高效音頻功率放大電路設(shè)計說明

24/24高效音頻功率放大電路設(shè)計摘要當(dāng)今家庭影院、音響系統(tǒng)、立體聲唱機、MP3、MP4等已經(jīng)深入了人們的生活，各類功率放大器在電子產(chǎn)品中更是得到了巨大發(fā)展，人們在追求高保真度音頻功放的同時，也希望功放兼有大的輸出功率和高效率。因此，設(shè)計一種失真度小、輸出功率大、效率高、低成本的音頻功放具有很重要的現(xiàn)實意義。論文首先對音頻功放電路進行了研究，比較了各種功放電路的優(yōu)缺點，根據(jù)設(shè)計要求，確定了符合要求的功放電路形式.ABSTRACTAudioPowerAmplifieriswidelyusedinhighperformanceaudiosystems，stereophotographs，servoamplifiers,MP3andMP4.Nowadays,peopleemphasizehighpowerandhighefficiencyaswellashighfidelityfeatureofaudiopoweramplifier.Soit’sworthtodesignanAudioPowerAmplifierwiththefeaturesofhighpowerandhighefficiency.Firstly,Iconductstheresearchandconcreteanalysistotheaudiofrequencypoweramplifierthatcontainsdependencesources,includingconcreteprogramflowandDefinitionformofcircuit.2音頻功率放大器的分類與特點音頻功率放大器，從電路結(jié)構(gòu)上來分有:OTL、OCL、BTL;從電路的工作點來分:A類、B類C類和D類。A類、AB類、B類和C類是線性功率放大器又稱經(jīng)典功率放大器，它們的差別在于偏置情況不同。2.1A類功率放大器A類功率放大器在功率放大電路中，輸入信號在整個周期都有電流流過放大器件，也稱甲類放大。工作在A類放大狀態(tài)的功率放大器，電源始終不斷地輸送功率，在沒有信號輸入時，這些能量全部消耗在放大器件上，并將轉(zhuǎn)換為熱量的形式耗散出去；當(dāng)有信號輸入時，其中一部分轉(zhuǎn)換為有用的輸出功率，信號越大，輸送給負(fù)載的功率越多。在理想情況下，A類功率放大電路的效率較低，最高也只能達到50%？計算一下。尤其是當(dāng)功率放大的輸出管的發(fā)熱量很大，其中有用的音頻信號僅為20%左右，其余80%的無用功率都將通過巨型散熱器以熱能形式散發(fā)出去。故甲類功放不僅非常耗電，效率特低。甲類功放缺點雖多，但多年來一直以失真最?。o開關(guān)失真和交越失真）、保真度高而著稱。僅從失真的角度來看，它是一種優(yōu)質(zhì)的線性放大電路，其聲音表現(xiàn)是相當(dāng)不錯的。由于較小的非線性失真，使得A類功率放大器一般都用在較高檔次的音響系統(tǒng)中。A類功率放大器的典型電路如圖所示。下圖不對要重畫圖2.1A類功率放大A類功率放大器的典型工作狀態(tài)：圖2.2A類功率放大器輸入波圖縱軸坐標(biāo)不對圖2.3A類功率放大器輸出波形圖2.2B類功率放大器B類功率放大在輸入信號的半個周期，晶體管導(dǎo)通；在另外半個周期，晶體管截止。即晶體管的導(dǎo)通時間正好等于輸入信號的半個周期，B類放大也被稱為乙類放大。B類功率放大器的典型工作狀態(tài)如圖所示。圖2.4B類功率放大器輸入波形圖縱軸坐標(biāo)不對圖2.5B類功率放大器輸出波形圖一般地，B類功率放大器的靜態(tài)工作電流選在接近零點處，當(dāng)有激勵信號輸入時，其功率管僅有半周導(dǎo)通，使得輸出與輸入有著半周相近的信號波形?？梢?，與A類功率放大器相比，B類在無信號輸入時無能量消耗，功率轉(zhuǎn)換效率也比較高，最高能達到78.5%。寫出計算過程但這種狀態(tài)失真度就很大了。為了減少B類功率放大器的失真，一般B類放大器都用雙管做成推挽式互補對稱結(jié)構(gòu)。B類互補推挽式功率放大器如圖所示。圖26B類互補推挽式功率放大器該電路Vi為零時，Vo也為零，此時兩管都截止。隨著Vi的正向增大，Q1基極和發(fā)射極間電壓Vbe也增大，直到大于Vbe(on)時Q1中才會有電流流過。這時Vo約等于零，呈現(xiàn)射極跟隨器的特點，故隨著Vi的增加Vo線性增加。當(dāng)Vi>0時，Q2基極和發(fā)射極之間的電壓為反向偏置而使得Q2截止。Vi的繼續(xù)增大最終會使Q1達到飽和狀態(tài)。如果Vi負(fù)向變化也會有類似的結(jié)果，Ql由于反向偏置而截止，Q2呈現(xiàn)射極跟隨器的特點。該電路在靜態(tài)時無工作電流，而在有信號時，Q1和Q2輪流導(dǎo)通，兩個管子互補對方的不足，工作性能對稱，所以這種電路通常稱為互補對稱電路。由于采用雙電源，不需要耦合電容，故稱它為OCL（outputcapacitorless），即無輸出電容互補對稱放大電路，簡稱OCL電路。接下來對B類放大器做性能分析：圖2.7輸入波形圖圖2.8輸出波形圖不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)輸入電壓小于b—e間開啟電壓時，Q1管與Q2管均處于截止?fàn)顟B(tài)。也就是說，只有當(dāng)電壓高于開啟電壓時，輸出電壓才跟隨輸入電壓變化。因此，當(dāng)輸入電壓為正弦波時，在輸入過零附近輸出電壓降產(chǎn)生失真，波形如上圖所示，這種失真稱為交越失真。與一般電路一樣，消除失真的方法是設(shè)置合適的靜態(tài)工作點。可以設(shè)想，若在靜態(tài)時兩管均處于臨界導(dǎo)通或微導(dǎo)通（即有一個微小的靜態(tài)電流），則當(dāng)輸入信號作用時，就能保證至少有一個管子導(dǎo)通，實現(xiàn)雙向跟隨。為減小和克服交越失真，在兩基極間加上補償二極管與相應(yīng)電路，以供給Q1和Q2兩管一定的正向偏壓，構(gòu)成AB類互補對稱功放電路（下圖）。圖2.9改進后的AB類互補對稱功放電路2.3AB類功率放大器為了克服A類功放功率過低的缺陷，我們可以調(diào)低末級功放的工作電流，使功放在有音頻信號流過時有較大音頻電流輸出，沒有音頻信號時則工作在電流很?。ㄒ话銉H為幾十毫安）的導(dǎo)通狀態(tài)，這就是現(xiàn)在大多數(shù)中低檔普與型功放所采用的AB類電路。AB類功率放大在輸入信號的多半個周期，晶體管是導(dǎo)通的；其余小半個周期，晶體管是截止的。在沒有輸入信號時，雖然輸出管存在靜態(tài)電流，但此電流很小，接近于零，則稱此放大電路為AB類放大或甲乙類放大。AB類放大，可以認(rèn)為是A類放大和B類放大的結(jié)合，其靜態(tài)工作點介于兩者之間，具體取值取決于偏置電流的大小和輸出電平。AB類放大的偏置電路與B類的基本一樣，但偏置電流要比B類的稍大，以便使功放進入AB類工作狀態(tài)。AB類放大與B類放大相比，雖然同樣減小了靜態(tài)功耗，提高了功率轉(zhuǎn)換效率(介于A類與B類之間)，但同時也都出現(xiàn)了交越失真，盡管失真程度遠小于B類。既要保持靜態(tài)時管耗小，又要使失真不太嚴(yán)重，因此人們就提出采用互補推挽式電路結(jié)構(gòu)。當(dāng)驅(qū)動電平低于輸出功率管的閾值時，管子均處于微導(dǎo)通狀態(tài)，有一定的靜態(tài)電流流過；當(dāng)驅(qū)動電平高于輸出功率管的閾值時，其工作狀態(tài)與B類是一樣的。雖然它此時的線性不與A類，但它可較好地驅(qū)動低阻抗負(fù)載，是A類的補充。AB類功率放大器的典型工作狀態(tài)如下圖所示。圖2.10AB類功率放大器輸入信號波形圖圖2.11AB類功率放大器輸出信號波形圖從理論上講，AB類功放的確是存在少量的開關(guān)失真和交越失真，保真度也因此略遜于甲類,而其最大的優(yōu)點則是效率高達80%左右，因而輸出功率可以做的很大，相信隨著電子元器件素質(zhì)的進一步提高，特別是音頻功率管特征頻率已達到60兆赫，只要在AB類電路上精心調(diào)校，下足功夫，并注意克服失真問題，AB類音頻功放的音質(zhì)還是可以達到極高的水平的。2.4C類放大器C類功率放大只有正半周的輸入信號足夠大時，晶體管才會導(dǎo)通，即晶體管的導(dǎo)通時間小于半個周期，這就是C類放大的特點。C類功率放大器的典型工作狀態(tài)：圖2.12C類功率放大器輸入信號波形圖圖2.13C類功率放大器輸出信號波形圖C類放大器可提供高效率，其功率轉(zhuǎn)換效率大于78.5%。這些放大器主要用于射頻電器加上RCL調(diào)諧回路作為負(fù)載，可用于無線電臺和電視發(fā)射系統(tǒng)。由于這些電路屬于特？所以不適合用來作為音頻放大器。2.5D類功率放大器D類放大是以離散時間放大器設(shè)計思想為基礎(chǔ)，并且在很早以前就有人提出，但直到最近，隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的進一步發(fā)展以與便攜式設(shè)備和消費類電子的興起，D類音頻功率放大器才重新受到重視。D類功率放大的最大優(yōu)勢在于其電源功率轉(zhuǎn)換的效率很高，理論上可以達到100%。與AB類放大器相比，D類放大器需要更小的電源電流，因此具有更長的電源使時間或者更低的電源使用成本；另外，D類放大器更低的發(fā)熱量使得更小的封裝成為可能，同時去掉AB類放大器中所使用的降溫設(shè)備?；谶@兩個優(yōu)點，對于消費類電子來說，D類功率放大器顯然更具有吸引力。另外，在一些特殊的應(yīng)用場合，例如需要設(shè)計輸出功率為10W的音頻功率放大器，A類B類放大器過低的電源效率，將會使電源產(chǎn)生的功率50%以上都消耗在電路里并以發(fā)熱的形式散發(fā)出去，因此，對于高輸出功率放大器而言，使用A類和AB類放大器將會產(chǎn)生極高的器件溫度，必須使用特殊的封裝同時配備降溫設(shè)備，這將占用系統(tǒng)大部分體積。D類功放通常為推挽電路形式，D類功率放大器的歸一化功率傳遞能力？為0.32，這比B類和A類都好。D類功率放大器雖然不能提供線性調(diào)制，但是它可以得到高效率并不會對器件產(chǎn)生過高的電壓和電流。由于D類功放(包括其它所有開關(guān)功放)面臨的一個實際問題是沒有理想開關(guān)這樣的部件，因此在開關(guān)過程中非零的飽和電壓肯定會產(chǎn)生靜態(tài)功耗，而有限的開關(guān)速度也意味著開關(guān)的V-I積在過渡期間不為零，因此D類功放效率肯定不能達到100%。從以上各類放大器的討論可知，影響放大器效率的基本因素是無信號時的直流功率損耗。無信號時靜態(tài)電流愈大則直流損耗大，效率越低。為此，要提高效率則應(yīng)降低靜態(tài)工作點。但是，信號導(dǎo)通角逾小波形失真則愈大，輸出信號中諧波成分越大，這是一對矛盾。如果輸入波形邊沿很陡直，降低工作點后，對導(dǎo)通角影響很小，那么失真變化不大而效率又可以提高，波形陡直的極端狀態(tài)類似為矩形波，這種波形，無論偏置如何變化，由于前后沿是垂直升降的，導(dǎo)通狀態(tài)都不會變化，這樣就誕生了工作于脈沖放大狀態(tài)的D類放大器。D類放大器工作于開關(guān)狀態(tài)，無信號時無電流。事實上由于關(guān)斷時器件尚有微小漏電流，而導(dǎo)通時，器件并未完全短路，尚有一定管壓降，故存在較少直流損耗，實際效率在80一90%。是實用放大器中效率最高的。正是由于D類放大器的效率高，100瓦輸出的設(shè)備，直流功耗就十幾瓦，故散熱器就幾個平方厘米，電路板可作的很小，大大減少了體積重量。并且由于工作在比音頻高10余倍的脈沖狀態(tài)，電源整流紋波對電路工作影響很小。由于D類音頻功率放大器與傳統(tǒng)的模擬功放相比，具有體積小，效率高，相對低的失真，所以具有廣闊的發(fā)展前景。3高效音頻功率放大電路設(shè)計3.1設(shè)計任務(wù)與要求3.1.1設(shè)計任務(wù)設(shè)計并一個高效率音頻功率放大器與其參數(shù)的測量、顯示裝置。功率放大器的電源電壓為+5V（電路其他部分的電源電壓不限），負(fù)載為8Ω電阻。3.1.2設(shè)計要求功率放大器a．3dB通頻帶為300～3400Hz，輸出正弦信號無明顯失真。b．最大不失真輸出功率≥1W。c．輸入阻抗>10kΩ，電壓放大倍數(shù)1～20連續(xù)可調(diào)。d．低頻噪聲電壓(20kHz以下)≤10mV，（電壓放大倍數(shù)為10、輸入端對地交流短路時測量）e．在輸出功率500mW時測量的功率放大器效率(輸出功率/放大器總功耗)≥50％。測量顯示部分設(shè)計并制作一個測量放大器輸出功率的裝置，要求具有3位數(shù)字顯示，精度優(yōu)于5％。3.2說明采用開關(guān)方式實現(xiàn)低頻功率放大(即D類放大)是提高效率的主要途徑之一，D類放大原理框圖如下圖所示。但本設(shè)計不允許使用D類功率放大集成電路。圖3.2D類放大原理框圖3.3方案論證根據(jù)設(shè)計任務(wù)的要求，采用D類功率放大器。用音頻信號的幅度去線性調(diào)制高頻脈沖的寬度，功率輸出管工作在高頻開關(guān)狀態(tài)，通過LC低通濾波器后輸出音頻信號。高效D類功率放大器實現(xiàn)電路的選擇本題目的核心就是功率放大器部分，采用何種電路形式以達到題目要求的性能指標(biāo)，這是關(guān)鍵。圖3.3脈寬調(diào)制器電路3.3.1脈寬調(diào)制器(PWM)方案一：可選用專用的脈寬調(diào)制集成塊，但通常有電源電壓的限制，不利于本題的實現(xiàn)。方案二：采用圖3所示方式來實現(xiàn)。三角波產(chǎn)生器與比較器分別采用通用集成電路，各部分的功能清晰，實現(xiàn)靈活，便于調(diào)試。若合理的選擇器件參數(shù)，可使其能在較低的電壓下工作，故選用此方案。3.3.2高速開關(guān)電路a.輸出方式方案一：選用推挽單端輸出方式(電路如圖4所示)。電路輸出載波峰-峰值不可能超過5V電源電壓，最大輸出功率遠達不到題目的基本要求。圖3.4高速開關(guān)電路方案二：選用H橋型輸出方式(電路如圖5所示)。此方式可充分利用電源電壓，浮動輸出載波的峰-峰值可達10V，有效地提高了輸出功率，且能達到題目所有指標(biāo)要求，故選用此輸出電路形式。圖3.5高速開關(guān)電路3.3.3開關(guān)管的選擇。為提高功率放大器的效率和輸出功率，開關(guān)管的選擇非常重要，對它的要高速、低導(dǎo)通電阻、低損耗。方案一：選用晶體三極管、IGBT管。晶體三極管需要較大的驅(qū)動電流，并存在儲存時間，開關(guān)特性不夠好，使整個功放的靜態(tài)損耗與開關(guān)過程中的損耗較大；IGBT管的最大缺點是導(dǎo)通壓降太大。方案二：選用VMMOSFET管。VMOSFET管具有較小的驅(qū)動電流、低導(dǎo)通電阻與良好的開關(guān)特性，故選用高速VMOSFET管。3.3.4濾波器的選擇方案一：采用兩個一樣的二階Butterworth低通濾波器。缺點是負(fù)載上的高頻載波電壓得不到充分衰減。方案二：采用兩個一樣的四階Butterworth低通濾波器，在保證20kHz頻帶的前提下使負(fù)載上的高頻載波電壓進一步得到衰減。電路呢？3.3.5信號變換電路由于采用浮動輸出，要求信號變換電路具有雙端變單端的功能，且增益為1。方案一：采用集成數(shù)據(jù)放大器，精度高，但價格較貴。方案二：由于功放輸出具有很強的帶負(fù)載能力，故對變換電路輸入阻抗要求不高，所以可選用較簡單的單運放組成的差動式減法電路來實現(xiàn)。電路呢？3.3.6功率測量電路方案一：直接用A/D轉(zhuǎn)換器采樣音頻輸出的電壓瞬時值，用單片機計算有效值和平均功率，原理框圖如圖6所示，但算法復(fù)雜，軟件工作量大。圖3.6功率測量電路方案二：由于功放輸出信號不是Hz頻帶的任意波形，故必須采單一頻率，而是20k用真有效值變換電路。此方案采用真有效值轉(zhuǎn)換專用芯片，先得到音頻信號電壓的真有效值。再用A/D轉(zhuǎn)換器采樣該有效值，直接用單片機計算平均功率(原理框圖如圖3.7所示）。圖3.7功率測量電路4主要電路工作原理分析與計算4.1D類放大器的工作原理一般的脈寬調(diào)制D類功放原理方框圖如圖8？所示。圖4.2為工作波形示意，其中（a）為輸入信號；(b)為鋸齒波與輸入信號進行比較的波形；(c)為調(diào)制器輸出的脈沖(調(diào)寬脈沖)；(d)為功率放大器放大后的調(diào)寬脈沖；(e)為低通濾波后的放大信號。圖4.1D類放大器的工作原理圖4.2D類放大器的工作波形示意圖4.2D類功放各部分電路分析與計算4.2.1脈寬調(diào)制器三角波產(chǎn)生電路。該電路我們采用滿幅運放TLC4502與高速精密電壓比較器LM311來實現(xiàn)(電路如圖10所示？)。TLC4502不僅具有較寬的頻帶，而且可以在較低的電壓下滿幅輸出，既保證能產(chǎn)生線性良好的三角波，而且可達到發(fā)揮部分對功放在低電壓下正常工作的要求。載波頻率的選定既要考慮抽樣定理，又要考慮電路的實現(xiàn)，選擇150kHz的載波，使用四階BultterworthLC濾波器，輸出端對載頻的衰減大于60dB，能滿足題目的要求，所以我們選用載波頻率為150kHz。電路參數(shù)的計算：在5V單電源供電下，我們將運放5腳和比較器3腳的電位用R8調(diào)整為2.5V，同時設(shè)定輸出的對稱三角波幅度為1V(Vp-p＝2V)。若選定R10為100kΩ，并忽略比較器高電平時R11上的壓降，則R9的求解過程如下：取R9為39kΩ。圖4.3三角波產(chǎn)生電路選定工作頻率為f=150kHz，并設(shè)定R7+R6=20kΩ，則電容C3的計算過程如下:對電容的恒流充電或放電電流為則電容兩端最大電壓值為其中T1為半周期，T1=T/2=1/2f。Vc4的最大值為2V，則取C4=220pF，R7=10kΩ，R6采用20kΩ可調(diào)電位器。使振蕩頻率在150kHz左右有較大的調(diào)整圍。圖4.4比較器電路4.2.2比較器選用LM311精密、高速比較器，電路如圖4.4所示，因供電為5V單電源，為給V+=V-提供2.5V的靜態(tài)電位，取R12=R15，R13=R14，4個電阻均取10kΩ。由于三角波Vp-p=2V，所以要求音頻信號的Vp-p不能大于2V，否則會使功放產(chǎn)生失真。4.2.3前置放大器電路如圖4.5所示。設(shè)置前置放大器，可使整個功放的增益從1～20連續(xù)可調(diào)，而且也保證了比較器的比較精度。當(dāng)功放輸出的最大不失真功率為1W時，其8Ω上的電壓Vp-p=8V，此時送給比較器音頻信號的Vp-p值應(yīng)為2V，則功放的最大增益約為4（實際上，功放的最大不失真功率要略大于1W，其電壓增益要略大于4）。因此必須對輸入的音頻信號進行前置放大，其增益應(yīng)大于5。前放仍采用寬頻帶、低漂移、滿幅運放TLC4502，組成增益可調(diào)的同相寬帶放大器。選擇同相放大器的目的是容易實現(xiàn)輸入電阻Ri≥10kΩ的要求。同時，采用滿幅運放可在降低電源電壓時仍能正常放大，取V+=Vcc/2=2.5V，要求輸入電阻Ri大于10kΩ，故取R1=R2=51kΩ，則Ri=51/2=25.5kΩ，反饋電阻采用電位器R4，取R4=20kΩ，反相端電阻R3取2.4kΩ，則前置放大器的最大增益Av為圖4.5前置放大器電路調(diào)整R4使其增益約為8，則整個功放的電壓增益從0～32可調(diào)?？紤]到前置放大器的最大不失真輸出電壓的幅值Vom<2.5V，取Vom=2.0V，則要求輸入的音頻最大幅度Vim<(Vom/Av)=2/8=250mV。超過此幅度則輸出會產(chǎn)生削波失真。4.2.4驅(qū)動電路如圖4.6所示。將PWM信號整形變換成互補對稱的輸出驅(qū)動信號，用CD40106施密特觸發(fā)器并聯(lián)運用以獲得較大的電流輸出，送給由晶體三極管組成的互補對稱式射極跟隨器驅(qū)動的輸出管，保證了快速驅(qū)動。驅(qū)動電路晶體三極管選用2SC8050和2SA8550對管。H橋互補對稱輸出電路對VMOSFET的要導(dǎo)通電阻小，開關(guān)速度快，開啟電壓小。因輸出功率稍大于1W，屬小功率輸出，可選用功率相對較小、輸入電容較小、容易快速驅(qū)動的對管，IRFD120和IRFD9120VMOS對管的參數(shù)能夠滿足上述要求，故采用之。實際電路如圖4.7所示?；パaPWM開關(guān)驅(qū)動信號交替開啟Q5和Q8或Q6和Q7，分別經(jīng)兩個4階Butterworth濾波器濾波后推動喇叭工作。圖4.6驅(qū)動電路圖4.7H橋互補對稱輸出與低通濾波電路4.2.5低通濾波電路本電路采用4階Butterworth低通濾波器(如圖14)。？對濾波器的要上限頻率≥20kHz，在通頻帶特性基本平坦。采用了電子工作臺(EWB)軟件進行仿真，從而得到一組較佳的參數(shù)：L1=22μH，L2＝47μH，C1=l.68μH，C2=1μH。19.95kHz處下降2.464dB，可保證20kHz的上限頻率，且通帶曲線基本平坦；100kHz、150kHz處分別下降48dB、62dB，完全達到要求。你能拿出仿真圖嗎？4.2.6信號變換電路電路要求增益為1，將雙端變?yōu)閱味溯敵?，運放選用寬帶運放NE5532，電路如圖15所示。由于對這部分電路的電源電壓不加限制，可不必采用價格較貴的滿幅運放。由于功放的帶負(fù)載能力很強，故對變換電路的輸入阻抗要求不高，選Rl=R2=R3=R4=20kΩ。其增益為Av=R3/R1=20/20=1，其上限頻率遠超過20kHz的指標(biāo)要求。圖4.8信號變換電路4.2.7功率測量與顯示電路功率測量與顯示電路由真有效值轉(zhuǎn)換電路和單片機系統(tǒng)組成。真有效值轉(zhuǎn)換器選用高精度的AD637芯片(圖4.9)，其外圍元件少、頻帶寬，精度高于0.5％。圖4.9真有效值轉(zhuǎn)換電路單片機系統(tǒng)本系統(tǒng)主要由89C5l單片機、可編程邏輯器件EPM7128、A/D轉(zhuǎn)換器AD574和鍵盤顯示接口電路等組。經(jīng)AD637進行有效值變換后的模擬電壓信號送A/D轉(zhuǎn)換器AD574，由89C51控AD574進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，并對轉(zhuǎn)換結(jié)果進行運算處理，最后送顯示電路完成功率顯示。其中EPM7128完成地址譯碼和各種控制信號的產(chǎn)生，62256用于存儲數(shù)據(jù)的處理。鍵盤顯示電路用于調(diào)試過程中的參數(shù)校準(zhǔn)輸入，主要由顯示接口芯片8279，4×4鍵盤與8位數(shù)碼管顯示部分構(gòu)成。⑶軟件設(shè)計本系統(tǒng)用軟件設(shè)計了特殊功能鍵，通過對鍵盤的簡單操作，便可實現(xiàn)功率放大器輸出功率的直接顯示(以十進制數(shù)顯示)，精確到小數(shù)點后4位，顯示誤差小于4.5％。本系統(tǒng)軟件采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法，功能模塊各自獨立。軟件主體流程圖如圖17所示。系統(tǒng)初始化：加電后完成系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)變量的初始化。其中包括變量設(shè)置、標(biāo)志位定、置中斷和定時器狀態(tài)、設(shè)置控制口的狀態(tài)、設(shè)置功能鍵等。控制測量：由單片機讀取所設(shè)定的數(shù)值，進行數(shù)據(jù)的處理。顯示測量結(jié)果：AT89C51控制8279顯示接口芯片，使用8位數(shù)碼管顯示測量的輸出功率。圖17軟件主體流程圖4.2.8音量顯示電路音量顯示電路由專用集成塊TA7666P實現(xiàn)，通過多個發(fā)光二極管來直觀指示音量的大小，電路如圖19所圖19音量顯示電路4.2.9電源整個系統(tǒng)既包括模擬電路也包括數(shù)字電路，為減少相互干擾，本系統(tǒng)采用自帶4路電源：+5V,+5V,+12V