D类功率放大器电路设计与调试
时间:08-14
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根据以上的调试步骤测量,测得数据如表1、表2、表3、图5、图6所示。
图5 误差放大(动态)
图6最大不失真功率测试数据
图5展示了当输入信号的幅值不变,仅改变其频率,动态放大误差效果图。由图可知,对于频带以外的信号,系统的放大倍数与输出幅值有明显降低。对于当信号频率的升高导致EMI(电磁干扰)增强,可以利用低通滤波器降低干扰。
功率放大器采用5V电源,前置放大器的放大倍数调到最大,适当的调节输入信号的幅值,改变其频率,测量其最大不失真输出功率及效率见图6。对于频带以外的信号,功率放大器的最大不失真功率有明显的降低。若要提高效率,可以降低载波频率,但输出电压的谐波成分及失真增加;若要使输出电压非线性失真减少,则需提高PWM调制信号的频率。尽管高频干扰是D类功率放大器现今存在的主要问题,但其高效节能的优点,以越来越多的受到了人们的重视。
从上面的数据可知,功放的效率和最大不失真输出功率与理论值还有一些差距,其原因有以下几方面:
1)在功放电路存在静态损耗。电路在静态下是具有一定的功耗,测试其5V电源的静态总电流约为28mA,静态功耗为:P损耗=5×28=140mW,则这部分的损耗对总的效率影响很大,且对小功率输出时影响更大。
2)功放输出电路的损耗,这部分的损耗对效率和最大不失真输出功率均有影响。H桥的互补激励脉冲达不到理想同步,也会产生功率损耗。
3)滤波器的功率损耗,这部分损耗主要是由电感的直流电阻引起的,功率测量电路的误差。此外,还有测量仪器本身带来的测量误差。
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