引言
幾十年來(lái)在音頻領(lǐng)域中，A類(lèi)、B類(lèi)、AB類(lèi)音頻功率放大器一直占據(jù)“統(tǒng)治”地位，
其發(fā)展經(jīng)歷了這樣幾個(gè)過(guò)程：所用器件從電子管、晶體管到集成電路過(guò)程；電路組成從單管到推挽過(guò)程；電路形成從變壓器輸出到OTL、OCL、BTL形式過(guò)程。其基本類(lèi)型是模擬音頻功率放大器，它的最大缺點(diǎn)是效率太低。全球音視頻領(lǐng)域數(shù)字化的浪潮以及人們對(duì)音視頻設(shè)備節(jié)能環(huán)保的要求，迫使人們盡快開(kāi)發(fā)高效、節(jié)能、數(shù)字化的音頻功率放大器，它應(yīng)該具有工作效率高，便于與其他數(shù)字化設(shè)備相連接的特點(diǎn)。D類(lèi)音頻功率放大器是PWM型功率放大器，它符合上述要求。近幾年來(lái)，國(guó)際上加緊了對(duì)D類(lèi)音頻功率放大器的研究與開(kāi)發(fā)，并取得了一定的進(jìn)展，幾家著名的研究機(jī)構(gòu)及公司已經(jīng)試驗(yàn)性地向市場(chǎng)提供了D類(lèi)音頻功率放大器評(píng)估模塊及技術(shù)。這一技術(shù)一經(jīng)問(wèn)世立即顯示出其高效、節(jié)能、數(shù)字化的顯著特點(diǎn)，引起了科研、教學(xué)、電子工業(yè)、商業(yè)界的特別關(guān)注，現(xiàn)在這一前沿的技術(shù)正迅猛發(fā)展，前景一片光明。
單片機(jī)有著體積小、功耗低、功能強(qiáng)、性能價(jià)格比高、易于推廣應(yīng)用等顯著優(yōu)點(diǎn)，在自動(dòng)化裝置、智能儀器儀表、過(guò)程控制、通信、家用電器等許多領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用。在許多基于單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中，系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)遙控功能，而紅外遙控則是被采用較多的一種方法。紅外遙控是通過(guò)紅外管發(fā)送紅外遙控編碼對(duì)其設(shè)備進(jìn)行控制的,不同設(shè)備的遙控發(fā)送的紅外遙控編碼都是不同的。由于紅外無(wú)線(xiàn)解決了有線(xiàn)連接的許多不便，因而受到了家電設(shè)備廠(chǎng)商、電腦外圍設(shè)備商、以及通信設(shè)備廠(chǎng)商的高度重視。
如果將遙控技術(shù)、單片機(jī)與D類(lèi)音頻功率放大器結(jié)合起來(lái)，那么得到的產(chǎn)品將是非常前沿的。本次設(shè)計(jì)就是全遙控?cái)?shù)字音量控制的D 類(lèi)功率放大器。
1 功放的基本知識(shí)
1.1 功放的分類(lèi)
傳統(tǒng)的功率放大器主要有A 類(lèi)(甲類(lèi)) 、B 類(lèi)(乙類(lèi)) 和AB (甲乙類(lèi))，除此之外，還有工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)下的D類(lèi)（丁類(lèi)）功放。
1.2 功放的工作原理及特點(diǎn)概述
A 類(lèi)功率放大器在整個(gè)輸入信號(hào)周期內(nèi)都有電流連續(xù)流過(guò)功率放大器件,其晶體管總是工作在放大區(qū)，并且在輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)晶體管始終工作在線(xiàn)性放大區(qū)域，它的優(yōu)點(diǎn)是輸出信號(hào)的失真比較小,缺點(diǎn)是輸出信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍小、效率低，理想情況下其效率為50 % ,考慮到晶體管的飽和壓降及穿透電流造成的損耗,A 類(lèi)功率放大器的最高效率僅為45 %左右。
B 類(lèi)功率放大器在整個(gè)輸入信號(hào)周期內(nèi)功率器件的導(dǎo)通時(shí)間為50 % ,因?yàn)槠渚w管只在輸入信號(hào)的正半周工作在放大區(qū)，在輸入信號(hào)的負(fù)半周是截止的。它的優(yōu)點(diǎn)是效率理想情況下可達(dá)78. 5 % ,比A類(lèi)的提高了很多，其缺點(diǎn)是非線(xiàn)性失真卻比甲類(lèi)功放大，而且會(huì)產(chǎn)生交越失真,增加噪聲。
AB類(lèi)(甲乙類(lèi)) 功率放大器是以上兩種放大器的結(jié)合,使每個(gè)功率器件的導(dǎo)通時(shí)間在50 %～100 %。此類(lèi)放大器目前最為流行,它兼顧了效率和失真兩方面的性能指標(biāo),在設(shè)計(jì)該功率放大器時(shí)要設(shè)置功率晶體管的靜態(tài)偏置電路,使其工作在甲乙類(lèi)狀態(tài)。這類(lèi)功放失真小于乙類(lèi)功放，但其效率比乙類(lèi)功放要低一些。