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信息，也包含了MOSFET?功率管的开关信号，而开关信号在输出端是一种干扰；另外，在放大器与扬声器之间的音频线构成一个平行的电容性负载，且PWM信号是占空比可变的方波，电压的变化率（dV/dt）很大，这时电容性负载与音圈产生电磁干扰（EMI）信号，这些电磁干扰信号对外辐射能量，影响其它射频线路的正常工作，提高总谐波失真加噪声（THD+N），降低功放效率，对像手机之类的产品，还会影响使用者的健康。因此，设计输出滤波器，消除开关信号和电磁干扰信号是必要的。
4.4.3低通滤波器的设计方案
输出滤波器的设计应考虑两方面，一是系统的频率响应；二是滤波器的类型。音频信号的频率一般在22?Hz~22?kHz，如果低通滤波器的截止频率太低，会导致音频信号的丢失、THD+N?和滤波器元件值的增大；截止频率太高，又会使干扰信号增加，效率降低。另外，无源低通滤波器的类型很多，最常见的有巴特沃思（Butterworth）滤波器、切比雪夫（Chebyshev）滤波器等，它们各有特色。切比雪夫滤波器在过渡带有很快的衰减，逼近理想，但在通带内等波动；巴特沃思滤波器在通带内最大平坦近似，但过渡带的衰减不如切比雪夫滤波器。对于两阶低通滤波器，两种类型的电路相同，只有元件值不同。下面介绍的是由四阶巴特沃斯构成的低通滤波器。
4.4.4 H桥式功率输出和低通滤波器的设计与仿真
功率开关管采用IRF9540、IRF540对管作为开关管，IRF540是TMOS场效应管， 击穿电压100V，栅源极门槛电压为4V，正向导通电流为27A，开关时间分别为
图4-6H桥互补对称输出低通滤波电路
tON=30ns和tOFF=80ns，导通电阻为0.077W。低通滤波器采用四阶巴特沃斯滤
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波器LC滤波电路，如图4-6所示
5实物的安装焊接与调试
5.1安装焊接
电路板采用手工布线、手工制板，电阻、电容等元器件都采用立式安装，集 电路的安装用专用插座，焊接也是采用手工焊接，布线力求使得分布参数的影响 到最小。信号线采用屏蔽。 5.2调试
仪器仪表：多功能函数发生器，示波器，万用表，直流稳压电源等。 调试方法：从最前节开始逐级调试。
图5-1是实物测试图
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图5-2调制级输出波形图
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6结束语
采用PROTEL软件对音频功放的部分电路进行了仿真，通过测试，本人设计的 模拟开关式音频功率放大器基本符合设计的要求，在输出功率达到50W时，感受到
散热片的温升很小。基本达到了预先想要的“降温”的目的。采用信噪比较高的运放NE5532，在实际处理音频信号效果比较好。从频率特性测试发现，低频段失真符合要求，高频段的失真较大，与设计要求的指标相距甚远。在实物制作的过程中，多次出现H桥短路现象，经过反复研究排查原因方得以解决。另外动态范围相对来说比较小，特别是当信号较小时线性性差的问题更加特出。还有放大器工作于高频开关之下，产生的电磁污染是不可避免的，本文中未就这些方面的内容进行研究。这些以待今后的设计中加以考虑。通过这次毕业设计，使我对以前学过的理论知识起到了回顾作用，并对其加以进一步的消化和巩固，得到了一次综合应用专业知识、专业技能分析问题和解决问题的机会，为进为日后成为合格的应用型人才打下良好的基础。
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附录1电路图原理图一张 附录2PCB图一张
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