1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

高保真功率放大技术的发展，使整个音频功率放大技术领域发生了巨大的变化。现代人对听觉水平要求越来越高，所以对音响的音质真实性要求越来越多，高保真音频功率放大技术克服了这个缺点，它能够如实的反映出声音信号的音色，音高和音强等音质状况本来面貌的能力，同时对声音信号进行必要的修饰和加工，而基于lm1875 d类音频功率放大电路，它在音频应用场合提供非常低的失真度和高质量的音色，还具有了高增益、快速转换速率、宽功率带宽、大输出电压摆幅、大电流能力和非常宽的电源范围等特性。系统采用大回环电压负反馈控制输出，配以普通双路桥式整流滤波电路，放大器采用内部补偿，增益控制在22db左右。它可用与高品质音频系统、立体声唱机等等。

音频放大器已经有快要一个世纪的历史了，最早的电子管放大器的第一个应用就是音频放大器。然而直到现在为止，它还在不断地更新、发展、前进。主要因为人类的听觉是各种感觉中的相当重要的一种，也是最基本的一种。为了满足它的需要，有关的音频放大器就要不断地加以改进。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1、本课题要研究或解决的问题

(1)功率放大器

①　最大不失真输出功率Pom≥1W。

②　负载阻抗(扬声器)RL=8Ω。

③　频率响应范围在50Hz~20kHz之间。

④　输入设备话筒Ui1=5mV，拾音UI2=100mV。

(2)解决电子线路设计的复杂过程问题。传统的电子线路设计要经过设计方案提出、方案验证和修改三个阶段，一般采用搭接实验电路的方法进行往往需要经过实验和修改的反复过程。

(3)减轻电子线路设计的实验成本，分析难度。在电子线路设计中会涉及到大量的计算分析以及多次实验，是一个非常复杂的过程，而且容易出错，一旦出错就有损坏元件的风险，分析的结果也不够准确。

(4)利用Multisim软件来仿真分析问题。

2、拟采用的研究手段

(1)高效功率放大器类型得选择，采用D类功率放大器，它是用音频信号的幅度去线性调制高频脉冲的高度，功率输出管工作在高频开关状态，通过LC低通滤波器输出音频信号。由于输出管工作在开关状态，故具有极高得效率。理论上可达100%，实际可达80%~95%，所以采用D类功率放大器。

系统框图如图1：

图1 系统框图

(2)脉宽调制解调器（PWM)，三角波产生器及比较器分别采用通用集成电路，各部分功能清晰，实现灵活，便于调试。若合理得选择器件参数，可使其能在较低得电压下工作，所以选择次方案。

(3)高速开关电路选用H桥型输出方式，此方式可充分利用电源电压，浮动输出得载波峰峰值可达10V，有效地提高了输出功率，且能达到题目所要求得指标，对开关管的选择也很重要，对它得要求是高速、低导通电阻、低损耗、所以选用高速VMOSEET管，它具有较小得驱动电流，低导通电阻及良好的开关特性。

(4)信号变换电路，由于采用浮动输出，功放具有很强的带负载能力，故对变换电路输入阻抗要求不高，可以选较简单得单运放组成得差动式减法电路来实现。

(5)功率测量电路，若直接采用A/D转换器采样音频输出电压的瞬间值，用单片机计算有效值和平均功率，算法复杂，软件工程量大。可以有另外一种方案，就是采用真有效值转换专用芯片，先得到音频信号电压的真有效值，再用A/D转换器采样该有效值，直接用单片机计算平均值，软件工程量小，精度高，速度快。

3、系统开发所存在的难点

(1)各器件接口的抗干扰设计。

(2)实物失真较大的问题。