跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(216.73.216.181) 您好!臺灣時間:2025/12/14 21:06
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:蘇揚帆
研究生(外文):Yang-Fan Su
論文名稱:低功率低失真之AB/D類音頻功率放大器設計
論文名稱(外文):Low Power and Low Distortion Class AB/D Audio Power Amplifier Design
指導教授:龔正龔正引用關係
指導教授(外文):J.Gong
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:電子工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:94
中文關鍵詞:AB/D類放大器高功率效率低失真
外文關鍵詞:class AB/D amplifierhigh efficiencylow distortion
相關次數:
  • 被引用被引用:1
  • 點閱點閱:384
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本篇論文的目標,在研究開關模式輔助之線性功率放大器並且實際驗證實體電路。開關模式輔助之線性放大器的架構,是由類比線性放大器(如AB類放大器)和數位開關放大器(如D類放大器),兩大技術所結合而成。結合的想法主要是為了研發出一個具有低失真且高功率增益的放大電路。
論文首先闡述開關模式輔助之線性放大器的重要理論。例如,遲滯效應分析、電感值分析和開關頻率分析等。接著探討總諧波失真及功率增益對電路系統參數的影響為其主要細節,然後藉由數學軟體Matlab7.0和電路模擬軟體PSpice來進行驗證和模擬比較。此外,針對訊號失真的改善,提出了單一感應電阻和多重感應電阻兩種架構,並且以PCB實際完成電路操作和量測。
最後,使用TSMC0.35 製程技術來設計出一個AB/D類音頻功率放大器。其電路量測由LT374示波器和3585A頻譜分析儀來完成,並且比較其量測結果和模擬結果。
The purpose of this thesis is to develop a switch-mode assisted linear power amplifier and demonstrate its performance. The switch-mode assisted linear amplifier topology combines current analog (Class AB) and switching (Class D) amplifier technology into one circuit. The idea behind this combination is to develop an amplifier which has high fidelity while maintaining a high efficiency.
After discussing some important theoretical considerations such as the hysteresis effects and the switching frequency, the relation between the THD, power efficiency and the system parameters is described. Following this, the result of the Matlab7.0 simulations compared with PSpice simulations is presented. In addition, aiming at the improvement of signal distortion, the one sensing resister and multiple sensing resisters technology are proposed and implemented by PCB (Printed circuit board). Finally, the class AB/D audio power amplifier are designed and simulated by TSMC 0.35 2P4M (Mixed-Signal) process. The measurements of the circuit ware achieved by LT374 Waverunner and 3585A Spectrum Analyzer, and the comparison with the simulation is discussed.
摘要 І
致謝 ІII
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 X
第一章 導論 1
1.1 研究動機與背景 1
1.2 研究考量 2
第二章 AB/D類功率放大器 5
2.1 各類功率放大器 5
2.1.1 線性功率放大器 5
2.1.2 非線性功率放大器 9
2.2 結合式功率放大器 14
2.2.1 串聯架構 15
2.2.2 並聯架構 16
2.3 改善失真度的方法 18
2.3.1 Feed-forward 分析 19
2.3.2 Feedback 分析 21
第三章 電路模擬分析與討論 24
3.1 數學模型參數分析 24
3.1.1 遲滯效應分析 26
3.1.2 電感分析 41
3.1.3 電流感應器分析 46
3.2 並聯電流控制輸出架構分析與討論 51
3.2.1 單一感應電阻分析 51
3.2.2 多重感應電阻分析 56
第四章 電路量測分析與討論 66
4.1單一感應電阻量測分析與討論 66
4.2 多重感應電阻量測分析與討論 71
第五章 AB/D類功率放大器電路積體化 78
5.1 內部子電路簡介 79
5.2 模擬分析與討論 82
5.3 量測分析與討論 87
5.4模擬與量測比較 90
第六章 結論 91
參考文獻 93
[1] A. S. Sedra and K.C.Smith, “Microelectronic Circuits”, Saunders College, Third
edition, 1991.
[2] J. M. D. Murphy and F. G. Turnbull , “ Power Electronic Control of AC Motor ”
, Pergamon Press, 1988.
[3] MOHAN , UNDELAND , ROBBINS, ” POWER ELECTRONICS:Converters,
Applications and Design ”, WILEY, 1989.
[4] W. Marshall Leach, Jr. , “ The Class-D Amplifier ”, From the book Introduction to
Electroacoustics and Audio Amplifier, publish by Kendall/Hunt, 2001.
[5] Chiew Tiam Boon , “ Switch Mode Multilevel ( Class D ) Power Amplifier ”,
Department of Electrical and Computer Engineering The University ofQueensland, October 2001.
[6] Don Dapkus and Robin Chen ,“ Utilizing Class-D audio power amplifier for high
efficiency”,TEXAS INSTRUMENTS, TPA005D02 Class D Stereo Audio Power
Amplifier Evaluation Module, User’s Guide, 1998.
[7] T. Sowlati, C. Andre, T. Salama, J. Sitch, G. Rabjohn and D.Simth,“ Low Voltage
High Efficiency Class-E GaAs Power Amplifiers For Mobile Communications ”,
IEEE GaAs IC Symposium , pp171~174, Oct. 1994.
[8] Changsik Yoo , and Qiuting Huang , “ A Common-gate switched , 0.9W Class-E
Power Amplifier with 41% PAE in 0.25um CMOS”, IEEE Journal of Solid-State
Circuits, Vol.36, pp.56~57, May. 2001.
[9] Chien C., Homg Tzyy Sheng , ” Design and Implementation of High-Efficiency
2.4GH Class-E Power Amplifier MMICs and Modules ” , National Sun Yat-Sen
University, 2000.
[10] Aoki , N. Asano , “ Improved Output Spectrum of Linearized Class-F Power
Amplifier For Digital Cellular Mobile Communication”, IEEE MTT-S Digest,
pp801~805,1998.
[11] G. B. Yundt, “Series or parallel-connected composite amplifier”, IEEE Trans. Power Electron, vol. PE-1, pp.48 ~54, Jan. 1986.
[12] Walker, G.R, “A Class B switch-mode assisted linear amplifier”, IEEE Trans. Power Electron, vol. 18, No. 6, November 2003.
[13] Jae Hoon Jeong, Nam Sung Jung, Gyu Hyeong Cho “A high efficiencyClass A Amplifier with Variable Power Supply”, 100th convention of theAudio Engineering Society, Copenhagen, Preprint #4257, May 1996.
[14] Harushige Nakagaki, Nobutaka Amada and Shigeki Inoue, "A High-Efficiency Audio Power Amplifier", J. Audio Eng. Soc., Vol. 31, No. 6,pp. 430-6, June 1983.

[15] M. Otala “Transient distortion in transistorized audio power amplifiers”
IEEE Trans. Audio Electroacoust., Vol. AU-18, pp. 234-9, Sept. 1970.
[16] Shuanghe Zhu and Caizhang Lin, “Reducing Distortion of Class-D(PWM)
Power Amplifier by Using Feed-Forward Technique”,IEEE, pp.630~633, 2000.
[17] Joseph S. Chang , B. H. Gwee , Yong Seng Lon and Meng Tong Tan , “ A Novel Low Power Low-Voltage Class-D Amplifier with Feedback for Improving THD
Power Efficiency and Gain Linearity”,IEEE Circuit and Systems,Vol.1,PP.635~
~638 ,2001.
[18] Vanderkoog J. and Lipshitz , S. P , “ Feed-forward Error-correction In Power
Amplifier ”, J.Audio Eng.Soc, no.28,pp.2~16, 1980.
[19] Zhu , S. H. and Ren , T.L. , “ Late-model Feed-forward Switched Power Supply
with Low Ripple ”, IEEE , Lett. , no.33 , pp.169~172, 1996.
[20] David K. Cheng, “Field and Wave Electromagnetics”, Saunders College, Second
Edition, 1989.
[21] Fan You; Embabi, S.H.K.; Sinencio, E.S ‚ “A 1.5 V class AB output buffer” Low Power Electronics and Design,1996.,International Symposium on 12-14 Aug. 1996 Page(s):285 – 288.
[22] P. E. Allen and D. R. Holberg, “CMOS Analog Circuit Design,” Holt, Rinehart and Winston, 1987, New York.
[23] R. J. Baker, Harry W. Li, David E. Boyce, “CMOS Circuit Design, Layout, and
Simulation” , WILEY-INTERS CIENCE, 1998.
[24]David A. Johns, Ken Martin, “ANALOG INTEGRATED CIRCUIT DESIGN,” University of Toronto, 1997.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
1. 14. 洪美娟,1997,《誠品、金石堂掀起書店風雲,誠品以品味引動商機》,天下雜誌。
2. 12. 蘇美彥,1998,《遇見布希亞(Baudrillard):誠品 書店、符號的消費與符號的空間--以誠品敦南店為例》,地理教育26期。
3. 嚴震生,「波多黎各的定位問題與公民投票經驗」,問題與研究,第37卷第12期(1998年12月),頁17~45。
4. 蘇復興,「美國移民問題之回顧」,美歐月刊,第9卷第6期(1994年6月),頁127~141。
5. 鍾京佑,「全球治理與國際建制:行為主體與行為模式」,國際關係學報,第21期(2006年01月),頁113~139。
6. 鄒念祖,「聯合國與海地危機」,問題與研究,第33卷第12期(1994年12月),頁1~11。
7. 鄒念祖,「美國柯林頓政府的海地政策」,美歐月刊,第10卷第2期(1995年2月),頁19~32。
8. 邱稔壤,「由伊利安事件論美古雙邊關係」,問題與研究,第40卷第3期(2001年5、6月),頁23~47。
9. 江宜樺,「社群主義的國家認同觀」,政治科學論叢,第8期(1997年6月),頁85~110。
10. 江宜樺,「自由民主體制下的國家認同」,臺灣社會研究季刊,第25期(1997年3月),頁83~121。
11. 向駿,「北美自由貿易協定對墨西哥政治的影響─國際政治經濟學之解析」, 問題與研究,第36卷第3期(1997年3月),頁91~99。
12. 王崑義、蔡裕明,「全球化、人類安全與後SARS時代:兩岸非傳統安全的新議題」,遠景基金會季刊,第5卷第2期(2004年4月),頁153~195。