什么是 D 类放大器？D 类放大器原理讲解
今天给大家分享的是 D类放大器。
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在过去的几十年里，音频内容已经取得了非常大的进步，从经典的电子管放大器到现代媒体播放器，技术进步了改变了数字媒体的消费方式。扬声器技术取得了非常大的进步，但放大器方法的改进发挥了重要作用，尤其是 D类放大器。
这篇文章主要是分享： D类放大器，D类放大器的优缺点，D类放大器原理、D类放大器电路图、D类放大器设计、D类放大器测试。
什么是D类音频放大器？最简单的一个说法 D类音频放大器是一个开关放大器。为了了解D类音频放大器的工作原理，我们需要了解D类音频放大器的功能以及开关信号是如何产生的。下面给出了框图帮助大家理解。
D类放大器效率高。与A类、B类和AB类放大器相比，D类音频放大器的效率可高达90-95%，AB类放大器的最大效率为60-65%，因为它们工作在有源区并表现出低功率损耗，如果将集电极-发射极电压乘以电流，你就会发现这一点。
现在，回到D类音频放大器的功能简化框图。
D类放大器原理
你在同相端看到的，有音频输入；在反相端，有高频三角信号。
此时，当输入音频信号的电压大于三角波的电压时，比较器的输出变为高电平，当信号为低电平时，输出为低电平。有了这个设置，我们只是用高频载波信号调制输入音频信号，然后连接到MOSFET栅极驱动IC，顾名思义，驱动器用于驱动两个MOSFET的栅极侧和低侧一次。
在输出端，得到一个强大的高频方波，我们通过一个低通滤波器来获得我们最终的音频信号。
了解了D类放大器的基础知识后，我们可以来DIYD类放大器。这是一个比较简单的测试项目，组件也比较通用，你直接在网上就可以买到大部分组件，下面给出了带图片的组件列表。
构建D类功率放大器的零件清单
构建 D类功率放大器的零件清单：
D类放大器电路电路图如下所示：
这里主要是讲一下 D类音频放大器的主要每个功能模块，并且解释每个模块的工作原理。
1、输入电压调节器
输入电压调节器
首先使用5V稳压器LM7805和12伏稳压器LM7812调节输入电压。这里非常重要，因为我们要用13.5V直流适配器为电路供电，而为NE555和IR2110IC供电，需要5V和12V电源。
2、带有555非稳态多谐振荡器的三角波发生器：
带有555非稳态多谐振荡器的三角波发生器
从下图可以看出，我们使用了一个带有2.2K电阻的555定时器来产生一个260KHz的三角信号。
3、调制电路：
调制电路
从上图中可以看出，我们使用了一个简单的 LM358运算放大器来调制输入音频信号。说到输入的音频信号，我们使用了两个10K输入电阻来获取音频信号，并且由于我们使用的是单电源，因此我们连接了一个电位器来抵消输入音频中存在的零信号。
当输入音频信号的值大于输入三角波时，该比较器的输出将为高电平，在输出端，我们将获得调制方波，然后将其馈送到MOSFET栅极驱动器IC。
4、IR2110MOSFET栅极驱动器IC：
我们使用了MOSFET栅极驱动器IC来正确驱动MOSFET。所有必要的电路都按照IR2110IC数据表的建议放置。
为了正常工作，该IC需要输入信号的反相信号，所以我们使用BF200高频晶体管来产生输入信号的反相方波。
5、MOSFET输出级：
MOSFET输出级
从上图中可以看出，我们有 MOSFET输出级，它也是主要的输出驱动器，因为我们正在处理高频和电感，所以总是涉及瞬态，所以我们使用一些UF4007作为反激防止MOSFET损坏的二极管。
6、LC低通滤波器：
LC低通滤波器
MOSFET驱动级的输出是高频方波，这种信号绝对不适合驱动扬声器等负载。
为了防止它，我们使用了一个26uH电感和一个1uF无极性电容来制作一个低通滤波器，记为C11。这就是简单的电路功能。
测试D类放大器电路
从上图中可以看出，使用了一个 12V电源适配器为电路供电，它发出的电压比12V略高，准确地说是13.5V，非常适合我们的板载LM7812稳压器。
负载使用的是4Ω、5W的扬声器。对于音频输入，我使用的是带有 3.5毫米长音频插孔的笔记本电脑。
当电路通电时，不会像其他类型的放大器那样发出明显的嗡嗡声，但是这个电路在较高的输入电平下会出现削波问题，所以这个电路有很大的改进空间。当驱动中等低负载时，MOSFET根本没有变热，因此对于这些测试，它不需要任何散热器。
这个 D类放大器电路是一个简单的原型，有很大的改进空间，这个电路的主要问题是采样技术，需要改进。为了减少放大器的削波，需要计算适当的电感和电容值以获得完美的低通滤波器级。与往常一样，可以在PCB上制作电路以获得更好的性能，可以添加一个保护电路，以保护电路免受过热或短路的影响。