數(shù)字功放原理,電路原理圖詳解-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2025-10-17
數(shù)字功放也稱D類功放，與模擬功放的主要差別在于功放管的工作狀態(tài)。
數(shù)字功放利用極高頻率的轉換開關電路來放大音頻信號，采用異步調制的方式，在音頻信號周期發(fā)生變化時，高頻載波信號仍然保持不變。
因此，在音頻頻率比較低的時候，PWM的載波個數(shù)仍然較高，因此對抑制高頻載波和減少失真非常有利，而載波的變頻帶原理音頻信號頻率，因此也不存在與基波之間的相互干擾問題。
數(shù)字功放的特點
1.音樂信號不能直接放大，需要先轉換為開關信號；
2.放大器工作在開關狀態(tài)，功率管是場效應管；
3.功放輸出端有線圈、電容組成的低通濾波器。
基本原理
①誤差校正：用于消除功放產(chǎn)生的失真。方法是，將功放輸出的信號采樣與輸入信號比較，用負反饋方式消除功放產(chǎn)生的失真。
②脈沖調制：將音樂信號變換為開關控制信號，用以控制開關橋。
③開關橋：是數(shù)字功放的功率放大部分。功率管采用場效應管，工作在開關狀態(tài)，因此可以獲得90%以上的效率。
④低通濾波器：將功率脈沖信號轉換為音樂信號。開關橋輸出的是大功率的脈沖信號，不能直接送喇叭。
⑤開關模式電源：給功放各部分電路供電。相較于模擬功放的環(huán)牛電源，開關電源的優(yōu)勢主要是：重量輕，能穩(wěn)壓。
音頻信號（20~20K)經(jīng)過一個PWM的調制，然后通過一個開關功率放大電路，把PWM信號放大，最后通過濾波器，把PWM信號濾除掉，這樣就剩下一個大功率的音頻信號可以直接推動喇叭。
一般數(shù)字功放方案的PWM頻率都是工作在300K~500k范圍，當工作頻率為300K時，經(jīng)過解調電路之后，在1K以下的頻率響應比較好的低音炮，在每個周期內至少有300個PWM信號，因此可以完美的呈現(xiàn)低頻的音質。但對于高頻音質，比如音頻20K的模擬信號，每個音頻周期只能包含15個PWM脈沖，因此高音域音質表現(xiàn)就會較差。要提高高頻域的音質，就得提高音頻單周期內的PWM脈沖個數(shù)，但比較困難，其本質原因是因為調制鋸齒波的工作頻率越高，越難選擇開關管，開關的速度如果變慢了，容易發(fā)熱，想減輕發(fā)熱，就需要把死區(qū)調大，死區(qū)調大了，就導致失真變大。這個是一個兩難的選擇。于是選用極端快速的開關管，是數(shù)字功放第一要務。當工作頻率達到1~2M的時候，才能真正的把高音的失真減低，減低并不等于完美，這需要必須基于更先進的器件（更高的工作頻率的功率管）。
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