D类放大器设计实例第 4 节 电子综合设计范例 3----高效音频功率放大器 一、设计任务与要求 1、设计任务 设计并制作一个高效率音频功率放大器及其参数的测量、 显示装置。 功率放大器的电源 电压为+5V（电路其他部分的电源电压不限） ，负载为 8Ω电阻。 2、设计要求 ⑴ 基本要求 ① 功率放大器 a．3 dB 通频带为 300～3400Hz，输出正弦信号无明显失真。 b．最大不失真输出功率≥1W。 c．输入阻抗>10kΩ，电压放大倍数 1～20 连续可调。 d．低频噪声电压(20kHz 以下)≤10mV，在电压放大倍数为 10、输入端对地交流短 路时测量。 e．在输出功率 500mW 时测量的功率放大器效率(输出功率/放大器总功耗)≥50％。 ② 设计并制作一个放大倍数为 1 的信号变换电路，将功率放大器双端输出的信号 转换为单端输出，经 RC 滤波供外接测试仪表用，如下图所示。图中，高效率功率放大器组 成框图可参见本题第 3 项“说明” 。 图 1 系统组成框图 ③ 设计并制作一个测量放大器输出功率的装置，要求具有 3 位数字显示，精度优 于 5％。 ⑵ 发挥部分 ① 3dB 通频带扩展至 300Hz～20kHz。 ② 输出功率保持为 200mW，尽量提高放大器效率。 ③ 输出功率保持为 200mW，尽量降低放大器电源电压。 ④ 增加输出短路保护功能。 ⑤ 其他。 1、 说明 ⑴ 采用开关方式实现低频功率放大(即 D 类放大)是提高效率的主要途径之一，D 类放 大原理框图如下图所示。本设计中如果采用 D 类放大方式，不允许使用 D 类功率放大集成 电路。 图2 D 类放大原理框图 ⑵ 效率计算中的放大器总功耗是指功率放大器部分的总电流乘以供电电压(+5 v)， 不包 括“基本要求”中第(2)、(3)项涉及的电路部分功耗。制作时要注意便于效率测试。 ⑶ 在整个测试过程中，……