1. 研究目的与意义（文献综述）

项目背景和研究

随着人们生活水平的提高，人们对电子产品质的要求越来越高，音频质量的好坏也就成为了人们关注的焦点，基本要求是在更低的负载阻抗和更高输出功率下实现更好的音质。而功率放大器是放大音频功率的设备，是高保真音频放大处理的核心部分。

传统的a类，b类或ab类音频放大器直接放大模拟信号并且必须在三极管区域中工作。虽然ab类音频放大器具有高保真度，但其功耗显着，转换效率低于50％，难以满足节能要求。有些方法（如采用推挽输出级）用于补偿ab类放大器，但功率较大时，功率器件仍然受到威胁，功率输出受到限制，实际转换效率为30％-40％不管理论值是78.5％，导致严重的能源浪费问题。同时我们必须增加芯片面积，甚至增加一个加热辐射法兰以消除热量，因此占用的面积太多，成本也难以承受。另一方面，d类放大器与上述a，b或ab类相比具有许多优点，对开关状态起作用的特性使理论效率可达100％，实用价值可达80％以上，d类功放能达到80%以上的效率是因为其与开关电源的工作方式相似，其中mosfet要么工作在饱和态，要么工作在截至态，因此可以减少开关管晶体管的功耗损失，从而增强放大器的功率。正是其开关特性，放大器实现了高效率的转换。也就是说d类功放的效率是如今已开发出来的功率放大器中效率最高的功率放大器。并且所以pcb的功耗，芯片面积和面积可以大大减小。由于目前的电子工业以小体积，低功耗和高效率为目标，d类放大器将成为未来。

2. 研究的基本内容与方案

在现实中单片机d类功率放大器以其效率高易与数字音源对接等显著的优点，因此被越来越多的人们广泛的使用。单片机d类功放结构的核心电路主要包含三部分pwm变换和功率放大及低通滤波电路。基本框图如图2.1所示（附件）

2.2系统总体方案分析

d类功放是基于脉冲宽度调制技术的开关放大器，将20khz以下的音频信号送入到前置放大电路进行电压放大，经单片机内部a/d和pwm的处理后，将调制的pwm信号通过功放电路和lc低通滤波电路进行平滑的处理，得到不失真的原音频信号。经过脉宽调制后，原音频信号变成脉宽可调的宽度与原信号幅度一样的脉冲信号。用这些脉冲信号去推动功率放大器的常规晶体输出管。到达放大原音频信号的目的。因为受到脉宽数据流的作用，晶体输出管将立即时而饱和导通，时而截止断开。音频信息就包含在这些接通和断开的周期过程中。

3. 研究计划与安排

第1-2周：根据题目要求展开调研工作，熟悉工作内容和技术要求。

第3周：完成开题报告。

第4周：查阅资料了解工艺要求，并结合开题报告编写设计说明书。

4. 参考文献（12篇以上）

中文参考文献：

【1】功率放大器的分类及区别[j]. 刘立军. 科技信息. 2009(28)
【2】d类音频功率放大器的分析和设计要素[j]. 倪磊. 电子与封装. 2008(06)
【3】cmos pwm d类音频功率放大器的过流保护电路[j]. 朱樟明,过伟,史斌,杨银堂. 固体电子学研究与进展. 2008(02)
【4】基于usb接口的stc51单片机编程器(上)[n]. 电子报. 2011-08-21 (015)
【5】d类音频功放的测试[j]. 阮颐,张勇,赵静. 集成电路应用. 2013(11)
【6】《半导体器件应用》.赖建梁. 2009年1-2月刊
【7】模拟cmos集成电路设计[m]. 西安交通大学出版社. (美)毕查德·拉扎维(behzadrazavi)著. 2003
【8】便携电子设备中音频功放的发展[j]. 薛智. 电子技术. 2010(11)
【9】新元器件快讯(四) d类音频功放[j]. 凡文. 电子世界. 2005(07)
【10】class d音频功率放大器研究与设计[d]. 樊斌. 西安电子科技大学. 2009
外文参考文献：