在此指導(dǎo)中,我將布局由常見IC構(gòu)建的D類放大器的基本組件。 D類放大器是開關(guān)放大器,這意味著輸出晶體管充當(dāng)開關(guān)。開啟或關(guān)閉。這樣做可使晶體管的阻抗保持較低,這與較少的功率損耗相關(guān)。這是D類放大器相對于線性放大器的最突出優(yōu)勢,在線性放大器中,線性放大器浪費了大量功率,使有源元件保持線性。話雖如此,每個放大器都有各自的優(yōu)缺點;但是,此討論不在本指南的討論范圍之內(nèi)。正如您從上一段中可以得出的那樣,D類放大器的輸出將是方波。方波可以用來驅(qū)動許多東西。這本指南將集中于使用輸出來驅(qū)動音頻驅(qū)動器(理想情況下是重低音揚聲器);但是,它可用于DC-DC轉(zhuǎn)換以及驅(qū)動各種類型的電動機(jī)。大多數(shù)D類放大器均由專用IC制成。這些通常比較貴,但是質(zhì)量很好。如前所述,該指令將布局由標(biāo)準(zhǔn)IC構(gòu)建的D類放大器??紤]到構(gòu)建的簡單性和易用性,視構(gòu)建質(zhì)量而定,它可以為普通聽眾提供一個良好的發(fā)聲放大器。
該說明將分為4部分。 1)鋸齒發(fā)生器4)調(diào)制器3)放大器/低通和4)附加建議。
步驟1:鋸齒發(fā)生器

我決定使用的鋸齒發(fā)生器是一個簡單的astable 555計時器。而不是使用555的方波輸出,我們將使用C1兩端的電壓。除此之外,它是隨處可見的相同的555電路。占空比和頻率方程是相同的,可以在其他說明中找到。
在設(shè)計電路的這一部分時,我建議占空比為75%-90%,并且頻率遠(yuǎn)高于20kHz。所附原理圖中列出的組件將產(chǎn)生約80%的占空比和?30kHz的頻率。
還有其他方法可以更精確地生成鋸齒形波形,但是這種方法又快又臟。另外,我相信將波變成三角波更為常見,但這同樣有效。
步驟2:方波調(diào)制器


該組件的目的是制作占空比由音頻信號調(diào)制的PWM信號。聽起來幾乎一樣容易。當(dāng)您將鋸齒波與恒定的DC信號進(jìn)行比較時,輸出是具有恒定占空比的方波。如果將交流信號疊加在所述恒定直流電壓上,則會得到方波,其中占空比隨交流信號而變化。因此,方波由AC信號調(diào)制。
電路非常簡單,采用LM311比較器,在一個輸入端向其饋送鋸齒波,而AC信號具有DC偏移。直流偏移由連接的調(diào)制器電路中的電位計設(shè)置。您可以嘗試一下,但是6V電壓應(yīng)該在應(yīng)有的位置(假設(shè)電源電壓為12V)。絕對需要1uF交流耦合帽。雖然我建議在.1uF以上,但該值并不關(guān)鍵。
如果您的音頻源是MP3播放器,手機(jī)等,則應(yīng)為非極性。第二個電路,應(yīng)使用帶增益的電壓輸入。兩者都可以工作,但是這些設(shè)備的電壓通常很小。該電路可通過電位計控制音量,并確保設(shè)備始終保持至少10k的負(fù)載。所示電路的增益為11,但我建議您根據(jù)自己的喜好嘗試該值。 RB1 = RB2,以便直流偏置居中。您可以為此使用一個電位計,以便平衡電壓。這些使用相對較大的電阻。如果您決定使用該電路,則應(yīng)消除交流耦合電容器以及10k電位器,以便運算放大器的輸出直接饋入比較器。原因是運算放大器的輸出應(yīng)已在運算放大器的同相輸入處已被直流值偏移。我忘了寫上圖中使用的運算放大器IC。我建議使用LF356,但是LM741也可以同樣工作。還有其他解決方法,但這是簡單有效的。
第3步:放大器和LC低通濾波器

由于許多方面的說明,我將這個組件含糊不清可以服用。本質(zhì)上,需要發(fā)生的是,在上一步中生成的調(diào)制方波需要切換某些晶體管。最好的方法是使用半橋或H橋。由于我說的是簡單的D類,因此我將展示半橋或圖騰柱電路的原理圖。最簡單的方法是在所附照片所示的配置中使用一對互補(bǔ)的P和N溝道MOSFET。只要您具有合適的柵極驅(qū)動器,并考慮到具有死區(qū)時間的延遲線(這就是我下一步要使用的電路),就可以使用兩個N溝道MOSFET。您可以通過兩種方式獲得相同的結(jié)果(或類似結(jié)果)。 H橋電路可在網(wǎng)上找到。
確定MOSFET和驅(qū)動器配置后,最后一步是低通濾波器。該濾波器取出想要的交流信號所在的載波信號。在我的情況下,這是由鋸齒波發(fā)生器產(chǎn)生的30kHz信號。 LC低通濾波器的截止頻率遵循公式f =(2 * pi * L * C)^-1。您可以將其設(shè)置為20kHz,以獲得完整的音頻范圍,也可以將其降低得更低,以用作低音炮放大器。這完全取決于您。 LC濾波器Cblk之前的電容器至關(guān)重要。如果沒有此電容器,您可能會破壞揚聲器。它應(yīng)該是電解的,也應(yīng)該很大。
話雖如此,請抓住一個a腳的揚聲器并進(jìn)行測試。祝您好運!
第4步:最終建議
希望到目前為止,您應(yīng)該擁有與所連接電路類似的東西(可能與更好的布局/構(gòu)造;我的整潔方面是在度假)。我的作品令人驚訝,但確實如此。顯然,這只是一個通道。對于立體聲,您將需要其中兩個。一個用于左聲道,一個用于右聲道。我會給您留下一些我認(rèn)為可能已被忽略的評論。祝您好運,電路建設(shè)愉快!
采用星形接地,以使從FET汲取的電流不會嚇倒運算放大器和其他IC。(我沒在所連接的電路中,哦,很好)
將FET與IC分開。
使用報廢揚聲器進(jìn)行測試,以免萬一您犯錯了就不會損壞優(yōu)質(zhì)揚聲器。
分別構(gòu)建每個組件,進(jìn)行測試,然后繼續(xù)進(jìn)行下去
我知道我忽略了一些事情,但是利用您的想象力和google,事情會融合在一起。
責(zé)任編輯:wv
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通用IC的簡單D類放大器的介紹
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