基于DPPC2006的数字音频功率放大器

1、基于dppc2006的数字音频功率放大器随着产品的数字化进程不断演进，音响设备(尤其是其中的关键产品功率)的数字化也提上了日程。目前市场上无数功放产品都打出了“数字”的旗号，但其中有无数只是对产品举行了一些数字化处理，严格意义上只能称作数字化功放，真正的音频信号还是模拟的.数字功放是指在信号的处理过程中采纳的是数字音频信号，用开关的方式放大信号.数字功放最大的特点是效率高，对电源及散热的要求大大降低，此外还有输出功率大、频响宽、体积小、信噪比高等优点。笔者设计了一款采纳挺直数字放大技术，通过专用音频信号处理芯片dppc2006处理，再经由高速v组成的h桥互补对称放大的纯数字功放。电路构成本计划

2、由前、后级构成，前级由dppc2006处理输入的数字信号转换成波输出，后级由高速vmosfet组成的h桥互补对称放大电路及低通组成.同时用模数转换器()cs5333实现对模拟信号的兼容，由at89s51完成音量调整、显示、声道、静音等控制功能.整机组成见图1。图1 基于dppc2006的数字音频功率芯片工作原理数字功放处理芯片dppc2006是具有我国彻低自主学问产权的hi-fi级全数字6通道音频功放编码处理芯片。该芯片具有6通道全数字(pcm)输入和自立脉宽编码(pwm)输出;每声道音量可自立调节，124级增减可调;352.8khz或384khz高速开关频率;支持24bit多脉宽脉冲差值编码

3、、噪声整形、平衡电桥等技术;6通道数据输入，采样率支持32khz768khz;内置s/pdif接收器，采样率支持44.1khz96khz;内置输入数据组挑选电路;供电+3v+5.5v;封装形式为qfp100a.主要技术指标频率响应0.5db(20hz20khz);动态范围95db;总谐波失真0.02%. 该芯片能挺直接收cd，dvd等数字音源输出的同轴或光纤数字音频信号，全数字信号放大处理，单颗ic可以放大6个声道，前后级分开，后级采纳不同的mosfet，可实现不同的输出功率.用dppc2006构成的数字功放电路容易、功能完美，其输入可以分离挑选光纤和同轴的数据，也可挑选cd，vcd，dvd等

4、产品内部的data，bck和lrck格式的数据，还可支持高采样率的数据输入;没有数字信号输入的地方，外接音频a/d转换器后也可以输入dppc2006供选用，应用十分灵便。模拟信号的兼容为了与一般的模拟信号兼容，dppc2006的数字输入接口可以接收串行adc输出的数据.只要符合图2所示格式的数字音频数据输入即可正常工作(左右对齐由dppc2006的mo脚配置挑选).本计划中采纳cirrus公司推出的26bit，96khz立体声音频专用模数转换器cs5333。图2 串行音频数据格式后级pwm放大完整的后级pwm放大由mos管h桥互补对称放大电路和(lpf)构成，实际电路3所示(图中惟独一个通道)

5、.图中r307、c303、l303、c307、c308为元件；l301、l302、c304为滤波电路；r308、c305为音箱匹配电路。1)h桥放大电路.这里u6为fet的输入驱动器，电路中用74hc541或天奥的db802芯片.选用不同的mosfet，即可得到80w300w的输出功率.图3 后级pwm放大电路2)低通滤波器.采纳二阶lc滤波器，要求滤波器上限频率20khz，在通频带内特性基本平坦。经用ewb软件举行仿真，得到l、c的较佳参数为l301=l302=22h，c304=0.47f。功能控制对dppc2006的控制由51系列单片机at89s51实现，完成对芯片模式设置、通道挑选、音量

6、控制及显示等功能的操作。该单片机带有isp(在系统可编程)功能，可以挺直通过下载线举行在线开发，用法十分便利.单片机控制程序流程4所示。图4 单片机控制程序流程图波形及测试结果1)pwm波形：pwm输出波形5所示.图中a)为未调制的pwm输出波形，b)，c)为已调制的pwm输出波形.从图5可以看出，输入信号幅度的变幻已变换成输出脉冲宽度的变幻.2)电源效率.电源效率见表1.由表1可知，平均效率=(76.8+66.0+76.9+68.8+7717)%/5=73.24%.由测试数据可知，与传统模拟功放相比，数字功放的效率大大提高，功放的效率和最大不失真输出功率与理论计算值还有一定的差别，这是由h桥输出电路、驱动电路等存在静态损耗引起的，特殊是小功率输出时影响更为显然。图5 dppc2006芯片pwm输出端波形结语本系统以采纳挺直数字放大技术(ddx)的专用数字音频信号处理放大芯片dppc2006为核心，可挺直输入s/pdif同轴或光纤数字信号.经过内部运算，将pcm信号转化为pwm信号输送给高速vmosfet管构成的互补对称h桥电路放大，输出放大后的双通道音频信号。同时预留扩展接口，输入兼容一般模拟信号，输出可以十分便利地扩展到环抱6声道。通过用法不同的mosfet，很简单得到80w300w的输出功率，理论上平均效率可达到90%以上，甚至后级放大管彻低不需