[发明专利]一种基于Class-D水声通信的功放及水声通信设备

说明书

本发明公开了一种基于Class‑D的水声通信功放及水声通信设备，属于水声通信技术领域。本发明的基于Class‑D的水声通信功放包括积分电路、电平转换电路、驱动部件以及MOS开关部件；所述积分电路用于产生三角波信号；所述电平转换电路用于将所述三角波信号转换为PWM信号；所述驱动部件接收所述PWM信号，以驱动所述MOS开关部件。本发明的基于Class‑D的水声通信功放有助于提高水声通信的距离，达到超远距离水声通信的目的。

技术领域

本发明涉及水声通信技术领域，具体涉及一种基于Class-D水声通信的功放及水声通信设备。

背景技术

水声通信时一种在水下收发信息的技术，水声通信的工作原理是将文字、语音、图像等信息，通过电发送机转换成电信号，并由编码器将信息数字化处理后，换能器又将电信号转换为声信号，声信号通过水这一介质，将信号传递到接收换能器，这时声信号又转换为电信号，解码器将数字信号破译后，电接收机才将信号变成声音、文字及图片。

实现水声通信的超长距离通信是目前水声通信一个难点，其中一个重要原因在于，水声通信功放的输出功率难以提高。目前，水声通信功放大多采用基于单片的Class-D方案，此单片芯片内部集成了积分电路、MOSFET驱动以及MOSFET，由于工作电压低、工作电流小、尺寸小等原因，严重限制了功放的发送功率，从而导致水声通信系统无法进行超远距离通信。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于Class-D的水声通信功放及水声通信功放设备。

第一方面，本发明提供一种基于Class-D的水声通信功放，包括积分电路、电平转换电路、驱动部件以及MOS开关部件；

所述积分电路用于产生三角波信号；

所述电平转换电路用于将所述三角波信号转换为PWM信号；

所述驱动部件接收所述PWM信号，以驱动所述MOS开关部件。

进一步地，所述驱动部件与所述MOS开关部件在物理上分立设置。

进一步地，所述驱动部件与所述MOS开关部件设置不同的物理板卡上。

进一步地,所述MOS开关部件为MOS全桥电路。

进一步地，所述驱动部件包括第一驱动器与第二驱动器；

所述电平转换电路将所述三角波信号转换为PWM信号，包括：

所述电平转换电路将所述三角波信号转换为相位相反的两个PWM信号；

其中，两个所述PWM信号分别输入到所述第一驱动器与所述第二驱动器，使所述第一驱动器驱动所述MOS全桥电路的上半桥，所述第二驱动器驱动所述MOS全桥电路的下半桥。

进一步地，还包括阻抗匹配变压器与换能器，所述阻抗匹配变压器与所述换能器通过匹配电路连接，所述阻抗匹配变压器同时与所述MOS全桥电路的上半桥与下半桥连接。

进一步地，包括第一高频滤波电路与第二高频滤波电路；

所述第一高频滤波电路设于所述MOS全桥电路的上半桥与所述阻抗匹配变压器之间；

所述第二高频滤波电路设于所述MOS全桥电路的下半桥与所述阻抗匹配变压器之间。

进一步地，还包括反馈电路，所述反馈电路从MOS全桥电路的输出端回连至所述积分电路。