大功率功放使用电子元器件是非线性的，这会引起功率放大器的非线性失真。为保证音质，必须改善非线性失真。另外，大功率输出管和扬声器很容易烧坏，烧坏原因主要有：扬声器短路、输出较长时间的直流电流或输出削波失真。传统的做法是用模拟电路来解决这些问题，电路复杂，成本高而且效果也不好。实践证明，利用单片机强大的测控功能来解决这些问题，可靠性、性价比都比纯模拟电路高。
1.系统的功能
1．1延时开机
一般功放开机时，扬声器是接在输出端的。开机一瞬间，会发出“卟”的一声。如果接通电源3 s后，再控制继电器J2接上扬声器，则不会发生这种现象。
1．2短路保护
扬声器线圈短路是常见的故障。单片机可以判断扬声器是否短路，若短路，则断开扬声器与功放输出，起到保护电路的作用。
1．3 直流保护
通过扬声器的直流成分持续一定时间后会烧坏扬声器。单片机通过检测，判断功放输出是否有直流成分，且超过允许时间。如果有，则断开功放电源，达到保护电路的目的。
1．4线性补偿
由于元器件的非线性，使功放的实际输出值与理想输出值不一致。特别是大功率功放，在小信号和接近饱和的时候都出现比较严重的非线性。单片机通过调节输入信号分压比，改变实际送进功放的信号大小，达到线性补偿
的目的。
1．5 动态压缩
当功放输入信号太大时，输出会发生饱和失真，其峰顶被削平，可看成直流。动态压缩功能可以使过大的输入信号得到压缩，从而使输出不会发生过长时间的削波输出。
2硬件电路的基本原理
单片机型号：89c2051；1／()口的分配如表1所示。
2．1检测输入通道
2．1．1 短路检测
当喇叭正常时，电阻应大于3 Q。当其阻抗小于3 Q时，则认为短路。用比较器来构成检测电路，当测量到喇叭阻抗小于3 Q时，使比较器输出高电平，并将信号送到单片机的P3．7口，就可以通过P3．7口的电平，来判断是否短路。
2．1．2 喇叭直流保护
用2个硅三极管，让正负半周的信号都能得到检测。如果直流电压(削波失真时，可当成直流电)大于o．7 V，三极管导通输出低电平。最后将信号从P1．o口输入，通过P1．o口的电平判断是否要进行直流保护。
2．1．3 线性补偿的采样
在功放输入处采样，通过8位串行A／D TLC549输出8位数据。用串行口工作方式“0”读人数据。
2．1．4 功放输出的采样
功放输出经分压后送到的采样的输入端。该A／D的输出和CI。K信号，用串行口工作方式“o”读人数据，也就是跟线性补偿的A／D共用。为区别开2个A／D，用P3．2加一个非门产生片选信号。
2．2输出控制电路
2．2．1 用继电器J控制喇叭与功放输出的接通与断开控制信号由P3．5提供。P3．5输出高电平时，J吸合，喇叭接到功放的输出处。
2．2．2 用模拟开关，来控制输出量其控制端接P1．1～P1．7。当控制端为1的时候，接通他的输入和输出端。使其输入端的电阻接到功放的输入端。从而使功放输入信号得到衰减。例如：当P1．3—1，P1．1～P1．7中其他口输为o，则接通R—lo kQ的电阻。使功放输入衰减10％。
3程序的结构
3．1 总体结构
主程序由4部分组成：延时程序；短路保护；直流保护；线性补偿。中断服务程序：实现动态压缩功能。实际就是动态压缩程序。
3．2线性补偿程序的结构
3．2．1 读入数据
A／D(TI。C549)采样速率为40 kHz，输出最快速率是1．1 MHz。因此，可以用串行口工作方式“0”读入A／D转换的结果。用查询RI位的方法，判断否接收完8位数据。如果已经读入8位数据，则继续执行下面程序。
3．2．2 查表输出
采用预测输入的方法确定补偿的输出值。例如：输入波形如图l所示。对输入采样的结果是一个数值，那么对应该数值，有2个点A，B。将A／D转换的结果与上次的结果比较，若当前值大，就是处于上升阶段的A点l否则，就是下降阶段的B点。如果是上升阶段，应该将DPTR加1后，查表输出补偿量；否则DPTR减1，查表输出补偿量。
3．3动态压缩程序的结构
3．3．1 触发中断
程序利用多谐振荡电路产生的方波l的下降沿触发外中断l。该方波的周期T．为1～10 ms。系统每隔L的时间，产生一个下降沿，触发外中断1，进入动态压缩程序。
3．3．2读入采样数据
读入数据，所采用方法与线性补偿所用方法一样。详细参阅前面所述。
3．3．3 压缩判断
如果当前的采样值与上次采样值不等时，认为没有削波失真，不需要压缩。如果相等，再判断失真持续时间是否过长，如果时间过长，就对输出进行压缩。否则，再进行一次采样和判断。
3．3．4 压缩程序
他包括2个功能：保证一定的压缩时间和输出合适的压缩量用多谐振荡电路产生方波2(周期t在100 ms之间)，并从P3．4口输入。通过对P3．4输入电平的判断保证压缩时间f，￡满足：t／2≤f≤T2。压缩量如果太大，可能使功放输出立刻减小到零。若太小，则无法解决饱和失真的问题。如何输出合适的压缩量是关键。应采用步进办法解决这个问题。在输出压缩量前，先把功放输出值与上一次压缩后，功放的输出值进行比较。如果仍相等，说明压缩量太小，失真仍存在，就增大压缩量。如果不等，就保持该压缩量，继续压缩。
4结语
本系统较好地解决了大功率功放的失真校正和电路保护的问题。实践证明，本系统有较高的可靠性、性价比。特别是动态压缩的的适应范围和效果，是传统压缩电路无法比拟的。