D類功放中三角波發(fā)生器的設(shè)計(jì).pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)以后，各種電子設(shè)備的便攜式成為一種重要的發(fā)展趨勢(shì)。大多數(shù)便攜式的電子設(shè)備都有一個(gè)共同點(diǎn)，就是有音頻輸出，都需要有一個(gè)音頻放大器；另一個(gè)特點(diǎn)就是它們都是電池供電的。在這種需求之下，D類放大器成為首選。它的最大特點(diǎn)就是能夠在保持低失真的前提下得到高效率。 D類放大器所采用的技術(shù)其實(shí)就是脈寬調(diào)制技術(shù)PWM(Pulse Width Modulation)。所謂PWM技術(shù)就是把模擬音頻信號(hào)的幅度來(lái)調(diào)制成一系列矩形脈沖的寬度。只

2、要把這個(gè)放大以后的脈寬調(diào)制信號(hào)中所包含的低頻分量濾出來(lái)就可以得到放大以后的音頻信號(hào)。所以放大時(shí)幅度上產(chǎn)生的失真并不會(huì)使原來(lái)的音頻信號(hào)產(chǎn)生失真。因此，放大器可以完全工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，使晶體管的效率達(dá)到最高。脈寬調(diào)制可以用一個(gè)等幅三角波來(lái)對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行采樣來(lái)實(shí)現(xiàn)。 通過(guò)分立元件構(gòu)成三角波發(fā)生器這種傳統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)很成熟，但是將三角波發(fā)生器集成在一塊功率放大器的芯片中，這樣的技術(shù)還存在很大的挑戰(zhàn)性。本文中設(shè)計(jì)了一種單電源供電的三角波發(fā)生器

3、的集成電路。其主要原理是通過(guò)一個(gè)恒定電流對(duì)電容充放電來(lái)形成三角波。該電路可以工作在寬電源電壓(2.4～5.5V)范圍下。為了避免D類功率放大器的失真，三角波發(fā)生器的線性度和頻率的穩(wěn)定性就顯得尤為重要。三角波的頻率應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)語(yǔ)音信號(hào)的最高頻率，本設(shè)計(jì)設(shè)定在250kHz。通過(guò)HSPICE仿真表明，在3.6V電源供電壓的典型情況下，該三角波發(fā)生器可以產(chǎn)生頻率為254.4kHz、占空比為49.9％、線性度良好的三角波，功耗電流僅為0.22mA