全分立元件的D类开关功放

yngz

D类功放的基本原理并不复杂，但把性能做好也许并不容易。它的基本原理是把频率很高的三角波与要放大的音频信号用比较器相比较，就可以得到一个脉冲宽度调制(PWM)的矩形波，这个矩形波的占空比与音频信号的幅度成正比。然后将这个矩形波信号功率放大并且滤波，就可以得到音频功率输出。

按照这个原理设计出如下的电路，还未经过测试，感觉成功的希望很大，以后会把实验结果陆续发上来，也希望大家能提宝贵意见。

dts8888

支持并学习一下。
我试听过几台成品，效果没我想像中的好，可能是山寨的吧。

张门人

这个应该 叫  放大器，比较符合线路

yngz

dts8888 发表于 2014-7-17 12:05
支持并学习一下。
我试听过几台成品，效果没我想像中的好，可能是山寨的吧。

D类功放肯定不适合高保真，只适合大功率。
这个电路如果成功的话，给中波收音机用是合适的。
它可以用8050这类没有散热器的塑封中小功率管来达到较大的功率输出。

yngz

张门人 发表于 2014-7-17 14:06
这个应该 叫  放大器，比较符合线路

没弄明白你的话是什么意思。

如果这个电路符合自己的预期的话，互补输出管的集电极应该总是输出矩形波。当没有音频信号的时候，集电极输出为方波，占空比为50%，滤波后输出1/2电源电压的中点电压。输入音频信号时，音频的正半周使脉冲占空比减小，滤波后电压小于中点电压。负半周使脉冲占空比变大，滤波后电压大于中点电压。这样就形成了音频输出。输出的音频信号有一部分反馈到音频输入端，形成负反馈，以改善失真。

BG4IFY

学习加郁闷D类放大器。

xzcgl

方波及三角波发生器使用一片NE555即可，在555  5脚加入音频信号看看波形就知道了。

yngz

初步取得了成功，三角波频率为150khz，音频负反馈是有效的。
带负载能力还不行，功率输出电路需要重新设计。

yngz

xzcgl 发表于 2014-7-17 23:08
方波及三角波发生器使用一片NE555即可，在555  5脚加入音频信号看看波形就知道了。

使用555或者运放就不叫全分立元件的电路了，我现在的目标就是设计出尽可能简单且具有一定实用价值的纯分立元件的D类功放。

longshort

D类功放制作时要注意接地，一定是单点接地才好。此外动态范围做不大，因为脉宽调制对波形的边沿要求很高，象这种分立元件做的机器占空比最窄能达到千分之一就是极限了，相对占空比为1的波形，也就是60dB，极难达到高保真的要求。家用或有高保真、低噪声要求的场合都不适宜。

泼点凉水，莫生气。

yngz

longshort 发表于 2014-7-19 08:57
D类功放制作时要注意接地，一定是单点接地才好。此外动态范围做不大，因为脉宽调制对波形的边沿要求很高，象 ...

你说的情况确实存在，但这只是意味着不能有效的利用电源电压。占空比的极限越高，所能达到的最大不失真输出幅度就越高。根据最新实验的结果，电源电压为5V时，空载最大不失真输出幅度可以达到3.5Vp-p。与一般OTL的动态范围差不多，还要略好一些，它的优势是效率提高了。

目前的前展在于寻求更好的三角波的生成方法。

yngz

方波发生器改为性能更好的桥式多谐振荡器。

开关功放的架构其实与线性功放的架构差不多，亦有单端输出，推挽输出，桥式输出的几种方案。单端输出需要用变压器来隔断脉冲滤波以后所产生的直流分量，推挽输出可以用电容来隔断直流分量，使用对称双电源，可以象线性功放中的OCL那样直接输出。如果使用BTL那样的桥式结构，可以更好的利用电源，产生双倍的电压输出能力。

yngz

三角波生成器作了改进，电路改成全对称的结构。

水泥收音机

效果不见得好，D类功放的THD和三角波的线性度有很大的关系，图中使用1个9014作为RC积分器，没有使用恒流源，三角波线性度不高。

yngz

比较器集电极负载使用恒流源，提高了电压放大能力，有利于提高比较的灵敏度。输出电路使用互补发射极输出，有利于简化电路。滤波电路使用二级LC回路，有利于更好的滤波。

这个电路虽然复杂一些，但结构很好，无需太多调试，容易成功和复制。

目前还需要解决输入灵敏度的问题，输入灵敏度较低，需要较大的输入电压才能有较大的输出。

这个可以调整反馈网络，增添前置放大器来解决。