D类放大器的工作原理和电路图讲解

第第页D类放大器的工作原理和电路图讲解这篇文章主要分享：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。

一、D类放大器框图

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类音频放大器工作原理图

二、D类放大器怎么样?

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。

三、D类放大器原理

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。

D类放大器工作原理图

四、D类放大器设计所需组件

了解了D类放大器的基础知识后，我们可以来（DIY）D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：

构建D类功率放大器的零件清单图

五、D类音频放大器电路图

D类放大器电路电路图如下所示：

D类放大器电路电路图

六、D类放大器的使用方法

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：

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。

七、测试D类放大器电路

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。

八、进一步增强

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