打印
[MCU开发工具资源区]

据说PWM可以驱动扬声器,这就是D类功放的技术依据

[复制链接]
1764|4
手机看帖
扫描二维码
随时随地手机跟帖
跳转到指定楼层
楼主
D类功放设计考虑的角度与AB类功放完全不同。此时功放管的线性已没有太大意义,更重要的开关响应和饱和压降。由于功放管处理的脉冲频率是音频信号的几十倍,且要求保持良好的脉冲前后沿,所以管子的开关响应要好。另外,整机的效率全在于管子饱和压降引起的管耗。所以,饱和管压降小不但效率高,功放管的散热结构也能得到简化。若干年前,这种高频大功率管的价格昂贵,在一定程度上限制了D类功放的发展。小电流控制大电流的MOSFET已普遍运用于工业领域,特别是近年来UHC MOSFET已在Hi-Fi功放上应用,器件的障碍已经消除。
调制电路也是D类功放的一个特殊环节。要把20KHz以下的音频调制成PWM信号,三角波的频率至少要达到200KHz。频率过低达到同样要求的THD标准,对无源LC低通滤波器的元件要求就高,结构复杂。频率高,输出波形的锯齿小,更加接近原波形,THD小,而且可以用低数值、小体积和精度要求相对差一些的电感和电容来制成滤波器,造价相应降低。但此时晶体管的开关损耗会随频率上升而上升,无源器件中的高频损耗、射频的聚肤效应都会使整机效率下降。更高的调制频率还会出现射频干扰,所以调制频率也不能高于1MHz。
同时,三角波形的形状、频率的准确性和时钟信号的抖晃都会影响到以后复原的信号与原信号不同而产生失真。所以要实现高保真,出现了很多与数字音响保真相同的考虑。
还有一个与音质有很大关系的因数就是位于驱动输出与负载之间的无源滤波器。该低通滤波器工作在大电流下,负载就是音箱。严格地讲,设计时应把音箱阻抗的变化一起考虑进去,但作为一个功放产品指定音箱是行不通的,所以D类功放与音箱的搭配中更有发烧友驰骋的天地。实际证明,当失真要求在0.5%以下时,用二阶Butterworth最平坦响应低通滤波器就能达到要求。如要求更高则需用四阶滤波器,这时成本和匹配等问题都必须加以考虑。
           所以我们单片机中的PWM是不是就可以做简单的声音输出的功能了,大家可以有空试试,PWM不仅可以控制灯光亮度,电机速度,还可以实现扬声器的控制。

使用特权

评论回复
沙发
huahuagg|  楼主 | 2022-5-26 08:37 | 只看该作者

使用特权

评论回复
板凳
huahuagg|  楼主 | 2022-5-26 08:38 | 只看该作者
①误差校正:用于消除功放产生的失真。方法是,将功放输出的信号采样与输入信号比较,用负反馈方式消除功放产生的失真。
②脉冲调制:将音乐信号变换为开关控制信号,用以控制开关桥。
③开关桥:是数字功放的功率放大部分。功率管采用场效应管,工作在开关状态,因此可以获得90%以上的效率。
④低通滤波器:将功率脉冲信号转换为音乐信号。开关桥输出的是大功率的脉冲信号,不能直接送喇叭。
⑤开关模式电源:给功放各部分电路供电。相较于模拟功放的环牛电源,开关电源的优势主要是:重量轻,能稳压。

使用特权

评论回复
地板
huahuagg|  楼主 | 2022-5-26 08:39 | 只看该作者
这个D类功放又叫数字功放,原理和单片机的PWM差不多,只不过是设计的专用的数字电路,所以啊,单片机其实可以模拟这个功能,实现要求不高的声音输出的。

使用特权

评论回复
5
huahuagg|  楼主 | 2022-5-26 08:40 | 只看该作者
数字功放的优势

数字功放的核心优势是高效率,综合使用效率能达到80%以上,远高于其它功放。高效率带来的好处:

①功放发热小,器件工作温度低,寿命和可靠性都会明显提高;

②体积和重量都远小于模拟功放;

③体积、重量的大幅度降低,可以节约运输、安装成本,降低搬运、安装难度;

④节约电能,降低运营费用。

使用特权

评论回复
发新帖 我要提问
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

139

主题

1254

帖子

2

粉丝