关于音频功率放大器的常识

关于音频功率放大器的常识
关于音频功率放大器的常识

关于音频功率放大器的常识

一、分类

音频功率放大器从材料组成分为以下几类:

?电子管功放(电压放大器)

?晶体管功放(电流放大器)

?场效应管功放(电流放大器)

?集成电路功放

?数字功放

音频功率放大器从用途分为以下几类:HIFI音乐功放和AV家庭音响功放。

其中HIFI音乐功放的特点是保真度高、电路简捷、用料讲究。功放的功能是信号放大或振荡。功放是对一定频率的信号的放大,在放大的过程中存在两种失真:偶次谐波失真、奇次谐波失真。其中偶次谐波失真比较符合人耳的听觉,特性“温暖、柔和”;奇次谐波失真是“生硬、刺耳”的金属声。

常规AV家庭音响规格是5.1或7.2,数字具体指音箱数量。家庭AV音箱中低音炮单独带功放,剩余音箱的功放整合至一个设备。由于AV音响的声场特殊性,常规AV音响带有分频器。

连接音响的线材通常使用无氧铜线材。

音响系统有点声源和矩阵声源两种声源模式,点声源适合小范围的音乐欣赏,矩阵声源适合大场景的表演欣赏。听者与声源的距离呈现效果反馈了设备的性能,常规频率响应数据是,每当听者与声源的距离增加1倍的时候,功放的功率要增加4倍,音箱的灵敏度要增加6dB。

功放的核心元件是具有功率放大功能的电子管、晶体管、场效应管、集成电路和数字电路。周边器件是日产黑金刚、红宝石等具有电源滤波功能的大电解电容。还有就是美国DALE电阻、日本ROA电阻、RXJX 无感线绕电阻。金属膜电阻或者大红袍电阻的主要功能是给电路提供电源,提供信号放大电路,减少交流

声。常规功放电路也会用到整流器来处理电平。

另外,功放电路离不开电源变压器,常用的电源变压器是环形变压器。电源变压器需要在一次侧与二次侧中间做静电屏蔽。需要注意如果隔离层引出线焊接不良或接地不良将造成电位差增大,出现交流声。常规处理办法是低阻抗,平衡式输入方式,能够最大程度地降噪。

在处理噪声方面,常规的做法还有母线接地即一点接地,这样可减小电位差,防止噪声干扰。

另外,电路上会引入几个负反馈原理,常规方式是级间负反馈、电流负反馈、整机负反馈。这样做可以达到输入阻抗高、输出阻抗低、控制力强、失真小、解析力强的整体效果。

电子管功放的特征围绕核心器件电子管,电子管是电流传导的功能,主要作用是整流和检波。电子管的动态特性有放大系数μ,跨系S、内阻Ri。电子管功放的特点是信号失真明显。

晶体管和场效应管功放的核心器件是晶体管或场效应管,主体常常由三极管(集电极、基极、栅极)构成的半导体材料。三极管分类又有半导体材料和极性分类、结构及制造工艺分类、电流容量分类、工作效率分类、封装结构分类、功能用途分类等。

功放电路由两部分组成,前级和后级。

前级电路的作用是切换音源、处理信号、控制音量。前级负责将信号整理和调整,使音乐信号在进入后级前得到缓冲、等化、调整。常规情况下前级的放大倍率为10倍。前级的组成有音源切换开关、音量电位器、音源输入、音源选择、控制音量。前级的信号流向是输入----信号切换----左右平衡----音量控制----放大电路----静音开关----输出。前级处理了阻抗的降低,之后连接到输出端。前级放大是将信号放大到额定电平,常规是1V左右。前级完成音质控制、美化声音,将音响系统的频率特性控制到高保真的音质水平。音频的频响是5Hz到35Hz 。

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

音频功率放大器设计实验报告

题目:音频功率放大器电路 音频功率放大器设计任务 1、基本要求 (1)频带范围 200Hz —— 10KHz,失真度 < 5%。 (2)电压增益 >= 20dB。 (3)输出功率 >= 1 W (8欧姆负载)。 (4)功率放大电路部分使用分立元件设计。 发挥部分 (1)增加音调控制电路。 (2)增加话筒输入接口,灵敏度 5mV,输入阻抗 >> 20 欧姆。 (3)输出功率 >= 10W (8欧姆负载)。 (4)其他。 目录 1 引言····························································· 2 总体设计方案·····················································2.1 设计思路······················································· 2.2 总体设计框图··················································· 3 设计原理分析·····················································3.1设计总原理图 3.2设计的PCB电路图 ··· 1 引言 在现代音响普及中,人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的不同,令对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。所以,就高保真度功放而言,应该达到电气指标与实际听音指标的平衡与统一。

音频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域,几十年来,人们为之付出了不懈的努力,无论从线路技术还是元器件方面,乃至于思想认识上都取得了长足的进步。本次设计旨在熟悉设计流程,达到基本指标。 2 总体方案 根据实验要求,本次设计主要是也能够是用集成功放TDA2030为主的电路 一、电路工作原理 图1所示电路为音频功率放大器原理图,其中TDA2030是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于10W,频率响应为10~1400Hz,输出电流峰值最大可达3.5A。其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠。TDA2030使用方便、外围所需元器少,一般不需要调试即可成功。 RP是音量调节电位器,C1是输入耦合电容,R1是TDA2030同相输入端偏置电阻。 R2、R3决定了该电路交流负反馈的强弱及闭环增益。该电路闭环增益为 (R2+R3)/R2=(0.68+22)/0.68=33.3倍,C2起隔直流作用,以使电路直流为100%负反馈。静态工作点稳定性好。 C4、C5为电源高频旁路电容,防止电路产生自激振荡。R4、R5称为茹贝网路,用以在电路接有感性负载扬声器时,保证高频稳定性。VD1、VD2是保护二极管,防止输出电压峰值损坏集成块TDA2030。 2.电流反馈 电流反馈是指在一个反馈电路中,若反馈量与输出电流成正比则为电流反馈;若反馈量与输出电压成正比则为电压反馈。通常可以采用负载短路法来判断。 从概念上说,若反馈量与输出电压(有时不一定是输出电压,而是取样处的电压)成正比则为电压反馈;若反馈量与输出电流(有时不一定是输出电流,而是取样处的电流)成正比则为电流反馈。在判断电压反馈和电流反馈时,除了上述方法外,也可以采用负载短路法。负载短路法实际上是一种反向推理法,假设将放大电路的负载电阻RL短路(此时,),若

一个简单功放设计制作与电路图分析

一个简单功放设计制作与电路图分析|电路图 - dickmoore的日志 - 网易博客 默认分类 2009-11-09 19:01 阅读32 评论0 字号:大中小 一个简单功放设计制作与电路图分析|电路图 电子资料 2009-11-06 11:15 功放电路图 一个简单功放设计制作与电路图分析 我的电脑音响坏了快一年了,每次看电影都用耳机,每次用的耳朵都痛,很不爽.因此就想亲手做一个小功放用用,前几天又去了趟电子市场发现有LM386,很便宜,所以干脆用386做了一个单声道的功放先用着,有时间把另外一个声道也加上.在这里把功放设计到调试基本完成的过程写写,纪念这个过程. 1.设计 我们是听听就算的门外汉,对20~20K的音域也不是完全敏感.所以幅频特性不用考虑太多,但是自己要用得爽声音一定要大,因此LM386一般的输出功率肯定是不够拉(好像极限功率也就1W左右,具体还是看芯片资料吧),所以就浪费些多加个LM386做成BTL电路,提高一倍再说.设计出来的电路就是这个样子,原理很简单,就不说了 2.调试 a. 两个104的电容本来是用来隔直的,不过好像电脑主板和声卡上出来的音频都不带直流成份,而且用104时输入电平 比较高的时候声音有失真,(估计是低频过滤在输入电平高的时候人听起来比较明显).于是去掉两个104的电容. b. 在这个时候上电(我用的是12V),接上我的MP3一听,嗯!还不错,可是就是杂声比较厉害,调了调R1的大小,当R1被 调到最大的时候杂声没有了,最小的时候也没有了(这不是废话么,最小的时候输入都没有了 .把连接到功放的音频线拔了也没杂音了,原因可能有两个音频线上有电容在输入电阻R1比较小的时候,和LM386自激产生杂音,一放大就不得了了.于是决定R1就直接调到50K,音量就让MP3调去吧. c. 好像一切都没有问题了,拿到电脑上吧,刚接上去,嗯声音停大,不错!!刚以为要完事,电脑里一首歌就放完了,本来该是安静的却听见喇叭里噼噼啪啪,这个噪声奇了怪了,开始还是以为是R1的问题,索性就把R1去掉(反正LM386也不希罕从前级得到能量),噪音仍然存在,怀疑是主板上的高频噪声,于是在输入端并上一个102的电容---不起作用.这个电容也不敢并大了,大了要影响高频特性.又怀疑是功率大了C1吃不消,于是又在电源上并了一个100uF的电容,还是不行....... d. 就在这个时候用手一抓我的功放输入端的焊点,好了!没杂音了,仔细一想,原来是这样:我从电脑接出来的线是一个声

高效率音频功率放大器设计文献综述【文献综述】

文献综述 电子信息工程 高效率音频功率放大器设计文献综述 一、前言 为了节约电路的成本,提高放大器的效率,采用普通的电子元器件设计高 效率音频功率放大器的方法,使用基本的运算放大器,构成PWM路,形成D 类功率放大器,实现了高效率,低失真的设计要求。为了提高电路的抗干扰性能,在设计中使用了电压跟随器,差动放大器,有源带通滤波器等。使设计获 得了良好的效果。 二、主题 在现代音响普及中,人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的 不同,令对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。所以,就高保真度功放 而言,应该达到电气指标与实际听音指标的平衡与统一。 音频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域,几十年来,人们为之付出了不懈的努力,无论从线路技术还是元器件方面,乃至于思想认识上都取得了长足的进步。 (一)早期的晶体管功放 半导体技术的进步使晶体管放大器向前迈进了一大步。自从有了晶体管,人们就开始用它制造功率放大器。  早期的放大器几乎全用锗管来制作,但由于锗管工艺上的一些原因,使得放大器中所用的晶体管,尤其是功放管性能指标不易做得很高,例如,共发射极截止频率fh的典型值为4kHz,大电流管的耐压值一般在30V一40V左右。这样,放大器的频率响应也就很狭窄,其3dB截止频率通常在10kHz左右,大大影响了音乐中高频信号的重现。再加上功放管的耐压、电流和功耗三个指标相互制约,制作较大功率的OTL或OCL放大器不易寻到三个指标都满足要求的管子,所以不得不采用变压器耦合输出。变压器的相移又使电路中加深度负反馈变得很困难,谐波失真得不到充分的抑制,因此这一时期的晶体管放大器音质是很差的。“还

音频功率放大器的设计报告

音频功率放大器的设计报告 目录 一、设计任务和要求 (2) 二、设计方案的选择与论证 (2) 三、电路设计计算与分析 (4) UA741介绍 (4) 前级电路原理图及仿真结果 (5) (6)TDA2030介绍·················································· 音频功放电路原理图及仿真结果 (7) 结果与分析 (8) 总原理图 (9) PCB图 (10) 四、总结及心得 (12) 五、附录 (14) 六、参考文献 (15)

音频功率放大器的设计 一、设计任务和要求 1、设计任务 设计一音频功率放大器,满足: (1)、输出功率为1W---2W; (2)、输出阻抗8-16欧姆; (3)、带宽:100Hz—10KHz; 2、设计要求 (1)、根据设计指标,确定电路的理论设计; (2)、学会合理的选择电路的元器件; (3)、利用multisim软件完成对相关电路模块的仿真分析; (4)、按时提交课程设计报告,画出设计电路图,交一份A3的图纸,完成相 应的答辩; 二、设计方案的选择与论证 音频功率放大器,简称音频功放,该设备主要用于推动扬声设备发声,因而,在很多电子设备上均有应用,比如,手机、电脑、电视机、音响设备等,是我们生活、学习不可或缺的重要设备,为我们的生活带来了很多便利。 音频功率放大器实际上就是对比较小的音频信号进行放大,使其功率增加,然后输出。前置放大主要完成对小信号的放大,使用一个同向放大电路对输入的音频小信号的电压进行放大,得到后一级所需要的输入。后一级的主要对音频进行功率放大,使其能够驱动电阻而得到需要的音频。设计时首先根据技术

功放电路设计说明书

功率放大器(OTL ) 一、基本原理及原理图 下图为乙类推挽功率放大器的电路原理图。图中,Q1和Q2为两个特 性配对的互补功率管(NPN 型和PNP 型);若忽略功率管发射结导通电压,则当V1正半周时,NPN 型Q1管导通、PNP 型Q2管截止,i 1C (≈i 1E )为处于正半周的半个正弦波;当V1负半周时,Q1管截止、Q2管导通,i 1C (≈i 1E )为处于负半周的半个正弦波,通过R L 的电流i L = i 1E -i 2E ,合成完整的正弦波。但在实际电路中由于有导通电压,零偏置会使输出电压波形产生交越失真,图中选用二极管偏置电路为互补功率管加合适的偏置电压,使之工作在乙类状态,减小失真且具有高热稳定性;采用单电源供电(加大容量的C3)使两互补管电压均是2 1V CC ;互补管间加两个电阻帮助两管散热;输入信号为互补功率管提供振幅接近电源电压的推动电压,产生自举效应;设计合适的参数使此电路高效地使功率放大相应的倍数驱动负载。 功率放大器电路原理图 二、设计步骤 1.设计要求: (分立元件)设计并仿真功率放大器(OTL ),要求: ① 电压增益:5倍以上

②负载:0.5W以上(8Ω扬声器) ③频率范围:20Hz~20kHz 2.设计过程: ①电源的选取: 由P=I2R L =U2/R L (R L =8Ω)得U=2V ∴U P P-=2×2√2≈5.7V ∴V CC =15V ②电阻的选取: P=I2R L =U2/R L ,令U=3v,I L R = 2 1U P P- /R L ≈350mA (β=100) ∴i 1 B =I L R /β=3.5mA 取i 3 R =20mA ∴R 5+R 6 =3/(20mA)≈150 ∴R 5 =10Ω,R 6 =90Ω ∵R2/(R 1+R 2 +R 9 )=3+0.7=3.7 即R 1 /(R 2 +R 9 )≈4 取调试好的R 1=10kΩ,R 2 =41kΩ(R 2 为1kΩ,起保护作用;R 9 可 调) 令R 3=600Ω,R 4 可调,不要取太大,起到作用即可 取R 7=R 8 =1Ω(一般取小点) ③电容的选取: C1=10uF,C2=47uF,C3=470 uF (电容大,交流压降趋于零) 三、仿真调试 1. 仿真电路图:

双声道音频功放的设计

双声道音频功放的设计 1引言 音频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域,几十年来,人们为之付出了不懈的努力,无论从线路技术还是元器件方面,乃至于思想认识上都取得了长足的进步。回顾一下功率放大器的发展历程。1906年美国人德福雷斯特发明了真空三极管,开创了人类电声技术 的先河。1927年贝尔实验室发明了负反馈技术后,使音响技术的发 展进入了一个崭新的时代,比较有代表性的如"威廉逊"放大器,较成功地运用了负反馈技术,使放大器的失真度大大降低,至50年代电 子管放大器的发展达到了一个高潮时期,各种电子管放大器层出不穷。音响技术的发展历史可以分为电子管、晶体管、集成电路、场效应管四个阶段。 音频放大器的目的是在产生声音的输出元件上重建输入的音频 信号,信号音量和功率级都要理想——如实、有效且失真低。音频范围为约20Hz~ 20kHz,因此放大器在此范围内必须有良好的频率响 应(驱动频带受限的扬声器时要小一些,如低音喇叭或(高音喇叭)。根据应用的不同,功率大小差异很大,从耳机的毫瓦级到TV或PC音频的数瓦,再到“迷你”家庭立体声和汽车音响的几十瓦,直到功率更大的家用和商用音响系统的数百瓦以上,大到能满足整个电影院或礼堂的声音要求。音频放大器的一种简单模拟实现方案是采用线性模式的晶体管,得到与输入电压成比例的输出电压。正向电压增益通常

很高(至少40dB)。如果反馈环包含正向增益,则整个环增益也很高。因为高环路增益能改善性能,即能抑制由正向路径的非线性引起的失真,而且通过提高电源抑制能力(PSR)来降低电源噪音,所以经常采用反馈。 高频功率放大器用于发射级的末级,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,然后经将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收级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;宽带高频功率放大器的输出电路则是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

音频功率放大电路实验报告分析

实验报告 课程名称: 电路与模拟电子技术实验 指导老师: 成绩:__________________ 实验名称: 音频功率放大电路 实验类型: 研究探索型实验 同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。 二、实验内容和原理(必填) 音频功率放大电路,也即音响系统放大器,用于对音频信号的处理和放大。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。 作为音响系统中的放大设备,它接受的信号源有多种形式,通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大,因此,音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。 为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器,希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足,。 为了充分地推动扬声器,通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率,而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。 扩音机的整机电路如下图所示,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。 装 订 线

前置放大电路: 前置放大级输入阻抗较高,输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大,为了减小噪声,前置级通常要选用低噪声的运放。 由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。 理想闭环电压放大倍数为:23 1R R A vf + = 输入电阻:1R R if = 输出电阻:0of =R 功率放大级: 对于功率放大级,除了输出功率应满足技术指标外,还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配,否则将会影响放音效果。 集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电,缺点是输出要通过大电容与负载耦合,因此低频响应较差;OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合,频响特性较好,但需要用双电源供电。(实验室提供本功能模块) 本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高,失真小,输出功率大,外围电路简单等特点,采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端;2脚为反相输入端;3脚为负电源;4脚为输出端; 5脚为正电源。 功放级电路中,电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2为防止输出端的瞬时过电压损坏芯片的保护二极管。R11、C10为输出端校正网络以补偿感性负载,其作用是把扬声器的电感性负载补偿接近纯电阻性,避免自激和过电压。 图中通过R10、R9、C9引入了深度交直流电压串联负反馈。由于接入C9,直流反馈系数F ′=1。对于交流信号而言,

运算放大器的电路仿真设计

运算放大器的电路仿真设计 一、电路课程设计目的 错误!深入理解运算放大器电路模型,了解典型运算放大器的功能,并仿真实现它的功能; 错误!掌握理想运算放大器的特点及分析方法(主要运用节点电压法分析); ○3熟悉掌握Multisim软件。 二、实验原理说明 (1)运算放大器是一种体积很小的集成电路元件,它包括输入端和输出端。它的类型包括:反向比例放大器、加法器、积分器、微分器、电 压跟随器、电源变换器等. (2) (3)理想运放的特点:根据理想运放的特点,可以得到两条原则: (a)“虚断”:由于理想运放,故输入端口的电流约为零,可近似视为断路,称为“虚断”。 (b)“虚短”:由于理想运放A,,即两输入端间电压约为零,可近似视为短路,称为“虚短”. 已知下图,求输出电压。

理论分析: 由题意可得:(列节点方程) 011(1)822A U U +-= 0111 ()0422 B U U +-= A B U U = 解得: 三、 电路设计内容与步骤 如上图所示设计仿真电路. 仿真电路图:

V18mV R11Ω R22Ω R32Ω R44Ω U2 DC 10MOhm 0.016 V + - U3 OPAMP_3T_VIRTUAL U1 DC 10MOhm 0.011 V + - 根据电压表的读数,, 与理论结果相同. 但在试验中,要注意把电压调成毫伏级别,否则结果误差会很大, 致结果没有任何意义。如图所示,电压单位为伏时的仿真结 果:V18 V R11Ω R22Ω R32Ω R44Ω U2 DC 10MOhm 6.458 V + - U3 OPAMP_3T_VIRTUAL U1 DC 10MOhm 4.305 V + - ,与理论结果相差甚远。 四、 实验注意事项 1)注意仿真中的运算放大器一般是上正下负,而我们常见的运放是上负下正,在仿真过程中要注意。

音频功率放大器设计(明细)

电气与电子信息工程学院《电子线路设计与测试B》报告 设计题目:多级音频放大电路的设计与测试专业班级:电子信息工程技术2013(1)班学号: 201330230118 姓名: 指导教师: 设计时间: 2015/07/13~2015/07/17 设计地点:K2—306

电子线路设计与测试B成绩评定表 姓名学号 专业班级电子信息工程技术2013级(1)班 课程设计题目:多级音频放大电路的设计与测试 课程设计答辩或质疑记录: 1、对一个音频功率放大器的前置级有什么要求? 答:要求: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。 2、试画出利用TDA2030/2030A实现的OTL功率放大器电路? 答: 3、何为D类功率放大器?D类功率放大器有什么特点? 答:(1)D类功放也叫丁类功放,是指功放管处于开关工作状态的功率放大器。 (2)特点:效率高、功率大、失真小、体积小。 成绩评定依据: 实物制作(40%): 课程设计考勤情况(10%): 课程设计答辩情况(20%): 完成设计任务及报告规范性(30%): 最终评定成绩: 指导教师签字: 年月日

目录 《电子线路设计与测试B》课程设计任务书 (4) 一、课程设计题目:多级音频放大电路的设计与测试 (4) 二、课程设计内容 (4) 三、进度安排 (4) 四、基本要求 (5) 五、课程设计考核办法与成绩评定 (5) 六、课程设计参考资料 (5) 多级音频功率放大电路的设计与测试 (6) 一、设计任务 (6) 二、设计方案分析 (6) 1、前置放大器 (6) 2、音调控制电路 (7) 3、功率放大器 (11) 三、主要单元电路参考设计 (11) 1、前置放大器电路 (12) 2、音调控制器电路 (12) 3、功率放大器电路 (14) 四、软件的仿真与调试 (15) 五、原理图与PCB的制作 (16) 六、音频功率放大器的调试 (17) 七、心得体会 (18) 八、附录 (19) 1、元件清单 (19) 2、实物图 (19) 3、文献 (19)

模电课设—音频功率放大器报告

课程设计 题目音频功率放大器的设计仿真与实现学院信息工程学院 专业 班级 姓名 指导教师 年月日

课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位:信息工程学院 题目: 音频功率放大器的设计仿真与实现 初始条件: 可选元件:集成功放,电容、电阻、电位器若干;或自选元器件。 可用仪器:示波器,万用表,毫伏表等。 要求完成的主要任务: (1)设计任务 根据技术指标和已知条件,选择合适的功放电路,如:OCL、OTL或BTL电路。完成对音频功率放大器的设计、仿真、装配与调试,并自制直流电源。 (2)设计要求 ①输出功率10W/8Ω;频率响应20~20KHz;效率>60﹪;失真小。 ②选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。 ③利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图,确定电路元件参数、掌握电路工作原理并仿真实现 系统功能。 ④安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。 ⑤选做:利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。 时间安排: 1、2016年12月查阅资料,确定设计方案; 2、2017年01月4日-2017年01月7日完成仿真、制作实物等; 3、2017年01月8日-2017年01月9日调试修改; 4、2017年01月9日-2017年01月10日完成课程设计报告; 5、2016年01月 11日完成答辩。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要.......................................................................................................................................... I 1引言.. (1) 2音频功率放大器的工作原理及组成 (2) 2.1前置放大电路 (2) 2.2功率放大电路 (2) 3方案设计与选择 (4) 3.1 功率放大器的选择 (4) 3.1.1 OTL互补对称功率放大器 (4) 3.1.2用集成器件TDA2030实现 (5) 3.1.3 基于TDA2030的双电源互补对称功放 (6) 3.1.4 基于TDA2030的双电源桥式推挽互补对称功放 (6) 3.1.5 比较与选择 (8) 3.2 整体电路 (8) 3.2.1 主要元件:TDA2030 (8) 3.2.2 放大电路的基本设计 (9) 3.3 各模块功能与设计 (10) 3.3.1 放大模块 (10) 3.3.2 输入模块 (11) 4电路原理及分析 (13) 4.1电路图 (13) 4.2 波特图输出如图 (13) 4.3 输入输出波形仿真 (14) 4.3.1 仿真波形情况 (14) 4.3.2 灵敏度测量 (15) 5 实际测试 (16) 6 主要元件介绍及参数 (17) 6.1 TDA2030 (17) 6.1.1 TDA2030参数 (17)

音频功率放大器模拟电路设计

1方案设计 (4) 2方案比较 (7) 3单元模块设计 (8) 3.1直流稳压电源 (8) 3.2前置放大 (10) 3.3 滤波器设计 (11) 3.3.1主要元器件 (11) 3.3.2 低频滤波器电路 (13) 3.3.3 带频滤波器电路 (13) 3.3.3 带频滤波器电路 (14) 3.4功率放大器电路 (14) 3.4.1主要元器件介绍 (14) 3.4.2 电路工作原理介绍 (16) 4 软件设计 (16) 4.1P ROTEL 99SE软件 (17) 4.2W ORD 2003软件 (17) 5系统调试 (17) 系统总图 (17) 6 系统功能 (18) 7.总结与体会 (19) 文献 (20) 附录:电路原理图 (21) 相关设计图 (21) 相关设计软件 (21)

- 2 - 音频功率放大器 摘要:本音频功率放大器由四部分组成:电源,前置放大级,滤波器,功率放 大电路。电源电路输入交流电,输出18V 的直流电,为集成功率放大器供电;再经过变换输出+12V 与-12V 的直流电,为滤波器及前置放大级的运算放大器的供电。前置放大级将音频信号放大至功率放大器所能接受的范围。滤波器电路,分为高通滤波器、中通滤波器、低通滤波器,将输入的音频信号分为不同频率音频信号,并设有开关可以按个人喜好调节输出音频信号。功率放大电路,将输入的信号功率放大。 关键字:音频功率放大器、电源、滤波器、功放电路 Abstract: The audio power amplifier consists of four parts: power supply, level preamp, filter, power amplifier circuit. AC input power supply circuit, output DC 18V, power supply for the integrated power amplifier; another transform output +12 V and-12V DC, in order to filter and preamp-level op-amp power supply. Preamp-level audio signal amplification will be acceptable to the scope of power amplifier. Filter circuit, is divided into high-pass filter, in-pass filter, low pass filter, the input audio signal into different frequency audio signal and a switching regulator in accordance with personal preference, audio output. Power amplifier circuit, the input signal power amplifier. Key words: Audio power amplifier, power supply, filter, power amplifier circuit

扩音机电路的设计

课程设计报告 课程名称:模拟电子技术基础 设计名称:扩音机电路设计 姓名: 学号: 班级: 成绩: 指导教师: 起止日期:2009年12月28日至2010年1月1日

课程设计任务书

扩音机电路的设计 一、 设计的目的和意义 (一)、实验目的 1,了解扩音机电路的形成和用途。 2,掌握音频放大电路的一种实现方法。 3,提高独立设计电路和验证试验的能力。。 (二)、意义:对以后的毕业设计打下基础,锻炼个人的学习和查阅资料的能力以及对课外相关本专业知识的了解。 二、 设计原理 扩音机电路的工作原理与音频功率放大器的工作原理相似,具有放大音频先好并将其还原纯真声音信号的电子装置。扩音机电路时一个典型的多级放大器,其原理如下图所示。 前置级主要完成对小信号的放大。一般要求输入阻抗要高,输出阻抗低,频带宽度要宽,噪声要小。音调控制级主要实现对输入信号高、低音的提升和衰减。功率放大器决定了整机的输出功率、非线性失真系数等指标,要求效率高、失真尽可能小、输出功率大。首先根据技术指标要求,对整机电路作适当安排,确定各级的增益分配,然后对各级电路进行具体的设计计算。 因为P0max=8W 。所以此时的输出电压:V0=RL P m ax *0 =8V 。要使输入为5mv 的信号放大到8v 的输出,所需要的总放大倍数为1600倍,扩音机中各级增益的分配为:前置级电压放大倍数为80;音调控制级中频电压放大倍数为1;功率放大级电压放大倍数为20。 三、 详细设计及实验步骤 1、 前置放大级 由于信号源提供的信号非常微弱,因此在音调控制器前面要加一级前置放大级。该前置放大级的下限频率要小于音调控制器的低音转折频率,前置放大器的

音频功率放大器报告资料

电子设计实践课程 设计报告 ——音频功率放大器 学院:机械与电子工程学院 专业:电子科学与技术 组员: 指导老师: 2013.11.29

一、设计要求和设计目的 音频功率放大器具体要求: 1、恒流驱动 2、8欧扬声器 3、输出功率5W以上 4、音量数字控制(可以用拨动开关设置) 5、音源为MP3 最后要算出功耗、输出功率和频率响应曲线。 根据设计要求,完成对音频功率放大器的设计。 进一步加强对模拟电子技术知识的理解和对Multisim软件的应用。 了解集成功率放大器内部电路工作原理,掌握其外围电路的设计与主要性能参数的测试方法。 学习音频功率放大器的设计方法与小型电子线路系统的安装调试方法。 二、设计总体方案 2.1设计思路 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。声音源的种类有很多种,故输出信号的电压差别很大,从零点几毫伏到几百毫伏。一般动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的话,对于输入信号过低的,功率放大器功率输出不足,不能充分发挥功放的作用;加入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。这样就失去了音频放大的意义了,所以一个实用音频功率放大系统必须设置放大器,同时弄个反馈电路来保持恒定电流。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。最后音频放大器由功率放大器和反馈电路两部分组成。 2.2 音频功放各级的作用和电路结构特征

本次设计是大于5瓦音频放大器,由于时间有限,上网找了一些电路图,下幅电路图稍微修改后是最合适的。由于电路采用,使电路不用那么复杂。 放大器由3554AM芯片实现和3288RT反馈,并通过电阻控制,最后采用功率放大电路。最后负载用扬声器。 三、选择器件及参数计算 3.1运放3554AM介绍 35554AM 是前置放大运放,与很多标准运放相似,它具有较好的噪声性能,优良的输出驱动能力及相当高的小信号与电源带宽。 3.2运放3288RT介绍 3288RT 是反馈运放,与很多标准运放相似,它具有较好的噪声性能,。 3.3其他零件: R1___________1KΩ电阻 R2___________1KΩ电阻 R3__________0.3Ω电阻 R4_________1600Ω电阻 R5_________200kΩ电阻 R6____________8Ω电阻 R7___________1KΩ电阻 C1_________0.47uF电容器 C2___________1μF电容器 D1______________1DH62 二极管 D2______________1DH62 二极管 Vin_________1V.40-4MHz信号源 3.4功率的计算

音频功率放大电路的设计

音频功率放大电路的设计 王##(安庆师范大学物理与电气工程学院安徽安庆246011) 指导老师:祝祖送 摘要:本文的内容是音频功率放大电路的设计,其有操控简单、音质好等特点。本设计电路使用的是TDA2030为音频功率放大器,其工作电压为+15V。它将输入电路的电流放大,之后再将扬声器驱动工作。采用LF353对输入的音频信号前级放大,采用DAC0832对前级放大进行控制,采用STC89C52单片机控制电路的放大倍数,最后由液晶显示器显示出放大倍数。 关键词:功率放大器,前级放大,保护电路 1引言 对音频功率放大电路进行研究,其意义是目前在该领域有很好的发展前景,在我们的实际生活中的应用也是十分广泛的。小至我们经常使用的音乐MP4,大到城市报警系统。该设计的研究分别为硬件及软件两部分。扬声器输入电路、功率放大电路、前级放大电路、以及单片机电路构成本设计的硬件电路;液晶显示、键盘扫描、单片机控制等构成本设计的软件部分。 音频功率放大电路设计过程中困难的是选择各部分硬件电路,由于功率放大器的技术要求比较详细,电路各部分的数据选择及硬件的选择会更加复杂,为达到相应的技术指标,需要多次对电路进行调试。熟练使用C语言,加强分层设计编程能力和程序编写程序的可读性,不断修改程序,以达到设计目的。 2 总体方案 2.1设计思路概述 2.1.1设计要求及目的 (1)学习电路的设计及C语言编程。 (2)了解功率放大电路的工作原理,绘制相应的功率放大电路。 (3)完成硬件电路的制作,完成软件程序的编辑。 (4)完成论文。 2.1.2技术指标 (1)由麦克风输入音频信号,音频功率的范围是10Hz-10KHz。 (2)失真度为0.4%-1%。 (3)输入电压范围为150mV-5V。 (4)输出负载能力为7Ω/3Ω。 2.2总体设计方案 方案一:音频功率放大器使用模电设计,硬件原理图见图1。主要设计电源和功放两部分,稳压电源由稳压电路、整流电路、滤波电路等部分组成;功放电路由TDA2030、耦合电容等部分组成。电源电压可以根据电路需要来改变电压值,而不同的电压值对应的放大器的承载能力是不同的。由扬声器提供信号源,通过功放管进行功率放大,从而达到目的,最后结果由示波器显示出来。 优点:电路中设计了电源部分,所以在连接电源的的时候方便快捷。 缺点:由于元器件较多,在选择时就比较困难,在焊接时难度较大。

基于TDA2030的音频功放设计报告

基于TDA2030的音频功放设计 院(系)名称信息工程学院 专业班级09 普本电信一班学号 学生姓名 指导教师

2012年5月25日 基于TDA2030的音频功放设计报告 1整体设计思路 音频功率放大器主要由前置级、音调级、功率放大级3部分组成。前置级要求输入阻抗高、输出阻抗小、频带宽、噪声小;音调级对输入信号主要起到提升、衰减作用;功率放大级是音频功率放大器的主要部分,它决定输出功率的大小,要求输出功率高,输出功率大的特点。 将功率集成块按一定方式组合,构成音频功率放大集成电路,其频响宽、噪声低、失真小。运用已有的集成电路,可以大大简化了电路的制作过程。 TDA2030是飞利浦公司生产的,实物图如图1 2.集成音频功率放大器TDA2030 TDA2030简介:TDA 2030是一块性能十分优良的功率放大集成电路,其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小,在目前流行的数十种功率放大集成电路中,规定瞬态互调失真指标的仅有包括TDA 2030在内的几种。我们知道,瞬态互调失真是决定放大器品质的重要因素,该集成功放的一个重要优点。 TDA2030 集成电路的另一特点是输出功率大,而保护性能以较完善。根据掌握的资料,在各国生产的单片集成电路中,输出功率最大的不过20W,而TDA 2030的输出功率却能达18W,若使用两块电路组成BTL电路,输出功率可增至35W。另一方面,大功率集成块由于所用电源电压高、输出电流大,在使用中稍有不慎往往致使损坏。然而在TDA 2030集成电路中,设计了较为完善的保护电路,一旦输出电流过大或管壳过热,集成块能自动的减流或截止,使自己得到保护。 TDA2030集成电路的第三个特点是外围电路简单,使用方便。在现有的各种功率集成电路中,它的管脚属于最少的一类,总共才5端,外型如同塑料大功率管,这就给使用带来不少方便。

音频功率放大器实验报告

一、实验目的 1)了解音频功率放大器的电路组成,多级放大器级联的特点与性能; 2)学会通过综合运用所学知识,设计符合要求的电路,分析并解决设计过程中遇到的问题,掌握设计的基本过程与分析方法; 3)学会使用Multisim、Pspice等软件对电路进行仿真测试,学会Altium Designer使用进行PCB制版,最后焊接做成实物,学会对实际功放的测试调试方法,达到理想的效果。 4)培养设计开发过程中分析处理问题的能力、团队合作的能力。 二、实验要求 1)设计要求 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8Ω。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。 2)实物要求 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。 三、实验内容与原理 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,

高保真音频功率放大器设计

电子技术课程设计报告——高保真音频功率放大器 上海大学机自学院自动化系 自动化 姓名:吴青耘 学号:16121324 指导老师: 李智华 2018年6月29日

一、项目名称 高传真音频功率放大器 二、用途 家庭、音乐中心装置中作主放大器 三、主要技术指标 1. 正弦波不失真输出功率Po>5W (f=1kHz,RL=8Ω) 2. 电源消耗功率P E<10W ( Po>5W ) 3. 输入信号幅度VS=200~400mV (f=1kHz,RL=8Ω, Po>5W ) 4. 输入电阻Ri>10kΩ( f=1kHz ) 5. 频率响应BW=50Hz~10kHz ( R L=8Ω,Po>5W) 四、设计步骤 1.电路形式

电路特点分析: 较典型的OTL 电路,局部反馈稳定了工作点,总体串联电压负反馈控制了放大倍数并提高输入电阻和展宽频带,退耦滤波电容及校正电容是为防止寄生振荡而设。 功率放大器通常由功率输出级、推动级(中间放大级)和输入级三部分组成。 功率输出级由互补对称电路组成。推动级(中间放大级)一般都是共射极放大电路,具有一定的电压增益。输入级的目的是为了增大开环增益,以便引入深度负反馈,改进电路的各项指标。 2.设计计算: 设计计算工作由输出级开始,逐渐反推到推动级、输入级。 (1) 电源电压的确定 输出功率 W P 50> )(228588 .01 V V cc =??= (2) 输出级(功率级)的计算 W P P V Vcc V A RL V I M M C ce cc CM 12.0112 1 375.18/112/0======= 功率管需推动电流:mA I I CM M b 5.2750/375.1/3===β 耦合电容:uF R f C L L 200021 ) 5~3(6≈=π,现取2200uF/25V 稳定电阻R 12:过大则损失功率过大,过小温度稳定性不良,通常取0.5~1欧姆。

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