D类数字功放的基本原理是正弦脉宽调制(SPWM),要实现D类功放必须具备以下条件:
(1)要有一个三角波或锯齿波发生器,通常称为载波;
(2)要有一个电压比较器,并将音频信号(通常称为调制波)和三角波信号在比较器中进行比较,这一过程也称为脉。调制;
(3)三角波的频率要远远高于正弦波的频率,三角波的幅度要大于正弦波的幅度;
(4)要有一个驱动电路和一个合适的功率开关输出电路。
一、脉宽调制电路
正弦脉宽调制(SPWM)的原理如图1所示。
图 1
正弦脉宽调制使用一只比较器,调制音频正弦波加至比较器的同相输入端,载波三角波加至比较器反相输入端(两个信号也可以反过来输入);当满足上述条件(3)时,比较器输出正弦脉宽调制(S户一WM)脉冲。
本文比较器选用双电压比较器LM393,LM393的引脚见图2。
图2
三角载波选至NE555方波振荡器的振荡电容,有关NE555方波振荡器的设计请参考有关文献。则调制电路主要由时基电路NE555和电压比较器电路LM393组成。下面以实际电路为例加以详细说明。
二、由时基电路NE555和电压比较器LM393调制的OCL输出D类功放电路
OCL输出形式的D类功放电路见图3。

图3
由图3可知,OCL输出的D类功放电路是一种半桥输出电路,它由前述的调制电路、驱动电路旧2304、功率场效应管及滤波电路等组成。
1)NE555振荡器
图中NE555接成多谐振荡器,利用其振荡电容上的三角波作为调制电路的载波。由于R1=R2,所以振荡电容CZ上的波形为正三角波,其振荡频率为:
f=1.44/(R1+R2)*C
当R1=R2=36K、C2=200P时,f=100KHz。实际NE555的最高工作频率可以高达500K日z,但是,由于驱动电路IR2304的最高频率为110KHz,所以选择NE555的振荡频率为100KHz。
电路的其它参数:R3一R8=3K,LM393的3脚、5脚都偏置在1/2VCC上,C1=0.01u、C3=0.1u,D1=iN4148,DZ=FR107。
正弦调制波经C3加至比较器LM393的同相输入端3脚,其3脚直流偏直电压为1/2VCC=6V,则比较器同相输入端的调制信号为:
V+=6V+Uimsinwt三角波由NE555的6脚和2脚输出,加至LM393的反相输入端2脚;其SPWM调制波形见图4。

图4