傳統D類功率放大器因特有的開關噪聲對水下電子設備的信號接收、通信控制和信號傳輸等電信號產生很大的干擾,限制了D類功率放大器在水下電子設備中的廣泛應用針對這一現象,首先闡明了Σ-△調制的D類功率放大器降低開關噪聲的原理,然后對傳統調制方式和Σ-△調制方式的D類功率放大器進行原理分析,并在Simulink軟件中進行仿真對比。仿真結果表明,傳統D類功率放大器在開關頻率處的開關噪聲能量高,Σ-△調制的D類功率放大器的開關噪聲能量分散在一定的帶寬內,并且開關噪聲能量峰值低于傳統D類功率放大器。 

【文章來源】：聲學技術. 2020,39(02)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

Σ-?調制器測試結果

FST(z)為信號傳遞函數，FNT(z)為噪聲傳遞函數，若欲得到高的信噪比整形結果，則需要FNT(z)在信號頻帶內低，FST(z)在信號頻帶內平坦。一種重要的Σ-?調制器結構是不使用B(z)模塊，即B(z)=1，這時A(z)必須具有積分器的形式才能獲得所需的響應。在最簡單的情況下，A(z)為帶一個延遲的積分器，即：

傳統PWM調制的原理如圖2所示[4]。傳統PWM將輸入信號與固定頻率的鋸齒波或三角波進行比較，得到包含輸入信號信息的PWM信號，在一個PWM周期內，占空比的大小正比于輸入信號的幅值，PWM的頻率與鋸齒波或三角波的頻率一致。將PWM信號通過功率管放大，輸入信號跟隨著放大，再將放大后的PWM通過低通濾波電路，可恢復輸入信號的信息，達到了放大輸入信號的目的。由于PWM波的頻率為固定值，在開關頻率處存在較大的開關尖峰和開關噪聲，在此對這一現象進行仿真分析。傳統PWM調制的D類功放在Simulink軟件中的仿真模型如圖3所示，輸入信號與鋸齒波比較，然后將比較后輸出的信號放大，最后通過低通濾波器還原輸入信號的信息。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于PWM的數字功率放大實驗系統設計與實現[J]. 李兆璽,黃國勇,高威,陳黎.  實驗技術與管理. 2019(05)

碩士論文
[1]Sigma-Delta DAC數字調制器研究、設計及FPGA實現[D]. 馬霄偉.中國科學技術大學 2015



本文編號：3300942