一种降低D类功率放大器开关噪声的设计

发布时间：2021-07-24 15:42

　　传统D类功率放大器因特有的开关噪声对水下电子设备的信号接收、通信控制和信号传输等电信号产生很大的干扰,限制了D类功率放大器在水下电子设备中的广泛应用针对这一现象,首先阐明了Σ-△调制的D类功率放大器降低开关噪声的原理,然后对传统调制方式和Σ-△调制方式的D类功率放大器进行原理分析,并在Simulink软件中进行仿真对比。仿真结果表明,传统D类功率放大器在开关频率处的开关噪声能量高,Σ-△调制的D类功率放大器的开关噪声能量分散在一定的带宽内,并且开关噪声能量峰值低于传统D类功率放大器。 

【文章来源】：声学技术. 2020,39(02)北大核心CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

Σ-?调制器测试结果

FST(z)为信号传递函数，FNT(z)为噪声传递函数，若欲得到高的信噪比整形结果，则需要FNT(z)在信号频带内低，FST(z)在信号频带内平坦。一种重要的Σ-?调制器结构是不使用B(z)模块，即B(z)=1，这时A(z)必须具有积分器的形式才能获得所需的响应。在最简单的情况下，A(z)为带一个延迟的积分器，即：

传统PWM调制的原理如图2所示[4]。传统PWM将输入信号与固定频率的锯齿波或三角波进行比较，得到包含输入信号信息的PWM信号，在一个PWM周期内，占空比的大小正比于输入信号的幅值，PWM的频率与锯齿波或三角波的频率一致。将PWM信号通过功率管放大，输入信号跟随着放大，再将放大后的PWM通过低通滤波电路，可恢复输入信号的信息，达到了放大输入信号的目的。由于PWM波的频率为固定值，在开关频率处存在较大的开关尖峰和开关噪声，在此对这一现象进行仿真分析。传统PWM调制的D类功放在Simulink软件中的仿真模型如图3所示，输入信号与锯齿波比较，然后将比较后输出的信号放大，最后通过低通滤波器还原输入信号的信息。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PWM的数字功率放大实验系统设计与实现[J]. 李兆玺,黄国勇,高威,陈黎.  实验技术与管理. 2019(05)

硕士论文
[1]Sigma-Delta DAC数字调制器研究、设计及FPGA实现[D]. 马霄伟.中国科学技术大学 2015



本文编号：3300942