的同轴电缆，最好采用７５—７或７５—９的藕芯电缆或物理发泡电缆，电缆接头处要做好防水处理。在一些特殊地区，除了要选好一个合适的卫星接收点外，还要对天线器材本身进行特殊选择。在沿海地区，由于盐雾和霉菌侵蚀严重，在挑选卫星天线时可选择经防腐处理的反射面和馈源；在太阳紫外线辐射严重的高山地区，不宜选用玻璃钢制品的天线，以防老化而缩短天线使用寿命。在有台风的地区，选择天线时要十分注意天线的支撑结构是否坚固，为减小风压负荷还可以考虑选用网状天线。

要与室内卫星接收机、调制器、放大器等的接地线共用，要分别接地。天线馈源口面薄膜不得破损，如有破损应及时更换。馈源内不得有水气、水珠或异物。在冬季，如果馈源和反射面上有积雪、冰凌，要采取措施及时清除，以保证电性能正常。高频头与馈线的连接处常年暴露在外，宜用ＧＳＢ密封胶或环氧树脂密封。在有台风的地区，应特别注意天线的安全，必要时应将天线俯仰驱动到９０度，即天线口径朝天，在四周用钢丝绳拉紧天线并固定，以减小风压负荷，防止天线损坏。一般使用两年左右应对天线重新油漆一次，气候条件恶劣的地区，油漆的周期还可缩短，以油漆没有剥落为原则。对天线传动系统的活动支点、轴承、丝杆等应定期涂注润滑油．方位和俯仰丝杆的保护罩不得破损，以便更换或接收别的卫星信号时能调节自如。

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