基于D类音频放大器的程控交流电源的设计

设计时，首先要考虑到如何产生固定幅度的正弦波基准信号以作为CD4051的模拟量输入。产生正弦波基准信号的方案有多种，可由文氏振荡器获得良好的正弦波形，也可先由比较器输出的方波经积分器得到三角波，再由差分放大器或采用低通滤波器的方法，实现三角波到正弦波的变换。

其次是高精度的正弦波基准信号的程控，最简单方法是使用微处理器进行12通道的A/D转换，用这12通道去控制CD4051的输入端A、B、C（INH=0时），即产生212=4096个状态。如图6所示，开关D1～D3控制模拟量低位，D4控制高位。通过合理计算R1a～R9d，0～4096个状态对应0～5V程控直流电平输入。需要注意的是，第4096状态产生的条件是12通道都为0时而第4个CD4051的INH=1时，它输出正弦波模拟量最大值。



图6  正弦波基准信号的程控图

实验结果

采用上述主电路结构和控制方式研制了一台0～5V直流电平输入对应0～500V（有效值）AC输出的程控电源样机，固定频率50Hz，输出电流5mA，线性度≤1%，响应时间≤50ms，输出过流保护。5V程控正弦电压输出波形如图7所示，较好地满足了电缆测试仪程控电源的要求。



图7  正弦电压输出波形