OP07功率放大器的应用实践

OP07功率放大器的应用实践
OP07功率放大器的应用实践

《基础强化训练》报告

题目:OP07功率放大器

专业班级:电子科学与技术0703班学生姓名:田鑫

指导教师:钟毅

武汉理工大学信息工程学院

2009年07月17日

基础强化训练任务书

学生姓名:田鑫专业班级:电子科学与技术0703班指导教师:钟毅工作单位:武汉理工大学

题目:protel应用实践—OP07功率放大器

·初始条件:计算机;Microsoft Office Word软件;PROTEL软件

·要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)

1、绘制具有一定规模、一定复杂程度的电路原理图*.sch(自选)。可以涉及模拟、数字、高频、单片机、或者一个具有完备功能的电路系统。

2、绘制相应电路原理图的双面印刷版图*.pcb

3、对电路原理图进行仿真,给出仿真结果(如波形*.sdf、数据)并说明是否达到设计意图。

·时间安排:

1、2009年7月13日集中,作基础强化训练具体实施计划与报告格式的要求说明;学生查阅相关资料,学习电路的工作原理。

2、2009年7月14日,电路设计与分析。

3、2009年7月15日至2009年7月16日,相关电路原理图和PCB版图的绘制。

4、2009年7月17日,上交基础强化训练成果及报告,进行答辩。

答疑地点:鉴主13楼电子科学与技术实验室。

指导教师签名:

年月日系主任(或责任教师)签名:

年月日

摘要 (1)

ABSTRACT (2)

1绪论 (3)

1.1Protel99SE简介 (3)

1.2PROTEL99SE系统组成 (3)

1.3PROTEL99SE功能特性 (4)

2设计内容及要求 (4)

2软件的选择 (4)

2.1设计目的及主要任务 (4)

2.1.1设计目的 (4)

2.1.2设计任务及主要技术指标 (5)

2.2设计要求 (5)

3OP07介绍 (5)

4OP07功放电路图 (7)

5OP07功放PCB板绘制 (10)

6OP07电路仿真 (13)

7心得与体会 (15)

8主要参考文献 (16)

OP07是一种高精度单片运算放大器,具有很低的输入失调电压和漂移。OP07的优良特性使它特别适合作前级放大器,放大微弱信号。使用OP07一般不用考虑调零和频率问题就能满足要求。

本次课程设计利用protel99SE软件绘制OP07功放电路图,并制作PCB板以及进行仿真测试。在绘制的过程中,出现了不少问题,特别是仿真时,由于基础不牢,仿真过程碰上许多问题,通过查阅资料以及咨询同学,最终顺利实现电路的整体仿真。完成了设计任务。

关键词:Protel99SE;OP07;运算放大器;PCB

ABSTRACT

OP07is a high-precision monolithic operational amplifier with very low input offset voltage and drift.OP07fine features make it particularly suitable for

pre-amplifier,amplification of weak signal.OP07generally do not have to consider the use of zero and frequency will be able to meet the requirements of the problem.

The use of curriculum design protel99SE amplifier circuit OP07rendering software and the production of PCB board,as well as simulation testing.In the process of mapping,there are a number of problems,especially in simulation,as a solid foundation,the simulation process many of the problems encountered by students access to information and advice,and ultimately the smooth realization of the overall circuit simulation.The successful completion of the design task. Keywords:Protel99SE;OP07;operational amplifier;PCB

1绪论

1.1Protel99SE简介

Protel99SE是Protel公司近10年来致力于Windows平台开发的最新结晶,能实现从电学概念设计到输出物理生产数据,以及这之间的所有分析、验证和设计数据管理。因而今天的Protel最新产品已不是单纯的PCB(印制电路板)设计工具,而是一个系统工具,覆盖了以PCB为核心的整个物理设计,可以进行联网设计,具有很强的数据交换能力和开放性及3D模拟功能,是一个32位的设计软件,可以设计32个信号层,16个电源--地层和16个机加工层。Protel设计系统是一套建立在IBM兼容PC环境下的EDA电路集成设计系统,由于其高度的集成性与扩展性,一经推出,立即为广大用户所接受,很快就成为世界PC平台上最流行的电子设计自动化软件。Protel99SE是应用于WindowsXP/2000/NT 操作系统下的EDA设计软件,可以完成电路原理图设计,印制电路板设计和可编程逻辑器件设计等工作。

1.2Protel99SE系统组成

按照系统功能来划分,Protel99se主要包含以下两大部分和6个功能模块。

1、电路工程设计部分

(1)电路原理设计部分(Advanced Schematic99):电路原理图设计部分包括电路图编辑器(简称SCH编辑器)、电路图元件库编辑器(简称Schlib 编辑器)和各种文本编辑器。本系统主要功能:绘制、修改和编辑电路原理图;更新和修改电路图元件库;查看和编辑有关电路和元件库的各种报表。

(2)印刷电路板设计系统(Advanced PCB99):印刷电路板设计系统包括印刷电路板编辑器(简称PCB编辑器)、零件封装编辑器(简称PCBLib 编辑器)和电路板组件管理器。本系统的主要功能是:绘制、修改和编辑电路板;更新和修改零件封装;管理电路板组件。

(3)自动布线系统(Advanced Route99):本系统包含一个基于形状(Shape-based)的无栅格自动布线器,用于印刷电路板的自动布线。

2、电路仿真与PLD部分

(1)电路模拟仿真系统(Advanced SIM99):电路模拟仿真系统包含一个数字/模拟信号仿真器,可提供连续的数字信号和模拟信号,以便对电路原理图进行信号模拟仿真,从而验证其正确性和可行性。

(2)可编程逻辑设计系统(Advanced PLD99):可编程逻辑设计系统包含一个有语法功能的文本编辑器和一个波形编辑器(Waveform)。本系统的主要功能是;对逻辑电路进行分析、综合;观察信号的波形。

(3)高级信号完整性分析系统(Advanced Integrity99):信号完整性分析系统提供了一个精确的信号完整性模拟器,可用来分析PCB设计、检查电路设计参数、实验超调量、阻抗和信号谐波要求等。

1.3Protel99SE功能特性

1、开放式集成化的设计管理体系。

2、超强功能的、修改与编辑功能。

3、强大的设计自动化功能。

考虑到protel99SE功能已经符合电路图绘制、制版、仿真等要求加之本人对protel99SE较为熟悉所以选用protel99SE进行本次课程设计。

2设计内容及要求

2.1设计目的及主要任务

2.1.1设计目的

1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握protel设计的基本方法、制作PCB板以及仿真的实现。

2、加强对OP07功放的认识,通过仿真来进一步认识其功能。

3、培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。

2.1.2设计任务及主要技术指标

应用OP07设计一高精度的运算放大器,达到如下基本任务:

1.OP07高精度运算放大器具有极低的输入失调电压,极低的失调电压温

漂,非常低的输入;

2.噪声电压幅度及长期稳定等特点。可广泛应用于稳定积分、精密绝对值

电路、比较器及微弱;

3.信号的精确放大,尤其适应于宇航、军工及要求微型化、高可靠的精密

仪器仪表中。

2.2设计要求

1、使用PROTEL软件绘制OP07运算放大器电路图。

2、使用PROTEL软件对直流电源电路进行仿真;生成扩展电路PCB图。

3OP07介绍

3.1OP07简介

OP07是一种高精度单片运算放大器,具有很低的输入失调电压和漂移,特别适合做前级放大器。OP07作为低噪声高精度运算放大器,具有以下特点:

1)低的输入噪声电压幅度—0.35μVP-P(0.1Hz~10Hz)

2)极低的输入失调电压—10μV

3)极低的输入失调电压温漂—0.2μV/℃

4)具有长期的稳定性—0.2μV/MO

5)低的输入偏置电流—±1nA

6)高的共模抑制比—126dB

7)宽的共模输入电压范围—±14V

8)宽的电源电压范围—±3V~±22V

9)可替代725、108A、741、AD510、1875等电路

3.2应用简介

1、OP07高精度运算放大器具有极低的输入失调电压,极低的失调电压温漂,非常低的输入;

2、噪声电压幅度及长期稳定等特点。可广泛应用于稳定积分、精密绝对值电路、比较器及微弱;

3、信号的精确放大,尤其适应于宇航、军工及要求微型化、高可靠的精密仪器仪表中。

3.3OP07的引脚图如下:

图1OP07引脚图

其中,1脚和8脚是调零端,2脚是反相输入端,3脚是同相输入端,4脚是负电源端,7是正电源瑞,6是输出端,5脚是空脚管。

4OP07功放电路图

4.1所涉及的OP07功放电路图,经Protel软件制作后如下所示:

图2OP07功放电路图

4.2OP07功放电路介绍

4.2.1OP07功放板由一个高低音分别控制的衰减式音调控制电路和OP07放大电路以及电源供电电路三大部分组成:

①音调部分采用的是高低音分别控制的衰减式音调电路,其中的R02,R03,C02,C01,W02组成低音控制电路;

图3低音控制电路②C03,C04,W03组成高音控制电路;

图4高音控制电路

③R04为隔离电阻,W01为音量控制器,调节放大器的音量大小,C05为隔直电容,防止后级的OP07直流电位对前级音调电路的影响。

4.2.2放电路主要采用OP07,由OP07,R08,R09,C06等组成,电路的放大倍数由R08与R09的比值决定,C06用于稳定OP07的第4脚直流零电位的漂移,但是对音质有一定的影响,C07,R10的作用是防止放大器产生低频自激。

图5放大电路

图6防止自激

4.3在进行本次设计实验时,起初是想用LM1875做功放电路,但在用Protel软件绘制电路图时,发现元件库中并没有LM1875,于是就用OP07来代替LM1875,最终顺利的实现实验设计任务。

5OP07功放PCB板绘制

5.1大多数元件可以在Miscellanous Devices.lib元件库中找到,并进行封装。但是有些元件需要自己自行制作封装,比如在本次设计中用到的SPEAKER,就需要自己制作封装。

图7自行制作的SPEAKER封装5.2整体PCB

图8OP07功放PCB整体图

5.3部分PCB

5.3.1低音控制电路部分

图9低音控制电路5.3.2高音控制电路部分

图10高音控制电路

6OP07电路仿真

图11电路整体仿真图

6.1对电路图进行了全面仿真,结果如下(当激励源电压值峰值设为1.2V):

图12电路整体仿真结果

在仿真结果中可以看出,输出出现了失真,原因是激励源电压峰值选取不适当,

取值过大。

6.2对电路图进行了全面仿真,结果如下(当激励源电压值峰值设为0.7V):

图13电路整体仿真结果

当激励源电压峰值设为0.7V时,放大后信号输出波形良好。

通过仿真结果,说明达到了本次设计要求。

7心得与体会

Protel应用实践课程设计终于顺利完成了,其中包含着快乐,也有辛酸。起初对Protel软件并不是很熟悉,尤其是对如何进行仿真更是“一窍不通”,再就是对元件库中没有的元件自行进行封装,也是比较麻烦。

但是,不管做什么,都有一个学习的过程。不会的东西,只要认真去学,总是可以掌握的,所以在这次课程设计过程中,我查阅了大量的资料,也向同学“取经”,最终圆满完成了这次课程设计的所有任务。

通过这次课程设计,从中学到了不少东西,对我来说,是一次难得的锻炼机会,在以后的学习过程中,要不断熟练操作!

8主要参考文献

1、《Protel99入门与提高》赵品编著,人民邮电出版社

2、《Protel99高级应用》赵品编著,人民邮电出版社

3、《零起步轻松学Protel99SE电路设计》蔡杏山,万华清等人民邮电出版社

4、《Protel99SE&DXP电路设计教程》王庆主编,电子工业出版社

5、《PCB设计基础》Christopher Roberston编,机械工业出版社

本科生基础强化训练成绩评定表

音频功率放大器设计详解

音频功率放大器设计 一、设计任务 设计一个实用的音频功率放大器。在输入正弦波幅度≤5mV,负载电阻等于8Ω的 条件下,音频功率放大器满足如下要求: 1、最大输出不失真功率P OM≥8W。 2、功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz。 3、在最大输出功率下非线性失真系数≤3%。 4、输入阻抗R i≥100kΩ。 5、具有音调控制功能:低音100Hz处有±12dB的调节范围,高 音10kHz处有±12dB的调节范围。 二、设计方案分析 根据设计课题的要求,该音频功率放大器可由图所示框图实现。 下面主要介绍各部 分电路的特点及要求。 图1 音频功率放大器组成框图 1、前置放大器 音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大,然后输

出驱动扬声器。声音源 的种类有多种,如传声器(话筒)、电唱机、录音机(放音磁头)、CD唱机及线路传输等,这些声音源的输出信号的电压差别很大,从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的,这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话,对于输入过低的信号,功率放大器输出功率不足,不能充分发挥功放的作用;假如输入信号的幅值过大,功率放大器的输出信号将严重过载失真,这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器,以便使放大器适应不同的的输入信号,或放大,或衰减,或进行阻抗变换,使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中,除了信号的幅度差别外,它们的频率特性有的也不同,如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形,即低音被衰减,高音被提升。对于这样的输入信号,在进行功率放大器之前,需要进行频率补偿,使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态,即加入频率均衡网络放大器。 对于话筒和线路输入信号,一般只需将输入信号进行放大和衰减,不需要进行频率均衡。前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配;二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常微弱,一般只有100μV~几毫伏,所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路,对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器,首先要选择低

op07放大器电路图设计

op07的功能介绍:Op07芯片是一种低噪声,非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。由于OP07具有非常低的输入失调电压(对于OP07A最大为25μV),所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。OP07同时具有输入偏置电流低(OP07A为±2nA)和开环增益高(对于OP07A为300V/mV)的特点,这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。 特点: 超低偏移:150μV最大。 低输入偏置电流:1.8nA 。 低失调电压漂移:0.5μV/℃。 超稳定,时间:2μV/month最大 高电源电压范围:±3V至±22V 图1 OP07外型图片 图2 OP07 管脚图 OP07芯片引脚功能说明: 1和8为偏置平衡(调零端),2为反向输入端,3为正向输入端,4接地,5空脚6为输出,7接电源+ 图3 OP07内部

电路图 ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS 最大额定值 Sy mb ol 符号Parameter参数 Value 数值 Unit 单位 VC C Supply Voltage 电源电压±22 V Vid Differential Input Voltage差分输入电 压 ±30 V Vi Input Voltage 输入电压±22 V Top er Operating Temperature 工作温度 -40 to +105 ℃ Tst g Storage T emperature 贮藏温度 -65 to +150 ℃ 电气特性 虚拟通道连接= ± 15V ,Tamb = 25 ℃(除非另有说明) Sy mb Parameter 参数及测试条件最小典最 Uni t

功率放大器,超声功率放大器应用案例

功率放大器,超声功率放大器应用案例 关键字索引:功率放大器,超声功率放大器 超声波探伤 次声波 无损探伤 超声波探伤简介: 超声波在介质中传播时有多种波型,检验中最常用的为纵波、横波、表面波和板波。用纵波可探测金属铸锭、坯料、中厚板、大型锻件和形状比较简单的制件中所存在的夹杂物、裂缝、缩管、白点、分层等缺陷;用横波可探测管材中的周向和轴向裂缝、划伤、焊缝中的气孔、夹渣、裂缝、未焊透等缺陷;用表面波可探测形状简单的铸件上的表面缺陷;用板波可探测薄板中的缺陷。 超声波接收和产生原理: 超声波的接收和产生原理相似,当超声波遇到不连续性时,即会产生反射,反射的超声波使压电晶片振动,继而在压电晶片两端产生电压。最主要是如何将电脉冲转化为探伤仪屏幕上的波形,模拟机是通过显像管显示的。显像管的图像是电子打在荧光物质上,使荧光物质发光;电子经过一个电场而改变方向,打在屏幕的不同位置,使屏幕显现图像。显像管x方向上的电压是探伤仪加在压电晶片上的电压,y方向的电压是压电晶片振动产生的电压,这样就形成了屏幕上的波形。(其实电脉冲还要经过放大,整合滤波等一系列过程才加到显像管上的) 波段介绍: 人耳能够感受到频率高于20赫兹,低于20000赫兹的弹性波,所以在这个频率范围内的弹性波又叫声波。频率小于20赫兹的弹性波又叫次声波,频率高于20000赫兹的弹性波叫做超声波。次声波和超声波人耳都不能感受。 利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播的影响来检验材料内部缺陷的无损检验方法。广泛采用的是观测声脉冲在材料中反射情况的超声脉冲反射法,此外还有观测穿过材料后的入射声波振幅变化的穿透法等。常用的频率在0.5~5MHz之间。

功率放大器原理功率放大器原理图

袁蒁膃蚇腿肀肃功率放大器原理功率放大器原理 图 芃蚆葿艿袂薇蒆要说功率放大器的原理,我们还是先来看看功率放大器的组成:射频功率放大器(RF PA)是各种无线发射机的重要组成部分。在发射机的前级电路中,调制振荡电路所产生的射频信号功率很小,需要经过一系列的放大一缓冲级、中间放大级、末级功率放大级,获得足够的射频功率以后,才能馈送到天线上辐射出去。为了获得足够大的射频输出功率,必须采用射频功率放大器。 射频功率放大器是发送设备的重要组成部分。射频功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率。除此之外,输出中的谐波分量还应该尽可能地小,以避免对其他频道产生干扰。 螆肇葿蚄蚆芈羁功率放大器原理 衿蚈膂袆袆膁螁高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。在“低频电子线路” 课程中已知,放大器可以按照电流导通角的不同,将其分为甲、乙、丙三类工作状态。甲类放大器电流的流通角为360o,适用于小信号低功率放大。乙类放大器电流的流通角约等于180o;丙类放大器电流的流通角则小于180o。乙类和丙类都适用于大功率工作。丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高者。 高频功率放大器大多工作于丙类。但丙类放大器的电流波形失真太大,因而不能用于低频功率放大,只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力,回路电流与电压仍然极近于正弦波形,失真很小。除了以上几种按电流流通角来分类的工作状态外,又有使电子器件工作于开关状态的丁类放大和戊类放大。丁类放大器的效率比丙类放大器的还高,理论上可达100%,但它的最高工作频率受到开关转换瞬间所产生的器件功耗(集电极耗散功率或阳极耗散功率)的限制。如果在电路上加以改进,使电子器件在通断转换瞬间的功耗尽量减小,则工作频率可以提高。这就是戊类放大器。 我们已经知道,在低频放大电路中为了获得足够大的低频输出功率,必须采用低频功率放大器,而且低频功率放大器也是一种将直流电源提供的能量转换为交流输出的能量转换器。高频功率放大器和低频功率放大器的共同特点都是输出功率大和效率高,但二者的工作频率和相对频带宽度却相差很大,决定了他们之间有着本质的区别。低频功率放大器的工作频率低,但相对频带宽度却很宽。例如,自20至20000 Hz,高低频率之比达1000倍。因此它们都是采用无调谐负载,如电阻、变压器等。高频功率放大器的工作频率高(由几百kHz一直到几百、几千甚至几万MHz),但相对频带很窄。例如,调幅广播电台(535-1605 kHz的频段范围)的频带宽度为10 kHz,如中心频率取为1000 kHz,则相对频宽只相当于中心频率的百分之一。中心频率越高,则相对频宽越小。因此,高频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。由于这后一特点,使得这两种放大器所选用的工作状态不同:低频功率放大器可工作于甲类、甲乙类或乙类(限于推挽电路)状态;高频功率放大器则一般都工作于丙类(某些特殊情况可工作于乙类)。 近年来,宽频带发射机的各中间级还广泛采用一种新型的宽带高频功率放大器,它不采用选频网络作为负载回路,而是以频率

功率放大器基本构成应用及种类划分

功率放大器的定义: 功率放大器(英文名称:power amplifier),简称“功放”,是指在给定失真率条件下,能产生最大功率输出以驱动某一负载(例如扬声器)的放大器。功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用,在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。 功率放大器主要种类: 传统的数字语音回放系统包含两个主要过程: 1、数字语音数据到模拟语音信号的变换(利用高精度数模转换器DAC)实现; 2、利用模拟功率放大器进行模拟信号放大,如A类、B类和AB类放大器。从1980年代早期,许多研究者致力于开发不同类型的数字放大器,这种放大器直接从数字语音数据实现功率放大而不需要进行模拟转换,这样的放大器通常称作数字功率放大器或者D类放大器。 A类放大器: A类放大器的主要特点是:放大器的工作点Q设定在负载线的中点附近,晶体管在输入信号的整个周期内均导通。放大器可单管工作,也可以推挽工作。由于放大器工作在特性曲线的线性范围内,所以瞬态失真和交替失真较小。电路简单,调试方便。但效率较低,晶体管功耗大,效率的理论最大值仅有25%,且有较大的非线性失真。因此效率比较低。 B类放大器: B类放大器的主要特点是:放大器的静态点在(VCC,0)处,当没有信号输入时,输出端几乎不消耗功率。在Vi的正半周期内,Q1导通Q2截止,输出端正半周正弦波;同理,当Vi为负半波正弦波,所以必须用两管推挽工作。其特点是效率较高(78%),但是因放大器有一段工作在非线性区域内,故其缺点是“交越失真”较大。即当信号在-0.6V~ 0.6V之间时,Q1、Q2都无法导通而引起的。所以这类放大器也逐渐被设计师摒弃。AB类放大器: AB类放大器的主要特点是:晶体管的导通时间稍大于半周期,必须用两管推挽工作。可以避免交越失真。交替失真较大,可以抵消偶次谐波失真。有效率较高,晶体管功耗较小的特点。 C类放大器: C类放大器主要特点是:晶体管仅在输入信号每个周期的很短时间内工作。电路工作时通常会给放大管提供一个负偏压,以确保晶体管不会工作在乙类状态。它的集电极负载不是电阻而是一个LC并联谐振回路,所以C类放大器也叫谐振放大电路。通过调节电容器的容值或电感器的感值从而达到选频功能。C类放大器的转换效率极高,可以达到98%。但是因为负载是谐振电路,电路经常工作在高频状态所以失真很大,因此C类放大器并不适合作为音频功率放大器,反而因为它的可选频率特性而被无线电界广泛采用,所以通常作为射频放大器、调谐放大器和倍频器。 D类放大器: D类(数字功率)放大器是一种将输入模拟音频信号或PCM数字信息变换成PWM(脉冲宽度调制)或PDM (脉冲密度调制)的脉冲信号,然后音频用PWM或PDM的脉冲信号去控制大功率开关器件通/断音频功率放大器,也称为开关放大器。具有效率高的突出优点。数字音频功率放大器也看上去成是一个一比特的功率数模变换器.放大器由输入信号处理电路、开关信号形成电路、大功率开关电路(半桥式和全桥式)和低通滤波器(LC)等四部分组成。D类放大或数字式放大器。系利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号的。 T类放大器: T类功率放大器的功率输出电路和脉宽调制D类功率放大器相同, 功率晶体管也是工作在开关状态,效率和D类功率放大器相当。但它和普通D类功率放大器不同的是:

功率放大器的分类及其参数

功率放大器的分类及其参数 功率放大器(简称:功放)(Power Amplifier)功率放大器,顾名思义,是将功率放大的放大器。进入微弱的信号,如话筒、VCD、微波等等送到前置放大电路,放大成足以推动功率放大器信号幅度,最后后级功率放大电路推动喇叭或其它设备,它最大的功用,是当成输出级(Output Stage)使用。从另一个角度来看,它是在做大信号的电流放大,以达到功率放大的目的。从广义上来说功率放大器不局限于音频放大,很多场合都会用到它,如射频、微波、激光等等。 功率放大器的分类:1、纯甲类功率放大器 纯甲类功率放大器又称为A类功率放大器(Class A),它是一种完全的线性放大形式的放大器。在纯甲类功率放大器工作时,晶体管的正负通道不论有或没有信号都处于常开状态,这就意味着更多的功率消耗为热量。纯甲类功率放大器在汽车音响的应用中比较少见,像意大利的Sinfoni高品质系列才有这类功率放大器。这是因为纯甲类功率放大器的效率非常低,通常只有20-30%,音响发烧友们对它的声音表现津津乐道。 2、乙类功率放大器 乙类功率放大器,也称为B类功率放大器(Class B),它也被称为线性放大器,但是它的工作原理与纯甲类功率放大器完全不同。B类功放在工作时,晶体管的正负通道通常是处于关闭的状态除非有信号输入,也就是说,在正相的信号过来时只有正相通道工作,而负相通道关闭,两个通道绝不会同时工作,因此在没有信号的部分,完全没有功率损失。但是在正负通道开启关闭的时候,常常会产生跨越失真,特别是在低电平的情况下,所以B 类功率放大器不是真正意义上的高保真功率放大器。在实际的应用中,其实早期许多的汽车音响功放都是B类功放,因为它的效率比较高。 3、甲乙类功率放大器

OP07功率放大器的应用实践

《基础强化训练》报告 题目:OP07功率放大器 专业班级:电子科学与技术0703班学生姓名:田鑫 指导教师:钟毅 武汉理工大学信息工程学院 2009年07月17日

基础强化训练任务书 学生姓名:田鑫专业班级:电子科学与技术0703班指导教师:钟毅工作单位:武汉理工大学 题目:protel应用实践—OP07功率放大器 ·初始条件:计算机;Microsoft Office Word软件;PROTEL软件 ·要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 1、绘制具有一定规模、一定复杂程度的电路原理图*.sch(自选)。可以涉及模拟、数字、高频、单片机、或者一个具有完备功能的电路系统。 2、绘制相应电路原理图的双面印刷版图*.pcb 3、对电路原理图进行仿真,给出仿真结果(如波形*.sdf、数据)并说明是否达到设计意图。 ·时间安排: 1、2009年7月13日集中,作基础强化训练具体实施计划与报告格式的要求说明;学生查阅相关资料,学习电路的工作原理。 2、2009年7月14日,电路设计与分析。 3、2009年7月15日至2009年7月16日,相关电路原理图和PCB版图的绘制。 4、2009年7月17日,上交基础强化训练成果及报告,进行答辩。 答疑地点:鉴主13楼电子科学与技术实验室。

指导教师签名: 年月日系主任(或责任教师)签名: 年月日

摘要 (1) ABSTRACT (2) 1绪论 (3) 1.1Protel99SE简介 (3) 1.2PROTEL99SE系统组成 (3) 1.3PROTEL99SE功能特性 (4) 2设计内容及要求 (4) 2软件的选择 (4) 2.1设计目的及主要任务 (4) 2.1.1设计目的 (4) 2.1.2设计任务及主要技术指标 (5) 2.2设计要求 (5) 3OP07介绍 (5) 4OP07功放电路图 (7) 5OP07功放PCB板绘制 (10) 6OP07电路仿真 (13) 7心得与体会 (15) 8主要参考文献 (16)

功率放大器,功率放大器的特点及原理

功率放大器,功率放大器的特点及原理是什么? 利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波,即交流信号电流,三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍,β是三极管的交流放大倍数,应用这一点,若将小信号注入基极,则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍,然后将这个信号用隔直电容隔离出来,就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号,这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流及电压放大,就完成了功率放大。 功率放大器,简称“功放”。很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统的任务,这时就要在主机和播放设备之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口,而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用,在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。 一、功率放大器的特点 向负载提供信号功率的放大器,通常称为功率放大器。功率放大器工作时,信号电压和电流的幅度都比较大,因此具有许多不同于小信号放大器的特点。 l.功率放大器的效率 功串放大的实质是通过晶体管的控制作用,把电源提供给放大器的直流功率转换成负载上的交流功率。交流输出功串和直流电源功率息息相关。一个功率放大器的直流电源提供的功率究竟能有多少转换成交流输出功率呢?我们当然希望功率放大器最好能把直流功率(PE= EcIc)百分之百转换成交流输出功率(Psc=Uscisc)实际上却是不可能的。因为晶体管自身要有一定的功率消耗,各种电路元件(电阻、变压器等)要消耗一定的功率,这就有个效率问题了。放大器的效率η指输出功率Psc与电源供给的直流动率PE之比,即通常用百分比表示: η=Psc/PE 通常用百分比表示: η=Psc/PE×100% 效率越高,表示功率放大器的性能越好。 晶休管在大信号工作条件下,工作点会上下大幅度摆动。一旦工作点跳出输入或输出特性曲线的线性区,就会出现非线性失真。所以对声频功率放大器来说,输出功率总要和非线性失真联系在一起考虑。一般声频功率放大器都有两个指标棗最大输出功率和最大不失真输

功放的工作原理与作用

功放的工作原理与作用 功放的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大,以推动扬声器放声。一套良好的音响系统功放的作用功不可没。 功放作为各类音响器材中的大块头,它主要是将音源器材输入的较弱信号进行放大后,产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能,不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也不尽相同。 汽车功放电路图 汽车音响系统跟家用音响一样,使用功率放大器才能使整个系统完整。如果是刚接触汽车音响的人,对于在汽车中也安装功率放大器,甚至是安装多个功率放大器,可能会觉得不可思议。这个要从汽车自身来讲开,因为汽车的电源电压一般只有14.4V,功率(P)=电压(U)x电流(I),最多能达到4x55W。如果只用主机自身的功率放大器,只能推动功率小的扬声器,而且音量开大就会失真,声音听起来生硬,缺乏弹性。人耳听觉是有限度的,其下限比所能听到的音量上限还要少,这个可解释为何声音在一开始时感觉比较强烈,慢慢会觉得微弱下去。要让任何声音达到最逼真的状态,对于目前技术还无法解决。挡风玻璃,内装饰,发动机以及车底盘和轮胎在路面行驶时所发出的噪音,对聆听环境造成不可忽视的影响。只能加装功率放大器,才能解决低声压级和后级功率不足的缺陷,来重播音乐的全部信息。如果车用功率放大器内部使用逆变电源,将电源电压提高到40V左右,功率也会随之得到提高,这样便可推动大功率扬声器。由于储备功率加大,提高音量就不会产生失真,音质有力且富有弹性。尤其在推动大尺寸的低音扬声器时,低音区更加延伸,声音变得丰满,这样这个难题就能迎刃而解。

实际上功放是高保真地还原音频信号。我们来打个简单的比方,其实功放就好比复印机工作。为何要把这两个风马不相及的概念扯在一块,听我仔细一一道来。它们的实质作用都是复制某物,正如复印机可以把较小的纸张复印成较大的纸张。假如你去复印A4的纸张原件,那么你除了可以得到A4纸张的复印件,还可以得到A3或A1,甚至更大的纸张,新的复印件其实就是就是原件的放大版,这个你自己根据需要可以去控制调节。功放酷似复印机,复印件并非本源的原件。经过功放加工的信号就是原音频的还原加强版,音量比源音频输入要大。它改变的只是音频输入的音量,而音色并无改变。如果它的音色也改变了.那么它的波长及频率也相应有所改变。对于此话题本文将不做详细且有深度的阐述。这个比方通俗易懂,恰如其分。现在,我想大家对于功放应该有了大致的认识。总而言之.车载功放就是把输入端(主机、CD播放机等等)的音频输入还原放大,同时使它达到足够的强度,以至于能够带动喇叭工作。 功率放大器的工作原理就是靠电压来控制电流通道的大小来达到控制电流大小的目的。利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波,即交流信号电流,三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍,β是三极管的交流放大倍数,应用这一点,若将小信号注入基极,则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍,然后将这个信号用隔直电容隔离出来,就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号,这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流及电压放大,就完成了功率放大。而场效应管则是用栅极电压来控制源极与漏极的电流,其控制作用用跨导表示,即栅极变化一毫伏,源极电流变化一安,就称跨导为1,功率放大器就是利用这些作用来实现小信号控制大信号,从而使多级放大器实现了大功率的输出,并非真的将功率放大了!它们是转化的电源功率,而不是对能量的放大。以我们目前的技术我们还是要遵守能量守恒定律的。

音频功率放大器的设计与实现

模拟电子电路实验课程设计 ——音频功率放大器的设计与实现 一、设计任务 设计并制作一个音频功率放大电路(电路形式不限),负载为扬声器,阻抗8 。要求直流稳压电源供电,多级电压、功率放大,所设计的电路满足以下基本指标: (1)频带宽度50Hz~20kHz,输出波形基本不失真; (2)电路输出功率大于8W; (3)输入阻抗:≥10kΩ; (4)放大倍数:≥40dB; (5)具有音调控制功能:低音100Hz处有±12dB的调节范围,高音10kHz 处有±12dB的调节范围; (6)所设计的电路具有一定的抗干扰能力; (7)具有合适频响宽度、保真度要好、动态特性好。 发挥部分: (1)增加电路输出短路保护功能; (2)尽量提高放大器效率; (3)尽量降低放大器电源电压; (4)采用交流220V,50Hz电源供电。 二、设计要求 正确理解有关要求,完成系统设计,具体要求如下: (1)画出电路原理图; (2)确定元器件及元件参数; (3)进行电路模拟仿真; (4)SCH文件生成与打印输出; (5)PCB文件生成与打印输出; (6)PCB版图制作与焊接; (7)电路调试及参数测量。 根据以上设计要求编写设计报告,写出设计的全过程,附上有关资料和图纸。设计报告格式请参见附录一。 三、实验原理 音频功率放大器是一种应用广泛、实用性强的电子音响设备,它主要应用于

对弱音频信号的放大以及音频信号的传输增强和处理。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分,如图1所示。 v 图1 音频功率放大器的组成框图 1.前置放大级 音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大,然后输出驱动扬声器。声音源的种类有多种,如传声器(话筒)、电唱机、录音机(放音磁头)、CD 唱机及线路传输等,这些声音源的输出信号的电压差别很大,从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的,这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话,对于输入过低的信号,功率放大器输出功率不足,不能充分发挥功放的作用;假如输入信号的幅值过大,功率放大器的输出信号将严重过载失真,这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器,以便使放大器适应不同的输入信号,或放大,或衰减,或进行阻抗变换,使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中,除了信号的幅度差别外,它们的频率特性有的也不同,如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形,即低音被衰减,高音被提升。对于这样的输入信号,在进行功率放大器之前,需要进行频率补偿,使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态,即加入频率均衡网络放大器。 对于话筒和线路输入信号,一般只需将输入信号进行放大和衰减,不需要进行频率均衡。前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配;二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常微弱,一般只有100μV~几毫伏,所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路,对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器,首先要选择低噪声的晶体管,另外还要设置合适的静态工作点。由于场效应管的噪声系数一般比晶体管小,而且它几乎与静态工作点无关,在要求高输入阻抗的前置放大器的情况下,采用低噪声场效应管组成放大器是合理的选择。如果采用集成运算放大器构成前置放大器,一定要选择低噪声、低漂移的集成运算放大器。对于前置放大器的另外一要求是要有足够宽的频带,以保证音频信号进行不失真的放大。 常用的前置放大器按结构划分有五种类型: (1)单管前置放大器 (2)双管阻容耦合前置放大器

放大器的种类及作用

放大器的作用: 1、能把输入讯号的电压或功率放大的装置,由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。用在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。 原理:高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。 高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出在“低频电子线路”课程中已知,放大器可以按照电流导通角的不同, 将其分为甲、乙、丙三类工作状态。甲类放大器电流的流通角为360o,适用于小信号低功率放大。乙类放大器电流的流通角约等于180o;丙类放大器电流的流通角则小于180o。乙类和丙类都适用于大功率工作丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高者。高频功率放大器大多工作于丙类。但丙类放大器的电流波形失真太大,因而不能用于低频功率放大,只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力,回路电流与电压仍然极近于正弦波形,失真很小。 2、画图的时候,放大或缩小图形的用具。也叫放大尺。 原理:利用光的折射 一、集成运算放大器的分类介绍 下面对不同特性的集成运算放大器进行介绍。 1.通用型集成运算放大器 通用型集成运算放大器是指它的技术参数比较适中,可满足大多数情况下的使用要求。通用型集成运算放大器又分为Ⅰ型、型和型,其中Ⅰ型属低增益运算放大器,Ⅱ型属中增益运算放大器,Ⅲ型为高增益运算放大器。Ⅰ型和Ⅱ型基本上是早期的产品,其输入失调电压在2mV左右,开环增益一般大于80dB。 2.高精度集成运算放大器 高精度集成运算放大器是指那些失调电压小,温度漂移非常小,以及增益、共模抑制比非常高的运算放大器。这类运算放大器的噪声也比较小。其中单片高

功率放大器的基本知识

功率放大器的基本知识 一般视听电路中的功率放大(简称功放)电路是在电压放大器之后,把低频信号再进一步放大,以得到较大的输出功率,最终用来推动扬声器放音或在电视机中提供偏转电流。一、功率放大电流的特点 对功放电路的了解或评价,主要从输出功率、效率和失真这三方面考虑。 1、为得到需要的输出功率,电路须选集电极功耗足够大的三极管,功放管的工作电流和集电极电压也较高。电路设计使用中首先要考虑怎样充分地发挥三极管功能而又不损坏三极管。由于电路中功放管工作状态常接近极限值,所以功放电流调整和使用时要小心,不宜超限使用。 2、从能耗方面考虑,功放输出的功率最终是由电源提供的,例如收音机中功放耗电要占整机的2/3,因此要十分注意提高电路效率,即输出功率与耗电功率的比值。 3、功放电路的输入信号已经几级放大,有足够强度,这会使功放管工作点大幅度移动,所以要求功放电路有较大的动态范围。功放管的工作点选择不当,输出会有严重失真。 二、常用功率放大电路的原理 单只三极管输出的功放电路输出小、效率低,日用电器中已很少见。目前常采用的是推挽电路形式。 图1是用耦合变压器的推挽电路原理图。它的特点是三极管静态工作电流接近于零,放大器耗电及少。有信输入时,电路工作电流虽大,但大部分功率都输出到负载上,本身损耗却不大,所以电源利用率较高。这个电路中每只三极管只在信号的半个周期内导通工作,为避免失真,所以采用两只三极管协调工作的方式。图中输入变压器B1的次级有一个接地的中心抽头。在音频信号输入时,B1次级两个大小相等、极性相反的信号分别送到BG1和BG2的发射结。在输入信号的正半周时间里,BG1管因加的是反向偏压而截止,只有BG2能将信号放大,从集电极输出;而在信号负半周,BG1得到正高偏压,能将这半个周期的信号放大输出,而BG2却截止。电路中的两只三极管虽然各自放大了信号的半个同期,但它们的输出电流是分先后通过输出变压器B2的,所以在B2的次级得到的感应电流又能全成一个完整的输出信号。 这个功放电路中,为了解决阻抗匝配和信号相位等问题,输入与输出变压器是不可少的。但是,优质变压器的制作在材料和工艺上都比较困难,它本身总还要消耗一部分能量,降低电路的效率,而且变压器的频率特性不好,使电路对不同频率信号输出很不均匀,会造成失真,所以为了提高功放质量,人们更多地使用无变压器(OTL)功率放大电路。 图2是互补对称推挽功放电路原理图。这里用了两只放大性能相同,而导电极性相反的三极管(称为互补管)。图中BG1是NPN管。放大器输入交流信号的正半周时,对BG1管来说,基极电压为正极性,发射极为负极性,发射结有正向偏压,三极管能够工作。但BG2却因发射结加了反向偏压而截止。因此,信号的正半周由BG1管放大。在信号负半周时,情形正相反,BG2管能够工作,将信号的负半周放大。放大后的信号由两只三极管轮流送

仪表放大器的设计说明

目录 一、绪言 (7) 二、电路设计 (8) 设计要求 (8) 设计方案 (8) 1、电路原理 (8) 2、主要器件选择 (9) 3、电路仿真 (10) 三、电路焊接 (13) 四、电路调试 (14) 1、仪表放大电路的调试 (14) 2、误差分析 (15) 五、心得体会 (18) 六、参考文献 (19)

绪言 智能仪表仪器通过传感器输入的信号,一般都具有“小”信号的特征:信号幅度很小(毫伏甚至微伏量级),且常常伴随有较大的噪声。对于这样的信号,电路处理的第一步通常是采用仪表放大器先将小信号放大。放大的最主要目的不是增益,而是提高电路的信噪比;同时仪表放大器电路能够分辨的输入信号越小越好,动态围越宽越好。仪表放大器电路性能的优劣直接影响到智能仪表仪器能够检测的输入信号围。本文从仪表放大器电路的结构、原理出发,设计出仪表放大器电路实现方案,通过分析,为以后进行电子电路实验提供一定的参考。 在同组成员帅威、智越的共同努力下,大家集思广益,深入探讨了实验过程中可能出现的各种问题,然后分工负责个部分的工作,我和帅威负责前期的电路设计和器件的采购,后期的焊接由智越完成,最后的调试由我们三个人共同完成。本报告在做实验以及其他同学提出的富有建设性意见的基础上由我编写,报告中难免会有不足或疏漏之处,还望大家指正为谢!

第一章电路设计 一、设计要求 1、电路放大倍数>3000倍 2、输入电阻>3000kΩ 3、输出电阻<300Ω 二、设计方案 1、电路原理 仪表放大器电路的典型结构如图1所示。它主要由两级差分放大器电路构成。其中,运放A1,A2为同相差分输入方式,同相输入可以大幅度提高电路的输入阻抗,减小电路对微弱输入信号的衰减;差分输入可以使电路只对差模信号放大,而对共模输入信号只起跟随作用,使得送到后级的差模信号与共模信号的幅值之比(即共模抑制比CMRR)得到提高。这样在以运放A3为核心部件组成的差分放大电路中,在CMRR要求不变情况下,可明显降低对电阻R3和R4,RF和R5的精度匹配要求,从而使仪表放大器电路比简单的差分放大电路具有更好的共模抑制能力。在R1=R2,R3=R4,Rf=R5的条件下,图1电路的增益为:G=(1+2R1/Rg)(Rf/R3)。由公式可见,电路增益的调节可以通过改变Rg阻值实现。

op07放大器电路图设计

莈螃莃莈虿肁膆op07的功能介绍:Op07芯片是一种低噪声,非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。由于OP07具有非常低的输入失调电压(对于OP07A最大为25μV),所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。OP07同时具有输入偏置电流低(OP07A为±2nA)和开环增益高(对于OP07A为300V/mV)的特点,这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。 袃膅薈蒁膁螄蒈特点: 蚃蚈罿莀薆蚈膀超低偏移:150μV最大。 低输入偏置电流:1.8nA 。 低失调电压漂移:0.5μV/℃。 超稳定,时间:2μV/month最大 高电源电压范围:±3V至±22V 袈螀薀肃螈螇肂图1 OP07外型图片 芈蚀袅羈蕿节蒄图2 OP07 管脚图 膄蒃膇莁蒂芆肇OP07芯片引脚功能说明: 1和8为偏置平衡(调零端),2为反向输入端,3为正向输入端,4接地,5空脚6为输出,7接电源+

芅芇衿薂袄膇肀图3 OP07内部电路图 蒇蚀螁蚆莇蚈莄ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS 最大额定值 芈羁膃薇 葿蒃螂 Sy mb ol 符号肁羅螆芁蚃薄蚇Parameter参数 薃袆蝿袃莆螆肀 Value 数值 Unit 单位 VC C Supply Voltage 电源电压±22 V Vid Differential Input Voltage差分输入电 压 ±30 V Vi Input Voltage 输入电压±22 V Top er Operating Temperature 工作温度 -40 to +105 ℃ Tst g Storage T emperature 贮藏温度 -65 to +150 ℃ 电气特性

功率放大器(功放)知识讲解

功放基本知识:功放俗称“扩音机”他的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大,推动音箱放声。一套良好的音响系统功放的作用功不可没。 功放是音响系统中最基本的设备,它的任务是把来自信号源(专业音响系统中则是来自调音台)的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音。 功率放大器简称功放,可以说是各类音响器材中最大的一个家族了,其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后,产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能,不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同。 分类:按功放中功放管的导电方式不同,可以分为甲类功放(又称A类)、乙类功放(又称B类)、甲乙类功放(又称AB类)和丁类 .功放(又称D类)。 甲类功放是指在信号的整个周期内(正弦波的正负两个半周),放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止(即停止输出)的一类放大器。甲类放大器工作时会产生高热,效率很低,但固有的优点是不存在交越失真。单端放大器都是甲类工作方式,推挽放大器可以是甲类,也可以是乙类或甲乙类。 乙类功放是指正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流放大输出的一类放大器,每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。乙类放大器的优点是效率高,缺点是会产生交越失真。 甲乙类功放界于甲类和乙类之间,推挽放大的每一个“臂”导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。甲乙类放大有效解决了乙类放大器的交越失真问题,效率又比甲类放大器高,因此获得了极为广泛的应用。 丁类功放也称数字式放大器,利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号,具有效率高,体积小的优点。许多功率高达1000W的丁类放大器,体积只不过像VHS录像带那么大。这类放大器不适宜于用作宽频带的放大器,但在有源超低音音箱中有较多的应用。 按功放输出级放大元件的数量,可以分为单端放大器和推挽放大器。 单端放大器的输出级由一只放大元件(或多只元件但并联成一组)完成对信号正负两个半周的放大。单端放大机器只能采取甲类工作状态。 推挽放大器的输出级有两个“臂”(两组放大元件),一个“臂”的电流增加时,另一个“臂”的电流则减小,二者的状态轮流转换。对负载而言,好像是一个“臂”在推,一个“臂”在拉,共同完成电流输出任务。尽管甲类放大器可以采用推挽式放大,但更常见的是用推挽放大构成乙类或甲乙类放大器。 按功放中功放管的类型不同,可以分为胆机和石机。 胆机是使用电子管的功放。 石机是使用晶体管的功放。 按功能不同,可以前置放大器(又称前级)、功率放大器(又称后级)与合并式放大器。 功率放大器简称功放,用于增强信号功率以驱动音箱发声的一种电子装置。不带信号源选择、音量控制等附属功能的功率放大器称为后级。

功率放大器的基本结构和工作原理

功率放大器的基本结构和工作原理 功率放大器的基本结构和工作原理 扩音机是一种对声音信号进行放大的电子设备,其基本结构如图5-1所示,常分为前置放大器(简称前级)和功率放大器(简称后级)两大部分。 前置放大器通常由输人选择与均衡放大电路、等响音量控制电路、音调控制电路等组成,而功率放大器常由功率放大电路和扬声器保护电路组成。 扩音机工作时,输人选择电路主要对收音调谐器、录音座、CD唱机和Av辅助输入等信号源的信号进行选择切换控制,得出所需的信号输入,输入后的信号经均衡放大电路进行频率特性的校正和放大,使输入信号的频率特性变得较为平坦,同时使各种信号源输入的信号电平基本趋于一致,避免在转换不同的信号源时,声音响度出现较大的变化,影响使用效果。均衡放大后的信号则由等响音量控制电路控制信号的强弱,从而调节音量的大小。等响控制的目的主要是在音量较小时提升高、低频信号成分,以补偿人耳听觉的不足,在低响度时得到较丰满的声音信号。而音调控制电路则主要是根据个人的喜好调节电路的频率特性,适当提升或衰减声音中的高、低频成分,以满足听音者的需求。经前置放大器放大处理后的信号被送人功率放大器进行功率放大,以推动扬声器重放出声音。扩音机中为了保护扬声器免受电路冲击电流的干扰,或在电路出现故障时烧毁扬声器,常在功率放大器中加入扬声器保护电路。 在高保真的音响设备中,扩音机常有两种组合结构形式,一种是把前置放大器和功率放大器组合在一起,称作合并式扩音机,这种形式把“前置”和“功放”合并在一起,这时由于小信号电压放大的前置级和大信号电流放大的功率放大在电性能上不能互相兼顾,因而不能使扩音机达到最佳的工作状态,特别是前、后级的电源馈电,电源变压器的电磁干扰,印制电路板的走线排列,共用地线的走向等方面总会存在一定的相互干扰,影响整机性能的提高。另一形式是在设计制造上把前置放大器和功率放大器彻底分开,分别使用独立电源,单独的机壳,使前、后级之间互不干扰,形成前、后级分体式的结构,在使用时再把它们用信号传输线连接起来,这种分体式结构的扩音机可获得极高的性能指标。

protel+课程设计—OP07功率放大器

课程设计任务书 学生姓名: \ 专业班级:\ 指导教师:工作单位: \ ·题目: protel 应用实践—OP07功率放大器 ·初始条件:Protel99se ·要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 1、绘制具有一定规模、一定复杂程度的电路原理图*.sch(自选)。可以涉及模拟、数字、高频、单片机、或者一个具有完备功能的电路系统。 2、绘制相应电路原理图的双面印刷版图*.pcb 3、对电路原理图进行仿真,给出仿真结果(如波形*.sdf、数据)并说明是否达到设计意图。 ·时间安排: 于1—15周在本人电脑上完成,16周星期一老师检查。 ·说明: 1、每个同学必须完成以上3个任务(不是任选); 2、电路图的规模、复杂度:规模越大、越复杂,分数越高;制图结果的美观性、可读性:制图越美观、可读性越好,分数越高; 3、实习报告的质量:报告要写得条理清楚、图文并茂,体现制图和仿真分析(包括必要的计算)的过程;

4、仿真提倡对所绘制的原理图*.sch进行全面仿真,如果不能做到全面仿真成功,则要说明原因,但要完成局部电路的仿真; 5、电路选择不可过分简单,元件种类(包括电源和信号源)少于5种,或者元件个数少于10个将导致不及格。 指导教师签名: 年月日 系主任(或责任教师)签名: 年月日

Protel应用实践 --OP07功率放大器 目录 摘要 (1) ABSTRACT (2) 1 设计目的 (3) 2 软件的选择 (4) 3 OP07介绍 (6) 4 OP07功放电路图 (8) 5 OP07功放PCB板绘制 (12) 6 OP07电路仿真 (16) 7 收获、体会及建议 (19) 8主要参考文献资料 (20)

功率放大器功能及用途介绍

功率放大器简称功放,可以说是各类音响器材中最大的一个家族了,其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后,产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能,不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同。 以其主要用途来说, 功放可以分做两大类别,即专业功放与家用功放。在体育馆场、影剧场、歌舞厅、会议厅或其它公共场所扩声,以及录音监听等场所使用的功放,一般说在其技术参数上往往会有一些独特的要求,这类功放通常称为专业功放。而用于家庭的Hi -Fi 音乐欣赏,AV 系统放音,以及卡拉OK 娱乐的功放,通常我们称为家用功放。本期只介绍跟我们家庭息息相关的家用功放。 [按器材分类] 电子管/晶体/集成电路功放 按电路所用的器材分类,功放可以分为电子管放大器、晶体放大器和集成电路放大器。 电子管放大器(俗称“胆机”)采用电子管作为放大器,其主要优点是动态范围大、线性好、音色甜美悦耳。但电子管功放也存在两个问题,一是内阻大导致放大器阻尼系数小,影响瞬态特性, 二是电子管

需高压供电,离不开变压器,变压器不仅功耗大、体积大,还会导致失真。 克服电子管功放的两个缺点,晶体管放大器阻尼系数可做得很高,有良好的瞬态特性,在声音的节奏感、力度上要比胆机明快、爽朗、有力;而且无需变压器,不仅节省成本,缩小体积,而且避免了由变压器所引起的失真。 最后一种是集成电路放大器,它最突出的优点是可靠性高、外围电路简单、组装方便,不足之处是电声指标(功率、频响、失真度、信噪比等)和音质皆不如前两类放大器。 [按功能分类] 前级/后级/合并式功放 按照功能分类,功放可以分为前级功放、后级功放和合并式功放。 前级功放,主要作用是对信号源传输过来的节目信号进行必要的处理和电压放大后,再输出到后级功放。它就像铁路岔道一样,控制切换哪一路音源信号接入功放,哪一路音源信号与功放断开。 后级功放是进行单纯功率放大的部分,它的作用就是尽可能原原本本地放大来自于前级的信号,我们对后级的要求是,放大倍数尽可能高,而放大后信号的失真程度应尽可能低。除放大电路外,还设计

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