自激式简易分立元件D类开关功放

yngz

这个电路有待验证。它的设计灵感来源于互补多谐振荡器：

将4个偏置电阻换成相互耦合的差动电路，以实现PWM调制，并且期望通过负反馈，来得到良好的线性。

就算这个电路不成功，也具有探讨上的价值。

yngz

经过初步实验，这个电路获得了空前的成功。



在5V电压下，在4欧扬声器上可以获得近3Vpp的不失真音频，而且负载特性很好，空载与负载输出电压变化不大。
振荡频率200khz左右，不过静态电流比较大，达到30毫安。
绝妙的是这个电路有着类似于OTL功放一样的反馈特性，可以通过与OTL类似的反馈网络来设定增益。

成功是革命性的，它意味着一种非常简易的线性脉宽调制器的架构。
具体的测试数据和波形以后陆续给出。

东东师弟

yngz 发表于 2014-9-26 01:46
经过初步实验，这个电路获得了空前的成功。

您总能给我们提供新的思路，新的电路，谢谢您

yngz

将MOS管驱动方式改进了一下，引入了预防共态导通的电路，有利于降低静态电流。它的原理是在过渡过程中，使一个管子通过电阻慢速充电导通，而另一个管子快速放电截止。延时电阻不宜过大，否则会产生交越失真。

电路的开关频率由反馈电容C和差分电路的电阻R决定。开关频率越高，静态电流越大，增益越低。开关频率越低，静态电流越小，增益越大。增益的变化可能是MOS管开关性能下降造成的，我选用的AOD609可能不适宜200khz以上量级的开关频率。

对于给定的频率，选择“C大R小”还是“C小R大”还有待于实验衡量。滤波器和滤波电感的选择还需要从理论上寻找答案。这个电路再增加一对MOS管，很容易扩展成全桥输出的电路，不过首先要把半桥电路做好。

yngz

实验装置：


元件取值优化了一下，静态电流比较小了。5V静态电流3mA，6V 5mA,9V 18mA,12V 40mA。
开关频率现在是120khz左右，随电源电压变化不大。
下面是波形图，其中扬声器4欧，峰峰值2Vp-p，频率响应还是不错的。20khz略有下降。

isoimg2130

继续，成功了立马仿制，另请讲解下原理，菜鸟不懂。
另请问，频率是如何得到200KHZ的，不会。

isoimg2130

做的数字功放全是集成的，想搞个懂原理的分立元件做。但是技术差没办法。
坐等楼主最后确定完美方案。顺便把原理介绍详细哈。菜鸟只会动手。

yngz

isoimg2130 发表于 2014-9-26 23:12
继续，成功了立马仿制，另请讲解下原理，菜鸟不懂。
另请问，频率是如何得到200KHZ的，不会。

这个电路已经相当成功了，你可以仿制了。它的原理就是利用三极管动态的改变自激多谐振荡器的充放电过程，使输出波形的占空比发生变化。这种调制虽然是可行的，但是线性并不是很好。不过运用负反馈技术，就可以改善线性。这种方法称为闭环PWM调制，运用三角波与输入信号进行比较的方法称为开环PWM调制。

isoimg2130

不会吧，总感觉电路不全啊
三角波或锯齿波发生器呢？电压比较器呢？
驱动电路和功率开关输出电路这些都不需要吗？

yngz

isoimg2130 发表于 2014-9-27 00:02
不会吧，总感觉电路不全啊
三角波或锯齿波发生器呢？电压比较器呢？
驱动电路和功率开关输出电路这些都不 ...

这就是完整的电路，三角波发生器、比较器什么都不需要。
振荡器直接驱动功率MOS管，电路已经达到登峰造极的巧妙。

isoimg2130

    楼主，那200KHZ是怎么计算出来的？难道是频率计？有公式吗？
另我仿真了一下，不同的波形，电平及频率输入。结果都差不多。
换了各种场管，还把N管和P管调换了下位置，也是如此结果。还有把场管换成三极管如何？实物我只有大功率场管。三极管大中小都有。
你有实物为证，我估计是仿真软件有问题，
示波器绿色为输入信号，红色为输出信号。

绝对整烂

有空我也焊一个，原理什么的不懂算了

yngz

isoimg2130 发表于 2014-9-27 09:51
楼主，那200KHZ是怎么计算出来的？难道是频率计？有公式吗？
另我仿真了一下，不同的波形，电平及频率 ...

你把场管P-N的极性弄反了。注意我的MOS管箭头的方向与现在标准的画法是反的，以求得与三极管的箭头方向一致。
在第一幅图中你把Q1、Q2对调就行了。第二幅图源极输出的方法不能用。

频率是测量出来的，现在用的这个参数频率只有120khz左右，不是200khz

Q1、Q2用大功率三极管也许可以，要等我试验一下才知道。

isoimg2130

yngz 发表于 2014-9-27 10:17
你把场管P-N的极性弄反了。注意我的MOS管箭头的方向与现在标准的画法是反的，以求得与三极管的箭头方向 ...

    ！！！！！！ 调过了，你看图，总不能再掉成P管漏极输入，N管源极输入吧？