[发明专利]一种宽频带、大功率水声D类功率放大器

说明书

本发明公开了一种宽频带、大功率水声D类功率放大器，所述功率放大器包括功率放大电路，所述功率放大电路包括PWM信号发生电路和PWM信号放大电路，所述PWM信号放大电路包括死区时间控制电路、上MOS管开关电路和下MOS管开关电路，所述死区时间控制电路的输出端与所述上MOS管开关电路的输入端相连，所述死区时间控制电路的输出端与所述下MOS管开关电路的输入端相连；所述上MOS管开关电路的输入端与一反相缓冲器相连；所述上MOS管开关电路与下MOS管开关电路并联后和所述功率放大器的输出端相连。与现有技术相比，本发明结构的功率放大器具有体积小、失真度低及效率高等优点。

技术领域

本发明涉及水下通信设备领域，具体涉及一种宽频带、大功率水声D类功率放大器。

背景技术

功率放大器，简称功放，是指在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载的放大器。随着电子技术的发展，功率放大器受到越来越广泛的应用。由于水下通信设备通常需要长时间工作，还要同时保证通信的质量，因此，不仅对效率有很高的要求，而且对带内平坦度也有很高要求。传统线性功率放大器大多是针对窄带信号进行设计的，由于传统线性功率放大器的输出阻抗具有起伏变化大、体积大、效率低等缺点，导致后级匹配困难、功率放大电路发热量大、占用空间大等，因此，传统的线性功率放大器设计在水声宽带大功率的要求下很难适用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种宽频带、大功率水声D类功率放大器，尤其适用于水下通信设备。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种宽频带、大功率水声D类功率放大器，所述功率放大器包括功率放大电路，所述功率放大电路包括脉宽调制(PulseWidth Modulation，PWM)信号发生电路和PWM信号放大电路，所述PWM信号放大电路包括死区时间控制电路、上金属-氧化物-半导体(metal oxide semiconductor，MOS)管开关电路和下MOS管开关电路，所述死区时间控制电路的输出端与所述上MOS管开关电路的输入端相连，所述死区时间控制电路的输出端与所述下MOS管开关电路的输入端相连；所述上MOS管开关电路的输入端与一反相缓冲器相连；所述上MOS管开关电路与下MOS管开关电路并联后和所述功率放大器的输出端相连。

本发明的有益效果在于：D类功率放大电路也被称作数字功率放大电路，理论上效率可以达到100％。本发明结构的D类功率放大器的带内平坦度小，具有效率高、体积小、频带宽、失真度低等特点，可以很好的满足水下通信设备的需要。设置死区时间控制电路，保护后级大功率MOS管正常工作，防止上下两个MOS管同时导通，电流过大而烧毁MOS管，经过死区时间设置后的PWM信号分别控制两个MOS管，上路MOS管控制电平经过反相缓冲器进行电平转换，极性与下路MOS管控制电平相反；上下两路MOS管分别导通，最终输出经过放大的PWM信号。

附图说明

图1为本发明实施例1～2的功率放大器的功率放大电路的结构示意图；

图2为本发明实施例1～2的PWM信号发生电路的波形图；

图3为本发明实施例1的外围设备的输出声源级；

图4为本发明实施例1的通信测试星座图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。