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1、本科学生毕业论文论文题目：D类音频功率放大器的设计学 院：电子工程学院年 级：2012级专 业：电子信息工程姓 名：学 号：指导教师： 年 月 日摘要在过去的近一个世纪的时间里，音频功率放大器随着电子器件的制作工艺越来越精湛也在不断发展更新。主要经过了电子管阶段，晶体管阶段，集成电路阶段及场效应管四个阶段。在工作方式上，功率放大器从最初的A、B类不断发展到在现今占有统治地位的AB类放大器以及具有更高效率的D类音频功率放大器。基于D类功放具有效率高、散热小、体积小、适用于大功率放大器等特点，其在未来必定逐渐抢占AB类放大器的市场。D类功率放大器件因其受脉冲PWM信号的控制，使其处于开关的工作状态
2、。在理想情况下，其工作效率可达100%。本课题的目的主要是完成一个D类音频功率放大器的设计。完成对输入的音频信号进行放大，输出功率设置在05W之间，且输出信号无明显的失真，并完成对其功率及音量的大小进行显示输出等功能。关键词D类放大器；脉冲宽度调制；功率 AbstractIn the past one centurys time, the development of audio power amplifier in the material with the production process of electronic devices more and more excellent al
3、so in the continuous development and renewal. Mainly through the tube, transistor stage, integrated circuit and FET four stages. In the work, from the initial A, class B amplifier development class AB amplifier occupies a dominant position in the current and class D audio power amplifier has higher
4、efficiency. Based on class D amplifier with high efficiency, low heat dissipation, small size, suitable for high power amplifier and other features, in the future will gradually to seize the AB class amplifier market.D class power amplifier device because of its control of the pulse signal, so that
5、it is in the working state of the switch. Under ideal circumstances, the working efficiency can reach 100%. The main purpose of this project is to complete the design of a class D audio power amplifier. Amplification of the audio signal to the input and output power settings in 05W, and the output s
6、ignals have no obvious distortion, and the completion of the power and the size of the volume display output function.Key wordsClass D amplifier; Pulse width modulation; power II目录摘要IAbstractII目录1第一章 引言11.1 研究背景与现状11.2 设计目的与意义11.3 论文主要内容2第二章 功率放大器的简介42.1 放大器的性能指标42.2 功率放大器的种类52.2.1 A类功率放大器原理52.2.2 B
7、类功率放大器原理52.2.3 AB类功率放大器原理62.2.4 D类功率放大器原理72.3 小结8第三章 原器件介绍93.1 TDA2030音频功法电路特性93.2 STC12单片机的基本特性103.3 LCD1602液晶显示器简介103.4 小结11第四章 D类音频功率放大器电路设计134.1 TDA2030音频放大整体电路134.1.1 拾音输入电路134.1.2 负反馈电路144.1.3 输出电路144.2 显示模块电路154.2.1 STC12主控电路154.2.2 LCD1602显示电路164.3 电源模块电路164.4 小结17第五章 显示模块软件设计185.1 整体软件设计185
8、.2 LCD1602显示过程介绍185.3 小结19结论20参考文献21附录一22附录二23致谢30D类音频功率放大器的设计 第一章 引言1.1 研究背景与现状自从近半个世纪以前提出D类功放的理论，D类功放的发展就与电子器件的发展一起更新换代。音频放大器就是电子管放大器历史上的第一个应用。在早期晶体管与集成电路还未发展到如今高度集成化的状态时，发展D类功率放大器的技术还无法满足要求。因此，在那一段时间D类音频功率放大器的研究发展几乎停留在理论阶段。而21世纪以来，音频领域的数字化在世界掀起了巨大的浪潮。人们在生活中对音、视频的品质要求越来越高，从而人们不得不加快研究开发高效高质与数字化的音频功
9、率放大器的脚步。随着各种移动设备发展更新越来越快，但却受电池体积、散热、容量的限制。所以人们对音频功率放大器的品质要求逐渐趋向于更高效率、更绿色化、更小的发热量、更小的体积、更便于携带等特点。传统的模拟功率放大器存在电路设计复杂，制作花费高，效率低下等特点，主要是因为其通过选用高质量的元件，设计复杂的补偿电路与负反馈电路等方式来尽可能的减小失真。而现今要求音频功率放大器一方面应具有工作效率高，功能多的特点，而另一方面又要保持或减少功率的输出。D类音频功率放大器就满足了上述要求。传统的音频功率放大器在工作时，是直接放大模拟信号，放大器必须工作在线性放大区，其耗散功率会很大。但D类音频功率放大器与
10、传统的功率放大器不同的是D类功法为PWM型功率放大器，工作在开关状态。这种功率放大器要么完全导通，要么完全关闭，即大幅度减少了输出的功率，其效率完全有可能达到90%以上。D类功率放大器在应用中存在许多方面的优势，其较小的耗散功率则代表着更低的热量散失，更低的成本，更小的空间以及便携式电池更长的工作时间等。D类音频功率放大器凭借其高效率的特点，已经开始在汽车电子，家庭影音等市场领域逐渐取代AB类功率放大器。这些应用对D类功率放大器的要求多种多样，从而使D类功率放大器的产品更趋于多样化。各大半导体公司也在纷纷推出性能越来越完善的D类音频功率放大器的设计产品。D类功率放大器的销售总值也在逐年快速上涨
11、。1.2 设计目的与意义进入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。高效率的音频放大器不只是在便携式的设备中需要，在大功率的电子设备中也需要。因为，功率越大，效率也就越重要
12、。而随着人们的居住条件的改善，高保真音响设备和更高档的家庭影院也逐渐开始兴起。在这些设备中，往往需要几十瓦甚至几百瓦的音频功率。这时，低失真、高效率的音频放大器就成为其中的关键部件。 音频放大器的目的是在产生声音的输出元件上重建输入的音频信号，信号音量和功率级都要理想如实、有效且失真低。音频范围为约20Hz 20kHz，因此放大器在此范围内必须有良好的频率响应(驱动频带受限的扬声器时要小一些，如低音喇叭或高音喇叭)。根据应用的不同，功率大小差异很大，从耳机的毫瓦级到TV或PC音频的数瓦，再到“迷你”家庭立体声和汽车音响的几十瓦，直到功率更大的家用和商用音响系统的数百瓦以上，大到能满足整个电影院
13、或礼堂的声音要求。音频放大器的一种简单模拟实现方案是采用线性模式的晶体管，得到与输入电压成比例的输出电压。正向电压增益通常很高(至少40dB)。如果反馈环包含正向增益，则整个环增益也很高。因为高环路增益能改善性能，即能抑制由正向路径的非线性引起的失真，而且通过提高电源抑制能力(PSR)来降低电源噪声，所以经常采用反馈。1.3 论文主要内容本课题主要研究D类音频功率放大器的原理及电路硬件的实现。利用5V与12V的电源分别对单片机控制模块与功放模快进行供电，输出功率可达5W，效率不低于80%。本文各章节的内容安排如下：第一章为引言，介绍本课题的研究背景及现状，设计的目的及意义，以及论文的主要内容安
14、排。第二章介绍音频功率放大器的类型及其原理，通过各种运放的比较来提出本文的设计结构。第三章介绍D类功率放大器的结构与工作原理并对单片机STC12与LCD1602液晶显示的基础知识进行简单介绍。第四章对设计中运用到的各种电路模快进行说明。分别包括对TDA2030音频放大整体电路，负反馈电路，电源电路，STC12芯片控制电路，液晶显示电路等的设计。讲述设计中各个元件的功能及所起到的作用。第五章提出D类音频功率放大器系统显示电路模块的软件设计。 第二章 功率放大器的简介2.1 放大器的性能指标1、增益又称放大倍数，衡量放大电路放大电信号的能力。最常用的电压增益：（2-1）2、输入电阻，从放大电路输入
15、端看进去的等效电阻。输入电压反映了放大电路从信号源汲取电压的能力。输入电阻等于输入电压与输入电流之比： （2-2）3、输出电阻，放大电路负载开路时从输出端看进去的等效电阻。输出电阻反映了放大电路带负载能力，越小，则放大电路带负载能力越强，电路输出越接近恒压源的输出。4、额定功率，音响放大器输出失真度小于某一数值（g1%）的最大功率成为额定功率： （2-3）为负载两端的最大不失真电压，为额定负载阻抗。5、频率响应，放大器的电压增益相对于中音频（1KHz）的电压增益下降3dB时所对应的低音音频和高音音频称为放大器的频率响应。测量条件如下：调节音量控制器使输出电压约为最大输出电压的50%，输入端接音
16、调控制器，使信号发生器的输出频率从20Hz20KHz（保持=20mV不变）测量负载电阻上对应的输出电压。6、噪声电压，使输入为零时，输出负载上的电压称为噪声电压。测量：使输入端对地短路，音量电位器为最大值，用示波器观察输出负载的电压波形，用交流电压表测量其有效值。2.2 功率放大器的种类2.2.1 A类功率放大器原理A类放大器(又称甲类放大器)的特点是不论是否输入信号，其输出电路恒有电流流通，而且这种放大器通常是在特性曲线的线性范围内操作，如图2-1所示，以求放大后的信号不失真。所以它的优点，是失真度小，信号越小传真度越高，最大的缺点是“功率效益”（Power Efficiency）低，最大只
17、有25%，不输入信号时丝毫不降低消耗功率，极不适合做功率放大。但因其高传真度，部分高级音响器材仍采用A类放大器。图2-1 A类功率放大器的特性曲线2.2.2 B类功率放大器原理B类功率放大器（乙类）是工作点在特性线极端处的一种放大器，如图2-2所示。当没有信号输入时，输出端几乎不消耗功率。根据定义，这种零偏压的电路就是一种B类放大器。然而，由于它的静态点在（VCC，0）处，因此，对于一个正弦波输入信号，它的输出端波形只剩半个周期是可以预期的。解决上述问题的方法，是将另一半周期的信号以一PNP型BJT与原射级跟随器相接，形成所谓的“互补式射级跟随器”(Complementary Emitter
18、Follower)，又称为“B类推挽式放大器”（Class B Push-Pull Amplifier），如图2-2所示。其动作原理，在Vi的正半周其间，Q1导通且Q2截止，所以，形成图2-3的输出端正半周正弦波；同理，当Vi为负半周时，Q1截止而Q2导通，结果形成输出端负半周正弦波，如图2-3虚线部分所示。图2-2 B类功率放大器电路图图2-3 B类功率放大器特性图2.2.3 AB类功率放大器原理在上文中提到的B类放大器会产生的交越失真，是因为信号幅度在之间时Q1与Q2三极管均无法导通所造成的。因此，如果在Q1与Q2之间加两个0.6V的电池，如图2-4所示，当输入信号幅值在0.6V之间时，Q
19、1、Q2也可以导通，从而达到减小失真的效果。这样就形成了AB类放大器。AB类放大器的信号失真尽管比B类放大器要小，但是以待命功率的浪费及功率效率的损失为代价的。 图2-4 AB类功率放大器电路图2.2.4 D类功率放大器原理通过对以上各类放大器的介绍，可以看出无信号输入时，电路中所形成的直流功耗是放大器效率的基本影响因素。零输入时电流愈大则损耗越大，效率越低。因此，应降低工作点，在无音频信号输入时尽量减少直流损耗，从而提高放大器的效率。但是，在降低工作点的同时，信号导通角也会减小。而导通角越小波形失真越严重，在输出信号中的谐波成分也会增加，往往这两个要求是相互矛盾的。如果输入边沿很陡峭的波形，
20、在降低工作点的同时导通角只会受到很小的影响，从而达到减小失真而效率又得到提高的效果。当输入的信号为矩形波时（其为波形陡峭的极端状态），不管偏置将如何变化，因信号边沿几乎是垂直的，导通状态都不会发生变化，这就是D类功率放大器工作于脉冲放大状态的基本原因。D类放大器工作在开关状态，没有音频信号输入时不会产生电流，在导通时，不会产生直流损耗。在实践中，因开关断开时器件仍会有很小的漏电流，而开关导通时器件仍会有一定的压降，并不会完全短路，所以仍会存在部分直流损耗，使得效率不能达到100%，但实际也能达到在80%90%。此类放大器是目前应用效率最高的放大器。正是因为D类放大器效率高，损耗只有10%左右，
21、故使用的散热器只需几个平方厘米，使用的电路板也可以做的很小，使体积和重量都大大减小。并且由于其工作的脉冲状态比音频高10余倍，电源整流纹波对电路工作影响会很小。当D类音频功率放大器输入模拟音频信号时，首先经过PWM调制器，将模拟信号变成高频率PWM脉冲信号，信号的幅度与脉冲信号的脉宽相对应。再经脉冲推动器驱动脉冲功率放大器工作，最后经过低通滤波器带动扬声器发声。2.3 小结本章主要对音频功率放大器的性能指标以及音频功率放大器的种类及其特点进行介绍。通过各类音频功率放大器的优缺点的比较，对D类音频功率放大器的特点有更清晰的认识。第三章 原器件介绍3.1 TDA2030音频功法电路特性TDA203
22、0A音频功放电路采用的封装结构为V型5脚单列直插式塑料封装，如图3-8所示。根据引脚的形状将其分为H型和V型。该集成电路在汽车立体声收录音机、中功率音响设备中应用较广。图3-1 TDA2030外形图如图3-1所示，1脚为正向输入端，2脚为反向输入端，3脚为负电源输入端，4脚为功率输出端，5脚为正电源输入端。TDA2030电路具有以下特点：外部电路所接元件少、输出功率大、封装超小、组装密度可提高、开机冲击极小等特点。其内部包含多种保护电路，工作时可做到安全可靠11。主要保护电路有：热保护电路、短路保护电路、电源极性反接（Vsmax=12V）、地线偶然开路以及负载泄放电压反冲等。TDA2030工作
23、的最低电压为6V，最高电压为22V。在处于19V、8阻抗时可输出的有效功率为16W。在使用TDA2030音频功放是需要注意以下几点：1）TDA2030具有负载泄放电压反冲保护电路，若所加电源的峰值电压超过40V，则必须在5脚与所加电源之间加入LC滤波器，使用二极管限压（5脚由于某些原因产生了高压，一般因为喇叭中线圈起到的电感作用，保证其电压与电源的电压相等）来使5脚上的脉冲串保持在一定的幅度值内。2）热保护：限热保护有以下优点，能够容易承受输出的过载（甚至是长时间的），或者环境温度超过时均起保护作用。3）与普通电路相比较，散热片可以有更小的安全系数。万一结温超过时，也不会对器件有所损害。4）印
24、刷电路板设计时必须较好的考虑地线与输出的去耦，因为这些线路有大的电流通过。5）装配时散热片与之间不需要绝缘，引线长度应尽可能短，焊接温度不得超过260，12秒。6）虽然TDA2030A所需的元件很少，但所选的元件必须是品质有保障的元件。3.2 STC12单片机的基本特性STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期的单片机，是高效/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8到12倍。内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换，针对电机控制，强干扰场合。其基本工作特性如下：1）工作电压，STC1
25、2C5A60S2的工作电压再3.5V到5.5V之间。2）工作频率范围：035MHZ。3）内部集成MAX810专用复位电路。4）外部掉电检测电路。5）时钟源，用户在下载程序时，可根据需要选择使用高精度的外部时钟，还是内部R/C振荡器。在精度要求不高时，可使用内部时钟。但因为有制造误差和温差，需与实际测试为主。6）4个16位定时器，2个与传统8051兼容的定时器/计数器，再加上2路PCA模块可再实现2个16位定时器。7）通用I/O口（40个），所有I/O口均可有软件配置成4种工作类型之一，分别为：准双向口/弱上拉、强推挽输出/强上拉、仅为输入（高阻）或开漏输出功能。8）A/D转换在P1口，共8路1
26、0位精度ADC。3.3 LCD1602液晶显示器简介LCD1602为字符型液晶显示器，能够同时显示16*2即32个字符。它是一种点阵型液晶模快，在设计时专门用来显示字母、数字、符号等。它是由许多个5*7或者5*11等点阵字符位组成，其中每个点阵字符都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也存在间隔。LCD1602具有小功耗、小体积、丰富的显示内容、超薄轻巧的特点，常用在袖珍式仪表和低功耗的系统中。LCD1602采用标准的16脚接口，其具体引脚说明见表3-1。表3-1 LCD1602引脚说明管脚号符号功能管脚号符号功能1Vss电源地（GND）9DB2数据2 Vdd电源电压（+5V）
27、10DB3数据3V0LCD驱动电压11DB4数据4RS寄存器选择输入端12DB5数据5R/W读写控制输入端13DB6数据6E使能信号输入端14DB7数据7DB0数据15A背光正端（+5V）8DB1数据16K背光负端（0V）LCD1602具有丰富的指令集，共有11条指令，可以完成对LCD1602的各个功能的基本操作。11条指令分别如下：1）清屏指令。清除屏幕，将空白填入到DDRAM的所有内容中，光标归位，置地 址计数器（AC）为零。2）光标归位指令。将光标撤回到显示屏的左上方，将AC置0，保持DDRAM的内容不变。3）输入方式设置指令。对光标在屏幕上的移动方向进行设置，并对屏幕中整体显示的内容是
28、否移动进行设置。4）显示开关控制指令。调整体显示开关，光标开关及光标位的字符闪耀。5）移位指令。移动光标或整体显示，同时不改变DDRAM内容。6）功能设置指令。设置接口数据位数显示行数及字形。7）CGRAM地址设置。设置CGRAM地址，设置后DDRAM数据被发送和接收。8）DDRAM地址设置。设置DDRAM地址，设置后DDRAM数据被发送和接收。9）读忙信号或AC地址。读忙信号位判断内部操作正在执行并读地址计数器内容。10）写入数据CG/DDRAM指令。写数据到CG或DDRAM。11）读出数据从CG/DDRAM指令。读取CG或DDRAM中的内容。3.4 小结本章主要对本课题设计中所使用的原器件
29、进行简要介绍。在后续设计使用过程中，将更方便理解并使用这些原器件。第四章 D类音频功率放大器电路设计整个系统的核心是TDA2030音频功放电路对输入的音频信号进行放大，在完成功率放大的同时完成对设计的电压、电流的采集，计算并显示输出功率及完成对音量大小的控制。TDA2030集成电路具有体积小，输出功率大，失真小等特点，且具有内部保护电路。而以STC12为主的主控电路则完成对信息的采集与输出。整体系统的电路图见附录。4.1 TDA2030音频放大整体电路在课题的研究过程中，TDA2030音频放大电路为完成设计的主要核心电路。其电路图如下图4-1。电路中包含拾音电路，音频功率放大电路，负反馈电路，
30、滤波电路四部分。在图中R6与R14两个电阻是供正端提供电源电压的中电电压。C8为去耦电容器，其作用是使电源经两个100K分压后，经过C8滤波后在向IC的1脚提供工作点。反向端的R13电阻与C10电容对信号进行一个滤波作用。D1与D2为1N4007小功率整流二极管，他们是保护二极管，防止输出电压峰值损坏集成块TDA2030。图4-1 音频放大电路4.1.1 拾音输入电路拾音电路即捕捉音频信号电路，是对音频输入信号进行采集。此部分将从麦克风捕捉到的音频信号转化为电信号传输到音频功率放大电路。其电路图如图4-2。图4-2 拾音电路在此电路中，R7为音量控制电位器。用来调节放大器的音量大小。C6为输入
31、耦合电容，同时也起到隔离直流信号的作用4.1.2 负反馈电路负反馈电路具有稳定输出信号或增益，扩展通频带等作用。为了稳定D类音频功率放大器对音频信号的放大倍数及优化其频率特性，D类音频功率放大器通常在设计过程中都会加入负反馈电路。如下图4-3所示负反馈电路中R11为负反馈电阻。在图4-3中，4.7K电阻与150K电阻分压后提供负反馈信号。反馈系数F约为： （4-1）故放大器的电压放大倍数A约为1/F，即放大倍数为33倍左右。图4-3 负反馈电路4.1.3 输出电路输出电路如图4-4所示，其中C7为输出耦合电容。在电路连接扬声器时，而扬声器为感性负载，R9、C11可确保输出的高频稳定性。输出VO
32、UT所接为8V、5W扬声器。图4-4 输出电路4.2 显示模块电路本课题添加了显示模快来对输出功率及音量大小控制进行显示。利用拾音电路中的R7电位器调节音量时，STC12芯片将从输出端采集的数据输入P11与P12口，经过A/D转换，将转换后的结果保存在特殊功能寄存器ADC_RES和ADC_RESL中。其在寄存器中存储的方式受AUXR1寄存器的ADRJ位控制。当ADRJ位为0或为1时，A/D转换结果在寄存器ADC_RES和ADC_RESL的数据存储格式不同。在本设计中ADRJ设置为0，其存储格式是将10位A/D转换结果中的高8位存放在寄存器ADC_RES中，低2位存放在寄存器ADC_RESL的低
33、2位中。再提取其中的数据，用P0口进行输出到LCD1602液晶屏进而显示。4.2.1 STC12主控电路 如下图4-5所示，其为STC12芯片系统电路。其中XTAL与电容C2、C3组成晶振电路，其为STC12芯片提供时钟输入。C1与R1组成上电复位电路，当电源电压VCC低于上电复位电路的检测门槛电压时，所有的逻辑电路都会复位。当VCC重新恢复正常电压时，延迟32768个时钟后，上电复位/掉电复位结束。进入掉电模式时，上电复位功能被关闭。在本设计中，P0口设置为准双向口/弱上拉的工作方式，其为传统的8051芯片的I/O口模式。作为输出口时，P0是漏极开路输出，类似于OC门，当驱动上接电流负载时，
34、需要外接上拉电阻（即为图中的R2排阻）。图4-5 STC12主控电路4.2.2 LCD1602显示电路根据文章前面介绍的LCD1602液晶屏的引脚介绍及功能说明，LCD1602液晶显示电路如图4-6所示。图4-6 LCD1602显示电路4.3 电源模块电路STC12芯片的工作电压为5V。利用7805芯片将输入的12V电压转换为5V电压，从而为STC12芯片进行供电。其电路图如图4-7所示。图4-7 电源模块电路4.4 小结本章对设计的D类音频功率放大器的整体电路及各部分设计的电路图进行说明。包括TDA2030音频放大整体电路、显示模块电路、电源模块电路三部分。每部分都详细介绍了各部分包含的子电
35、路及其作用。此部分是整个设计的功能实现。第五章 显示模块软件设计5.1 整体软件设计本课题中软件设计主要应用是在显示模块电路中。其主要完成对数据的采集与A/D转换，并控制LCD1602进行显示输出其功率以及音量的大小。其整体框图如下图5-1所示。本课题设计显示模块程序首先是对LCD1602与ADC进行初始化，在通过STC12芯片从P11与P13口获取的数据信息，进行A/D转换。通过程序获取转换后的各个位上的值，在利用P0口驱动LCD1602显示数据。其整体程序见附录二。 图5-1 显示模块框图5.2 LCD1602显示过程介绍LCD1602的显示过程如图5-2，首先对液晶屏进行初始化，再检测忙
36、信号（忙信号在每次写指令、读/写数据操作之前均需检测）。只有在忙标志BF=0时，MPU才能访问模块。MPU对指令寄存器执行写操作，而数据寄存器与DDRAM与CGRAM之间的数据传递自动进行。最后在屏幕上显示已经写入的需要显示的数据。图5-2 液晶显示过程框图5.3 小结本章主要对课题中所设计的显示模块中的程序进行整体思路描述，如图5-1整体框图。并对部分程序即LCD1602初始化程序、ADC初始化程序进行主要说明。在原有的D类音频功率放大器中加入显示方面的内容，是本课题的设计的一大特点。结论本课题主要设计了D类音频功率放大器。首先论述了各类功率放大器的原理与区别，介绍了D类音频功率放大器的原理
37、及设计所需的各个原器件。其次对各部分电路进行设计并说明。最后对软件设计及硬件实现进行论述。本课题主要完成的功能是对音频进行功率放大，并能对输出音频信号的音量利用电位器进行控制。并设计了显示音频输出的功率及音量大小的功能。论文的重点在于对放大器的硬件设计，在理论分析的基础上，设计并完成其实物电路，完成了各项功能。在本次论文的设计过程中，主要出现了如下两方面的问题。首先在硬件的设计过程中出现噪音很大的问题，在后续设计中，加入负反馈电路，滤波电路等对其进行滤波。基本完成了将噪音尽量减小。其次，在软件程序设计过程中，遇到很多运行不成功的情况。在后续学习过程中，发现部分程序语法出现问题，并解决了此方面的
38、问题。通过本次毕业设计，让我更深入的了解了D类音频功率放大器的原理。同时在此过程中学习到很多在课上没有学到的宝贵经验，在今后生活中也会令我受益匪浅。参考文献1 方明.基于D类功放的音频放大器设计D.华南理工大学硕士论文,2010.2 Texas Instruments Incorporated.Modulation scheme for filterless switching amplifiers. United States, Patent No.: US6211728B1,Apr.3, 20013 刘福太,梁发麦,魏书田,林洪文.绿版电子电路M.北京:科学出版社,2007.4 Score
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41、truments Technical Journal, 2001,vol.18, No.211 陈新国等.D类功放的设计与分析J.电子元件与材料,2004(2).12 DOND.Class-D Audio Power Amplifiers: An Overview. 2000 International Conference On Consumer Electronics C.ICCE:400-401.13 康化光,陈大钦.电子技术基础(模拟部分) M.第四版.高等教育出版社,1999.14 薛超耀.增益可调的免滤波D类音频功放芯片的设计D.西安电子科技大学硕士论文,2013.15 培仁,孙占
42、辉,张欣,张村峰.基于C语言编程 MCS-51单片机原理与应用M.北京:清华大学出版 社,2002.16 谭浩强.C程序设计M.第四版.北京:清华大学出版社,2010.21附录一总电路图本课题包括放大部分与显示部分的整体电路设计图如下：附录二 源程序#include#include #define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit RS = P27; sbit RW = P26;sbit EN = P25;uchar code table=POWER:;uchar code table1=VOICE:;uint ch;/*-Del
43、ay_us(uint us): 微秒延时输入：us延时的时间输出：无-*/void Delay_us(uint us)while(us-);/*-Delay_ms(uint ms): 毫秒延时输入：ms延时的时间输出：无-*/void Delay_ms(uint ms)uint x;uint y;for(x=ms;x0;x-) for(y=680;y0;y-);/*-LCD_Write_com(uchar com): LCD写指令输入：com指令输出：无-*/void LCD_Write_com(uchar com) RS=0; P0=com; Delay_us(50); EN=1; Delay_us(50); EN=0;/*-LCD_Write_date(uchar date)：LCD写数据输入：date数据输出：无-*/void LCD_Write_date(uchar date) RS=1; P0=date; Delay_us(50); EN=1; Delay_us(50); EN=0;/*-LCD_Shownum(uchar x,uchar y,uchar n)：LCD相应位置显示数字输入：x.y.n输出：无-*/void LCD_Shownum(uchar x,uchar y,uchar n)if(x=1)LCD_Write_com(0x80+y);if(x=2)