基于NBDD脉宽调制的音频功率放大器设计

入频率为1 kHz 的正弦波，电源电压为±120 V。测试插座XSZ 的8 脚，如为高电平( + SV) 则表示模块处于保护状态，音频输出脚无信号输出; 如为低电平( OV) 则表示模块处于正常工作状态，音频输出脚有信号输出。

测试项目及测试情况分别为：

( 1) 静音控制: 输入静音信号，音频输出脚无信号输出，XSZ 的8 脚为高，模块处于保护状态，响应外部静音控制;

( 2) 电源过压保护: 将+ 120 V 电源升至+ 128 V,负电源保持不变，模块进入保护状态; 将- 120 V 电源降至- 128 V，正电源保持不变，模块进入保护状态;

( 3) 电源欠压保护: 将+ 120 V 电源降至+ 100 V,负电源保持不变，模块进入保护状态; 将- 120 V 电源升至- 100 V，正电源保持不变，模块进入保护状态;

( 4) 电源反接保护: 将电源正负反接，模块无损坏进入保护状态;

( 5) 电源过流保护: 输出标准负载换为2Ω，加大输入音频信号幅度，当输出功率超过2 800 W 时，音频输出脚无信号输出，XS2 的8 脚为高，模块处于保护状态;

( 6) 高温保护: 用高温温箱对模块进行加热，当模块内部温度达到+ 80℃时，音频输出脚无信号输出,XS2 的8 脚为高，模块处于保护状态;

( 7) 输出对地保护: 将模块输出音频脚与地短接,音频输出脚无信号输出，XS2 的8 脚为高，模块处于保护状态;

( 8) 输出短接保护: 将模块输出音频脚相互短接,音频输出脚无信号输出，XS2 的8 脚为高，模块处于保护状态;

( 9) 保护指示: 当模块进入任一保护态时，XS2 的8 脚为高，模块处于保护状态。

从以上测试结果可以看出本文数字功率放大器在静音控制、电源过压保护及电源欠压保护等多方面都可以满足稳定工作的要求。

4. 2 技术指标测试

音频输入频率为1 kHz 的正弦波，电源电压为! 120 V。用计算机控制选择音频测试仪Audio Precision System One 的设置，根据不同的指标测试选择测试项，测试结果如表1，图4~ 图6 所示。

图4 1 000 W/ 4 样机频响指标测试结果图

图5 1 000 W/ 4 样机噪声低电平指标测试结果图



图6 1 000 W/ 4 样机失真度指标测试结果图

4. 3 测试结果分析

将测试指标与传统模拟功放和国外一流数字功放制造厂家进行对比，结果如表2 所示。由对比结果可以看出样机的各项性能指标与国际知名厂家的专业功放基本一致。

高效数字功率放大器优化设计方案通过样机的研制开发验证合理可行，且实现了音频信号高效率、高指标放大，在大功率领域的开发取得了较为理想的效果,采用NBDD 脉宽调制方式，实现了高质量脉宽调制，完美再现脉宽调制波形，失真度指标高，为提高系统可靠性所采取的各种保护措施都取得了预期的效果，提高了系统的可靠性。

5 结 语

采用NBDD 调制方式对音频信号进行脉宽调制采样，加入Dead T ime 后，再经由浮动电源和自举相结合的驱动方式对脉宽调制信号进行放大，放大了的脉宽调制信号驱动半桥工作模式下的开关放大器进行功率放大，实现了高效率数字音频功率放大器的优化设计，在方案设计中所采取的各种优化设计取得了一定的效果,分析计算方法合理可行。