d类放大器_d类放大器引出线_d类功力放大器(2)

图4H桥互补对称输出及低通滤波电路

对滤波器的要求是上限频率≥20kHz，在通频带内特性基本平坦。互补PWM开关驱动信号交替开启Q6和Q8或Q12和Q10，分别经两个4阶巴特沃兹滤波器滤波后推动喇叭工作。

3电路测试

3.1 调试步骤

1)通频带的测量：在放大器电压放大倍数为10，实测3dB通带的上、下边界频率值。通频带测试时应去掉测试用的RC滤波器。

2)最大不失真输出功率：放大倍数为10，输入1kHz正弦信号，用毫伏表测量放大器输出电压有效值，计算最大输出功率Po-max。3)输入阻抗：在输入回路中串入10kΩ电阻，放大器输入端电压下降应小于50%。

4)效率测量：输入1kHz正弦波，放大倍数为10时，使输出功率达到500mW，测量功率放大器的电源电流I(不包括测试用变换电路和显示部分的电流)。要求电源电压V的范围为5×(1+1%)V。效率为：500mW%V×I。

3.2 数据分析

根据以上的调试步骤测量，测得数据如表1、表2、表3、图5、图6所示。

图5 误差放大(动态)

图6最大不失真功率测试数据

图5展示了当输入信号的幅值不变，仅改变其频率，动态放大误差效果图。由图可知，对于频带以外的信号，系统的放大倍数与输出幅值有明显降低。对于当信号频率的升高导致EMI(电磁干扰)增强，可以利用低通滤波器降低干扰。

功率放大器采用5V电源，前置放大器的放大倍数调到最大，适当的调节输入信号的幅值，改变其频率，测量其最大不失真输出功率及效率见图6。对于频带以外的信号，功率放大器的最大不失真功率有明显的降低。d类放大器若要提高效率，可以降低载波频率，但输出电压的谐波成分及失真增加;若要使输出电压非线性失真减少，则需提高PWM调制信号的频率。尽管高频干扰是D类功率放大器现今存在的主要问题，但其高效节能的优点，以越来越多的受到了人们的重视。

从上面的数据可知，功放的效率和最大不失真输出功率与理论值还有一些差距，其原因有以下几方面：

1)在功放电路存在静态损耗。电路在静态下是具有一定的功耗，测试其5V电源的静态总电流约为28mA，静态功耗为：P损耗=5×28=140mW，则这部分的损耗对总的效率影响很大，且对小功率输出时影响更大。

2)功放输出电路的损耗，这部分的损耗对效率和最大不失真输出功率均有影响。H桥的互补激励脉冲达不到理想同步，也会产生功率损耗。

3)滤波器的功率损耗，这部分损耗主要是由电感的直流电阻引起的，功率测量电路的误差。此外，还有测量仪器本身带来的测量误差。

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