NE555與LM393實現(xiàn)脈寬調(diào)制的D類功放

　　D類數(shù)字功放的基本原理是正弦脈寬調(diào)制（SPWM），要實現(xiàn)D類功放必須具備以下條件：

　?。?）要有一個三角波或鋸齒波發(fā)生器，通常稱為載波;

　?。?）要有一個電壓比較器，并將音頻信號（通常稱為調(diào)制波）和三角波信號在比較器中進行比較，這一過程也稱為脈。調(diào)制;

　?。?）三角波的頻率要遠遠高于正弦波的頻率，三角波的幅度要大于正弦波的幅度;

　　（4）要有一個驅(qū)動電路和一個合適的功率開關(guān)輸出電路。

　　一、脈寬調(diào)制電路

　　正弦脈寬調(diào)制（SPWM）的原理如圖1所示。

圖 1

　　正弦脈寬調(diào)制使用一只比較器，調(diào)制音頻正弦波加至比較器的同相輸入端，載波三角波加至比較器反相輸入端（兩個信號也可以反過來輸入）;當滿足上述條件（3）時，比較器輸出正弦脈寬調(diào)制（S戶一WM）脈沖。

　　本文比較器選用雙電壓比較器LM393，LM393的引腳見圖2。

　　
圖2

　　三角載波選至NE555方波振蕩器的振蕩電容，有關(guān)NE555方波振蕩器的設計請參考有關(guān)文獻。則調(diào)制電路主要由時基電路NE555和電壓比較器電路LM393組成。下面以實際電路為例加以詳細說明。

　　二、由時基電路NE555和電壓比較器LM393調(diào)制的OCL輸出D類功放電路

OCL輸出形式的D類功放電路見圖3。

　
圖3

　　由圖3可知，OCL輸出的D類功放電路是一種半橋輸出電路，它由前述的調(diào)制電路、驅(qū)動電路舊2304、功率場效應管及濾波電路等組成。

　　1）NE555振蕩器

圖中NE555接成多諧振蕩器，利用其振蕩電容上的三角波作為調(diào)制電路的載波。由于R1=R2，所以振蕩電容CZ上的波形為正三角波，其振蕩頻率為：

　　f=1.44/（R1+R2）*C

　　當R1=R2=36K、C2=200P時，f=100KHz。實際NE555的最高工作頻率可以高達500K日z，但是，由于驅(qū)動電路IR2304的最高頻率為110KHz，所以選擇NE555的振蕩頻率為100KHz。

　　電路的其它參數(shù)：R3一R8=3K，LM393的3腳、5腳都偏置在1/2VCC上，C1=0.01u、C3=0.1u，D1=iN4148，DZ=FR107。

　　正弦調(diào)制波經(jīng)C3加至比較器LM393的同相輸入端3腳，其3腳直流偏直電壓為1/2VCC=6V，則比較器同相輸入端的調(diào)制信號為：

　　V+=6V+Uimsinwt三角波由NE555的6腳和2腳輸出，加至LM393的反相輸入端2腳;其SPWM調(diào)制波形見圖4。

　　
圖4