1、 毕业论文开题报告 电子信息工程 高效音频功率放大器设计 一、课题研究意义及现状 音频放大器已经有快要一个世纪的历史了，最早的电子管放大器的第一个应用就是音频放大器。然而直到现在为止，它还在不断地更新、发展、前进。主要因为人类的听觉是各种感觉中的相当重要的一种，也是最基本的一种。为了满足它的需要，有关的音频放大器就要不断地 加以改进。 长期以来，高品质音频放大器的工作类别，只限于 A 类 (甲类 )和 AB 类 (甲乙类 )。其原因在于过去只有电子管这样的器件， B 类 (乙类 )电子管放大器产生的失真使它们甚至在公共广播用时都难于被 人们所接受。所有的自称为高保真放大器均工作于推挽式的 A
2、类 (甲类 )。 进入 21 世纪以后，各种便携式的电子设备成为了电子设备的一种重要的发展趋势。从作为通信工具的手机，到作为娱乐设备的 MP3 播放器，已经成为差不多人人具备的便携式电子设备。陆续将要普及的还有便携式电视机，便携式 DVD 等等。所有这些便携式的电子设备的一个共同点，就是都有音频输出，也就是都需要有一个音频放大器；另一个特点就是它们都是电池供电的。都希望能够有较长的使用寿命。就是在这种需求的背景下， D 类放大器被开发出来了。它的最大特点就是它能够在保持最低 的失真情况下得到最高的效率。 二、课题研究的主要目标任务和预期目标 主要内容目标： 设计一个高效率音频功率放大器。基本要
3、求： (1)3dB 通频带为 300-10kHz，输入正弦波无明显失真。 (2)输入阻抗大于 10k 欧姆。 (3)负载为 8 欧姆时，最大不失真输出功率大于 1W。 (4)放大倍数 1-20 连续可调。 (5)在输出功率为 500mW 时候，效率大于 50%。 (6)测量输出功率，并用数码管显示。 预期目标： 学习了解音频放大器的基本原理。 学习掌握了 d 类音频放大器的设计原理。 设计一个高效率 音频功率放大器 。 完成一篇应用性论文。 三、课题研究的方法及措施 首先是查阅书籍，了解关于音频放大器的一些基本原理，；然后通过收集相关论文，找出最新、最合理的设计方案来设计高效音频放大器。通过比
4、较，我在文件综述里已经阐述了比较优良的方案。 设计要解决两个问题：一是保真度；二是效率。为保证功放的保真度，应采用失真度较小的功放芯片，并设计合适的低通滤波电路； D 类功放的效率通常较高，理想情况下可达 100%，本题要求效率 75%，输出功率 10W，经分析，增大负载可提高输出效率， 8 欧姆负载的效率通常能达到 80% 90%。 D 类功放采用脉冲宽度调制 PWM 系统和开关电源供电音频信号。全部信息被调制在 PWM 信号的宽度变化中，功率管工作在饱和、截止两种状态，失真小、效率高。其工作原理是将模拟音频信号经 PWM 设备调制成数字信号；然后高效功率放大、低频滤波；解调信号后，驱动扬声
5、器。 本设计中的 D 类功放原理框图如图（ 2），包括两个部分。第一部分是脉宽调制部分，输入的音频信号经电压放大后，与固定频率的三角波相比较，比较器输出宽度被调制的高、低电平，并放大成合适的电压值。第二部分是功率放大部分，被放大后的 PWM 信号控制 H-桥 的通断，经低通滤波器滤波后，驱动扬声器，产生声音。方框图如下图 (1)所示： 图 (1) PWM D 类音频功放组成框图 然后就是实物制作，主要包括硬件制作和软件编程。硬件部分方面，最后写好论文和答辩 PTT，进行毕业答辩。 四、课题研究进度计划 毕业设计期限：自 2010 年 10 月 1 至 2011 年 5 月 5 日。 第一阶段（
6、 4 周）：分析任务，收集资料，系统总体方案设计，完成开题报告、文献综述、外文翻译。 第二阶段（ 4 周）：设计与写论文，软件程序设计，撰写设计报告与论文。 第三阶段（ 4 周）：设计作品完善，论文修改。 五、 参考文献 1高吉祥主编 .模拟电子线路设计 M.北京： 电子工业出版社， 2007 年 5 月 . 2黄智伟主编 .全国大学生电子设计竞赛系统设计 M. 北京： 北京航空航天大学出版社， 2006 年 12月 . 3楼然苗，李光飞主编 .单片机课程设计指导 M. 北京： 北京航空航天大学出版社， 2007. 4 谈雪梅 ,俞亚珍 .宽带可控增益放大器的设计 J.常州： 常州轻工职业技术
7、学院学报 ,科技广场， 2009年 3 月 , (21)， 195-197. 5 陈永刚，刘立国 .AD603 及其在 AGC 电路中的应用 .J.电子世界， 2002 年第 4 期， 39-40. 6童诗白，华成英模拟电子技术基础北京：高等教育出版社， 2000，第三版 7马场清太郎 著 何希才 译 运算放大器应用电路设计 M.北京：科学出版社， 2007，第一版 8杨志忠 . 数字电子技术 . M.北京： 高等教育出版社 . 2000 年 9黄智亮 .全国大学生电子设计竞赛训练教程 .M北京：电子工业出版社 ,2005 10方佩敏 .D 类音频功率放大器 .J.电子世界 .2003 年 08 期 .
