用于中頻聲納發(fā)射機的D類功放的優(yōu)化設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、在現(xiàn)代海洋開發(fā)和海洋戰(zhàn)爭中，聲納設(shè)備起到了舉足輕重的地位。隨著海洋技術(shù)的不斷發(fā)展，對聲納設(shè)備的要求也越來越高。聲納發(fā)射機一般由電源單元、信號源、和功率放大器（以下簡稱功放）組成。在聲納發(fā)射機中，傳統(tǒng)的功放一般是將信號源模塊處理之后的數(shù)字信號進(jìn)行放大，然后通過輸出電路還原為模擬信號。例如，對應(yīng)于D類功放，信號源會使用FPGA或DSP技術(shù)進(jìn)行軟件編程，將原始信號轉(zhuǎn)換成PWM（Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制）信號，

2、而功放則會將PWM信號進(jìn)行放大。
　　本文設(shè)計的用于聲納發(fā)射機中的功放免去了前級專門的信號處理單元，可以直接處理原始的模擬信號，進(jìn)行功率放大。此外，本文提出了一種運用雙路運放對正、反兩路信號進(jìn)行單獨調(diào)制的PWM信號產(chǎn)生方案。該種設(shè)計使得在不降低PWM載波頻率的情況下，功率晶體管的開關(guān)頻率可以降低為原來的一半，進(jìn)而降低功率晶體管的功耗，提高系統(tǒng)效率。另外，本文運用驅(qū)動芯片IR2110設(shè)計了一種簡單而高效的驅(qū)動電路，死區(qū)時間為13ns

3、，在不增加輸出信號失真度的情況下解決了全橋電路出現(xiàn)直通現(xiàn)象的風(fēng)險。最后，本文通過MATLAB仿真、實際調(diào)試以及不斷改進(jìn)器件參數(shù)，設(shè)計了一種能在功放和水聲換能器之間獲得較好的匹配的輸出電路。
　　本文設(shè)計的功放可以對0～±3.3V的正弦信號進(jìn)行連續(xù)地功率放大，具有最高效率89.6％、最大輸出功率389W、良好的線性度等特性，和水聲換能器進(jìn)行了良好的匹配，并且具有完善的保護功能，包括過壓保護、過流保護、過溫保護和脈寬保護，滿足了設(shè)計指