125W D類(lèi)超低音功率放大器電路設(shè)計(jì)

用LM4651和LM4652設(shè)計(jì)的125WD類(lèi)超低音功率放大器電路如圖所示。該放大器在總諧波失真THD=1％下的輸出功率為125W，負(fù)載阻抗RL=4Ω，輸入信號(hào)Vin(rms）最高電平為3V，輸入信號(hào)帶寬為10～150Hz，環(huán)境溫度為50℃，電源電壓為±20V。
　　采用28腳DIP封裝的LM4651是PWM控制/驅(qū)動(dòng)器IC，內(nèi)置振蕩器、PWM比較器、誤差放大器、反饋放大器、電平移位與高端驅(qū)動(dòng)器、低端驅(qū)動(dòng)器及欠壓、過(guò)熱、短路和過(guò)調(diào)制保護(hù)電路。LM4652是采用15腳（其中6、8、9、{11}、{12}腳未連接）TO－220封裝的半橋功率MOSFETIC，4只MOSFET的擊穿電壓V（BR）DSS=50V，漏極電流ID=10A，開(kāi)通態(tài)電阻RDS（ON）=200mΩ（典型值），開(kāi)啟電壓VGS（th）=0.85V（典型值）。
　　LM4651中振蕩器頻率fosc=1×109/(4000＋Rosc），其中Rosc=R6=3.9kΩ，于是fosc=125kHz。輸入音頻信號(hào)經(jīng)C1、R1和10腳輸入到增益為75V/V（即175dB）的誤差放大器。IC27腳和{15}腳上的半橋開(kāi)關(guān)輸出通過(guò)RC濾波器濾波后反饋至IC1的{14}腳、{19}腳經(jīng)內(nèi)部反饋測(cè)量放大器后再?gòu)?腳輸出10腳，為誤差放大器提供一個(gè)單端反饋信號(hào)。音頻輸入信號(hào)與振蕩器產(chǎn)生的三角波進(jìn)行比較，在PWM比較器輸出端產(chǎn)生一個(gè)占空因數(shù)與輸入音頻信號(hào)電平成正比的方波脈沖，以驅(qū)動(dòng)IC2中的功率MOSFET。IC27腳和{15}腳的開(kāi)關(guān)輸出，經(jīng)L1、C16和L2、C17低通濾波，推動(dòng)揚(yáng)聲器工作。
　　IC1{18}腳上的電阻R4用作短路電流限制。當(dāng)R4=100kΩ時(shí)，短路電流電平不低于10A；{17}腳上的電阻R5用作設(shè)定死區(qū)時(shí)間；{24}腳上的電容C9用作設(shè)定啟動(dòng)延遲時(shí)間（1秒），{13}腳（STOBY）置于邏輯“1”或5V時(shí)，履行待機(jī)功能，停止脈寬調(diào)制，關(guān)斷LM4652中的功率開(kāi)關(guān)，僅消耗非常低的電流。只要IC2的結(jié)溫達(dá)到150℃，其4腳的輸出反饋至IC1的{12}腳，就可履行熱關(guān)閉功能。