技术文章翻译 “使用DSP构造一台D类功放”

发布网友发布时间：2024-10-22 21:39

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热心网友时间：2024-11-05 09:43

DSP构建的D类音频放大器技术详解

D类放大器因其高功率效率性能，相比A、B和AB类放大器更具优势。其功率损耗主要源于输出晶体管的非线性开关操作，通过脉冲宽度调制器进行控制。

本实例演示了如何利用TMS320F2808数字信号控制器的ePWM和ADC构建D类音频放大器。其过程包括模拟全桥D级功率放大和对PWM信号进行低通滤波，以消除高频分量，仅保留音频信号。

硬件与软件需求

本实验基于特定硬件和软件环境展开，如初始开发配置所示。

放大器由三个核心模块组成：输入电路、数字信号控制器和输出级。输入电路负责音频信号的接入和预处理，而数字信号控制器则进行模拟信号到PWM信号的转换，并通过ePWM和低通滤波器实现数模转换。

输入电路

它连接音频源，去除直流成分，并将ADC输入电压限在0-3.3V。此外，还包含一个DC-DC转换器，为DSP提供输入缓冲。

数字信号控制器

TMS320F2808通过100MHz运行，将模拟信号转化为对称的PWM信号，ADC以97.656.25 Ksps采样输入。

模拟信号采样与转换

ADC将模拟信号转换为PCM值，然后通过特定算法映射到对应的PWM占空比，例如，50%的占空比对应50%的信号幅度。

该过程在中断服务程序中每102.4毫秒执行一次，ADC在采样结束后触发中断，通过更新PWM占空比实现信号转换。

输出级

输出级包含H桥和低通滤波器，通过PWM信号发生器和滤波实现数模转换，实现D类放大器的核心功能。

通过Simulink模型，构建中断处理和中断服务程序，利用F2808的ePWM和ADC模块，以及相应的配置设置，构建完整的D类放大器模型。