MCPA多载波GSM WCDMA基站放大器解决方案

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,

移动通信手机信号放大器的选型与工程安装

移动通信手机信号放大器的选型与工程安装 1、手机信号放大器选型时需要注意的问题 (1) 对于GSM数字网,应该首选具有信道选择功能的手机信号放大器 以下以Genuinetek蜂易达手机信号放大器为例 以前,使用宽带选择式的手机信号放大器应用于模拟网,这种宽带选择式的手机信号放大器对于模拟网来说起到了一定的网络优化作用,不存在不同网络之间的干扰问题。但在数字GSM网系统中,使用宽带选择式的手机信号放大器,由于是对所有频段内接收到的所有信号进行放大,这样在GSM网中就会出现同频小区干扰、切换时掉话、降低基站的灵敏度、语音质量差、手机信号放大器覆盖范围明显缩小等现象,并且这种现象在基站密集的城市及周边地带更为明显,严重影响到整个网络的正常运行。 而信道选择式手机信号放大器作为一种网络优化工具,能实现良好的盲区覆盖,同时对原有的整个基站网络不会造成干扰。 (2) 采用信道选择式手机信号放大器,应使该手机信号放大器具有以下的性 能: 信号处理应具备低噪声放大、变频、中频滤波放大等过程,有效改善接收信号的信噪比,每载频200KHz滤波器应具有良好的选择性,否则如果仅是在射频频段进行简单的功率放大,或者是滤波器性能不好造成的三阶互调及杂散等干扰信号太强,这时即使手机信号放大器的输出功率很大或者是手机的接受信号电平很强但仍然无法正常通话。 这主要是由于信号的信噪比并没有得到改善甚至因手机信号放大器本身引入的噪声过大而使输出信号的信噪比很差,不满足基站对话音信号信噪比的检测指标,同时由于手机信号放大器把噪声较大的信号引入基站后,增大了基站的噪声电平,从而降低了基站本身的灵敏度,影响基站的覆盖范围; 具有增益连续可调,上下行增益单独控制。

OCL功率放大器

带三段均衡的OCL 功率放大器(C题)设计报告

功率放大器 摘要:本设计主要是音频放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时,输出的功率尽可能大(功放管的电压和电流变化范围很大),输出信号的非线性失真尽可能的小(在大信号状态下,电压、电流摆动幅度很大,极易超出管子特性曲线的线性范围而进入非线性区),效率尽可能高(负载上得到的信号功率与电源供给的直流功率之比),实现了对功率的放大作用。 功率放大电路的电路形式很多,有双电源供电的OCL互补对称功放电路,单电源供电的OTL功放电路,BTL桥式推挽电路和变压器耦合功放电路,等等。我选用的是双电源供电的OCL互补对称功放电路。 本次设计选用了双运放LM358、二端接口若干、三极管9013、9012、BD237、BD238、TIP41、TIP42、L7812、L7912、电阻若干、电容若干、构成了三段均衡电路和功率放大电路。经测试成功的使功率放大,达到了对声音的放大效果。 关键字:LM358 功率放大

1 方案比较与论证 方案一:采用LM358双运放设计电路和四个三极管组成,运放为电路的驱动级电路。差分电压±30V,输入电压±16.5V。四个三极管构成功率输出级由双电源供电的OCL互补功放电路构成。为了克服交越失真,由二极管和电阻构成输出级的偏置电路。为了稳定工作状态和功率增益并减小失真,电路中引入电压串联负反馈。功率放大器的作用是给音响放大器的负载(一般是扬声器)提供所需要的输出功率。 方案二:采用LM324通用四运算放大器,双列直插8脚封装,其内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立。它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“V o”为输出端。两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放,输出端V o的信号与该输入端的位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端V o的信号与该输入端的相位相同。 方案选取:本设计选择方案一采用LM358和三级管就能满足实验要求了,这样设计电路简单,应用简单。

lingo灵敏度分析实例

一个实例理解Lingo的灵敏性分析 线性规划问题的三个重要概念: 最优解就是反应取得最优值的决策变量所对应的向量。 最优基就是最优单纯形表的基本变量所对应的系数矩阵如果其行列式是非奇异的,则该系数矩阵为最优基。 最优值就是最优的目标函数值。 Lingo的灵敏性分析是研究当目标函数的系数和约束右端项在什么范围(此时假定其它系数不变)时,最优基保持不变。灵敏性分析给出的只是最优基保持不变的充分条件,而不一定是必要条件。下面是一道典型的例题。 一奶制品加工厂用牛奶生产A1,A2两种奶制品,1桶牛奶可以在甲车间用12小时加工成3公斤A1,或者在乙车间用8小时加工成4公斤A2。根据市场需求,生产的A1,A2全部能售出,且每公斤A1获利24元,每公斤A2获利16元。现在加工厂每天能得到50桶牛奶的供应,每天正式工人总的劳动时间480小时,并且甲车间每天至多能加工100公斤A1,乙车间的加工能力没有限制。试为该厂制订一个生产计划,使每天获利最大,并进一步讨论以下3个附加问题: 1)若用35元可以买到1桶牛奶,应否作这项投资?若投资,每天最多购买多少桶牛奶?2)若可以聘用临时工人以增加劳动时间,付给临时工人的工资最多是每小时几元? 3)由于市场需求变化,每公斤A1的获利增加到30元,应否改变生产计划? 模型代码: max=72*x1+64*x2; x1+x2<=50; 12*x1+8*x2<=480; 3*x1<=100; 运行求解结果: Objective value: 3360.000 Variable Value Reduced Cost X1 20.00000 0.000000 X2 30.00000 0.000000 Row Slack or Surplus Dual Price 1 3360.000 1.000000 2 0.000000 48.00000 3 0.000000 2.000000 4 40.00000 0.000000 这个线性规划的最优解为x1=20,x2=30,最优值为z=3360,即用20桶牛奶生产A1, 30桶牛奶生产A2,可获最大利润3360元。输出中除了告诉我们问题的最优解和最优值以外,还有许多对分析结果有用的信息。 其中,“Reduced Cost”列出最优单纯形表中判别数所在行的变量的系数,表示当变量有微小变动时, 目标函数的变化率。其中基变量的reduced cost值应为0,对于非基变量Xj, 相应的reduced cost值表示当某个变量Xj 增加一个单位时目标函数减少的量( max型问题)。本例中X1,X2均为基变量。 “Slack or Surplus”给出松驰变量的值,模型第一行表示目标函数,所以第二行对应第一个约束。3个约束条件的右端不妨看作3种“资源”:原料、劳动时间、车间甲的加工能力。输出中Slack or Surplus给出这3种资源在最优解下是否有剩余:原料、劳动时间的剩余均为

基站功率放大器阻抗匹配

1 引言 射频功率放大器是现代通信的关键设备之一,其重要性得到越来越多的重视。当它处于基站无线收发机的最后一级时,对于基站整个性能起着十分关键的作用。它的输出功率决定了通信距离的长短,有效覆盖面积的大小等,其效率大小影响着电池的消耗程度和使用时间[1]。 基站功率放大器要求极高的工作频率和较大的输出功率,与工作在小信号状态下的放大器在很多方面都存在不同。在小信号放大器设计中,可以使用输入共轭匹配和输出共轭匹配等方法,而在大信号状态下工作时,由于进入非线性区,功率管的最佳负载阻抗会随着输入信号的增加而改变。因此小信号放大器设计的一些方法和准则在功率放大器设计就不再适用。本文采用负载牵引法来进行输入输出匹配电路的设计。其原理是放大器在给定的一个大信号电平激励下,连续改变负载来绘制等输出功率曲线,帮助找到最大输出功率时的最佳的负载值[2]。 本文使用了Aglient公司的ADS仿真软件,运用负载牵引法设计仿真并且设计了一款基站射频功率放大器,采用的是Freescale半导体的LDMOS晶体管MRF282S。 设计参数如下:频率:2GHz;输出功率:6.5W;输出效率:>35%;三阶交调系数IMD3:<-26dBc。 2 阻抗匹配的理论基础和重要指标 要实现功率放大器的最大功率传输,需要在源和负载之间插入一个无源网络来实现源阻抗和负载阻抗的匹配,称之为匹配网络。在功率放大模块的设计中,阻抗匹配网络不合适将使电路不稳定,同时有可能出现输出功率减小、效率降低和非线性失真加大等问题。所以我们在设计匹配网络时,不能仅仅从减少功率损耗方面来进行设计,还要使其同时满足匹配、谐波衰减、带宽、驻波、线性度及实际尺寸等多项要求。通常认为,匹配网络的用途就是将给定的阻抗值变换成更合适的阻抗值,可以通过集总参数元件或者分布参数元件来实现。 2.1 集总参数元件匹配 集总参数元件匹配是指用电容、电感和电阻等分立元件组成的匹配网络,易于分析,适合GHz频段的低端以及更低的频段使用。一般来说,有双元件、T型、π型等几种匹配网络。双元件匹配网络即采用两种电抗性元件将负载阻抗变换为输入阻抗,优点是成本低,可靠性好;缺点是带宽较窄。而T型和π型匹配网络就是在双元件匹配网 基站功率放大器的阻抗匹配 崔庆虎 刘平 任晓敏 (郑州大学 信息工程学院,河南 郑州 450001) 摘 要:为了改善功率放大器在大信号、高频率情况下的工作性能,采用了高级设计系统进行基站功放的优化。针对基站功放输出功率小不能发挥预期效果的情况,提出了一种新的基站功放设计方法,并且对中心频率为2000MHz基站功放的各种参数进行了仿真优化,从而增大了基站的覆盖范围。通过同实际结果相比较验证了这种方法的有效性。 关键词:功率放大器;基站;负载牵引法;阻抗匹配;高级设计系统 中图分类号:TN722 文献标识码:A 文章编号:1671-8089(2012)03-0104-04 Impedance Matching of Base Station Power Ampli? er CUI Qing-hu LIU Ping REN Xiao-min (College of Information Engineering,Zhengzhou University , Henan 450001,China)Abstract:In order to improve the performance of power ampli? er working at big signal and high frequecy, this paper optimizes the effect of base station power ampli? er with advanced design system. According to the situation that the base station power ampli? er doesn't have enough output power and it can't play the expect effect, we put forward a new method to design base station power amplifier, and then uses this method to simulate some parameters of a base station power amplifier with a center frequency of 2000MHz, to increase the coverage of the base station. Comparing with the actual results, the simulation results show that this method is very effective. Key words:power ampli? er (PA); base station; load_pull; impedance matching; advanced design system (ADS) 信息技术 Information Technology – 104 – 2012年第11卷第3期

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

实验三灵敏度分析的应用

实验三灵敏度分析的应用 「、实验目的 (1) 掌握数学建模和用软件求解数学模型。 (2) 掌握在软件上分析问题和改进数学模型的方法。二、实验内容 1、(工作安排问题)人员在时段开始上班,连续工作8小时问该公交线路至少需要多少人。 问:要求在第5,6时段不能有多余人员上班,如何排班

在第i时段开始上班的人数为X i 。 模型: min Z 6 X i i 1 X6X160 ; X i X 70 ; X2X3 60 ; X3X4 50 ; X4X5 20 ; X5X6 30 ; X i0

min x1+x2+x3+x4+x5+x6 subject to x6+x1>60 x1+x2>70 x2+x3>60 x3+x4>50 x4+x5=20 x5+x6=30 end gin x1 gin x2 gin x3 gin x4 gin x5 gin x6 问:要求在第5,6时段不能有多余人员上班,如何排班。

保本点 盈亏平衡点又称零利润点、保本点、盈亏临界点、损益分歧点、收益转折点。通常是指全部销售收入等于全部成本时(销售收入线与总成本线的交点)的产量。 以盈亏平衡点的界限,当销售收入高于盈亏平衡点时企业盈利,反之,企业就亏损。盈亏平衡点可以用销售量来表示,即盈亏平衡点的销售量;也可以用销售额来表示,即盈亏平衡点的销售额。 单位售价-单位销售成本=单位毛利 可变成本=0时,保本点=每月固定成本/单位毛利(每月销售量)(不亏不赚) 可变成本0时, 估计的单位可变成本=每月可变成本/每月销售量 保本点=每月固定成本/ (单位毛利-估计的单位可变成本) 产品1销量50;每月固定成本=1000;计算保本点 产品利润贡献率的计算 对产品1的利润贡献率的计算:1,求解模型A的最优解X1,及最优解值Z1 2,增加约束X 0,得到模型B o 3,求解模型B的最优解X2,及最优解值Z24,设X1中分量X1的值为X*,贝V产品1的利润贡献率: Z1 Z2 * X 例如,(4280-3600) /20=34 2、(2)计算产品利润贡献率

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

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

TDA2030集成电路功率放大器设计方案

TDA2030集成电路功率放大器设计 一、设计题目集成电路功率放大器 二、给定条件字串5 设计一款额定输出功率为10 ~ 20W的低失真集成电路功率放大器,要求电路简洁,制作方便、性能可靠。性能主要指标: 字串3 输出功率:10 ~ 20W (额定功率); 字串9 频率响应:20Hz ~ 100kHz ( < 3dB 字串6 谐波失真:w 瑶(10W,30Hz~20kHz ); 字串9 输出阻抗:< 0.16 Q字串4 输入灵敏度:600mV (1000Hz,额定输出时) 三、设计内容 1 ?根据具体电路图计算电路参数字串8 2?选取元件、识别和测试。包括各类电阻、电容、变压器的数值、质量、电器性能的准确判断、解决大功率放大器散热的问题。字串5 3 ?了解有关集成电路特点和性能资料情况 字串5 4?根据实际机壳大小设计1:1印刷板布线图字串3 5 ?制作印刷线路板

字串4 6 ?电路板焊接、调试(调试步骤可以参考《模拟电子技术实验指 字串2 导书》有关放大器测试过程字串5 7?实训期间必须遵守实训纪律、听从老师安排和注意用电安全。 四、功率放大电路的测试基本内容 字串6 注意:将输入电位器调到最大输入的情况。 字串2 1测量输出电压放大倍数Au字串7 测试条件:直流电源电压14v,输入信号1KH z 70 mv (振幅值100mv),输出负载电阻分另为4Q 和8Q O 字串3 字串4 2.测量允许的最大输入信号(1KH z)和最大不失真输出功率 字串5 测试条件:①直流电源电压14v,负载电阻分别为4 Q和8 Q O 字串3 ②直流电源电压10v,负载电阻为8Q O

音频功率放大器_(规范排版)

摘要 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。 音频放大电路是典型应用电路,由一块TDA 2030和较少元件组成的音频放大电路、装置调整方便、性能指标好等突出的优点。特别是集成块内部设计有完整的保护电路,能自我保护。 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。 TDA2030A功率放大管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。 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,集成块能自动地减流或截止,使自己得到保护(当然这保护是有条件的,我们决不能因为有保护功能而不适当地进行使用)。

MESFET功率放大器设计:小信号法

第七讲功率放大器设计 MESFET 功率放大器设计:小信号法 基本工程问题: 没有大信号器件模型,怎样设计功率放大器? *许多器件供应商不提供其器件的大信号模型. *通常提供的唯一设计数据是器件的小信号S参数和静态IV曲线. *利用前面STEVE CRIPPS 介绍的负载线法,根据这些数据足以设计第一类的功率放大器. 功率放大器是大信号器件,因为在接近功率饱和时其特性呈现非线性。但许多场合,设计师仅有一组小信号S参数,在电路仿真时,作为表示有源器件的根据。由于这些S参数只适用于小信号,在大信号时怎样设计最大射频输出功率和线性,并不清楚。Steve Cripps 提出一种方法,可以用器件的静态IV曲线确定大信号负载线阻抗(RL),设计第一类放大器。RL用做目标阻抗,即用输出匹配电路表示的管子漏极负载。用该方法设计师可以对RF 最大输出功率优化输出电路,同时对最佳输入匹配和最大增益优化输入电路。通常输出匹配较差,这是因为为了输出最大RF功率,有意造成一定失配(即:输出匹配对RL优化,而不是对器件的S22优化)。 该方法的局限性 *仅对最大Psat优化 *仅对A类和AB类工作状态有效 *无法计算交调产物:IM3,IMR5,IP3 *无法计算谐波电平 *无法计算ACPR(对数字调制) 小信号设计技术有其局限性。输出电路对最大RF饱和功率优化,但不一定对最大线性功率。就是说无法直接计算1dB压缩点输出功率。而且也无法直接计算放大器的二音交调性能:IM3,IM5,IP3和IP5。为了计算这些重要参数,设计师必须依靠测量法或“经验(rules of thumb)”。MESFET放大器的两个重要“经验”是: *P-1dB比Psat约低1dB。 *IP3比P-1dB约高10—12dB。 论题: 用小信号法求解最大功率 *设计流程图(步骤) *指标 *选择器件 *由IV曲线计算负载线电阻 *匹配网络 *分布参数与集总参数 *仿真:增益,输入匹配和输出匹配 *提取封装参数

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。

功率放大器的设计

课程设计任务书 学生姓名:专业班级:电子1003班 指导教师:葛华工作单位:信息工程学院 题目: 功率放大器的设计 初始条件: 计算机、Proteus软件、Cadence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、课程设计工作量:2周 2、技术要求: (1)学习Proteus软件和Cadence软件。 (2)设计一个功率放大器电路。 (3)利用Cadence软件对该电路设计原理图并进行PCB制版,用Proteus软件对该电路进行仿真。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。 时间安排: 2013.11.11做课设具体实施安排和课设报告格式要求说明。 2013.11.11-11.16学习Proteus软件和Cadence软件,查阅相关资料,复习所设计内容的基本理论知识。 2013.11.17-11.21对功率放大器进行设计仿真工作,完成课设报告的撰写。 2013.11.22 提交课程设计报告,进行答辩。 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 Abstract ................................................................... II 1 功放的工作原理及分类 (1) 1.1功放的工作原理 (1) 1.2功放的分类 (1) 2 软件介绍 (2) 2.1 Proteus (2) 2.1.1 Proteus简介 (2) 2.1.2工作界面 (2) 2.1.3 对象的放置和编辑 (3) 2.1.4 连线 (4) 2.2Cadence软件 (4) 2.2.1 Cadence简介 (4) 2.2.2 Cadence软件的特点 (4) 2.2.3电路PCB的设计步骤 (4) 3 设计方案 (6) 3.1 运算放大电路的设计 (6) 3.2 功率放大电路的设计 (7) 3.3 音频功率放大电路 (9) 3.4方案总结及仿真 (10) 4 Candence软件操作 (11) 4.1 Cadence画电路原理图 (11) 4.2 布线及PCB图 (11) 4.2.1布线注意事项 (11) 4.2.2 PCB制作 (12) 5.心得体会 (14) 6.参考文献 (15)

LINGO软件灵敏度分析灵敏度分析实验报告

. . . .. . . . 2011——2012学年第二学期 合肥学院数理系 实验报告 课程名称:运筹学 实验项目:线性规划的灵敏度分析 实验类别:综合性□设计性□验证性□√ 专业班级: 09级数学与应用数学(1)班 姓名:王秀秀学号: 0907021006 实验地点: 9#503 实验时间: 2012-4-25 指导教师:管梅成绩:

一.实验目的 熟悉LINDO软件的灵敏度分析功能; 二.实验内容 1、求解线性规划 。 12 12 12 12 max z x2x 2x5x12 s.t.x2x8 x,x0 =+ +≥ ? ? +≤ ? ?≥ ? 并对价值系数、右端常量进行灵敏度分析 2、已知某工厂计划生产I,II,III三种产品,各产品需要在A、B、C设备上加工,有关数据如下: 试问答: (1)如何发挥生产能力,使生产盈利最大? (2)若为了增加产量,可租用别工厂设备B,每月可租用60台时,租金1.8万元,租用B设备是否合算?

(3)若另有二种新产品IV 、V ,其中新产品IV 需用设备A 为12台时、B 为5台时、C 为10台时,单位产品盈利2.1千元;新产品V 需用设备A 为4台时、B 为4台时、C 为12台时,单位产品盈利1.87千元。如A 、B 、C 的设备台时不增加,这两种新产品投产在经济上是否划算? (4)对产品工艺重新进行设计,改进结构。改进后生产每件产品I 需用设备A 为9台时、设备B 为12台时、设备C 为4台时,单位产品盈利4.5千元,这时对原计划有何影响? 三. 模型建立 1、数学模型为 12121212 max z x 2x 2x 5x 12 s.t.x 2x 8x ,x 0=++≥?? +≤??≥? 2、设分别生产I ,II ,III 三种产品1x ,2x ,3x 件, (1)数学模型为: 123122123123123 123max z 3x 2x 2.9x 8x 2x 10x 30010x 5x 8x 400s.t.2x 13x 10x 420x x x 0 x ,x x =++++≤?? ++≤?? ++≤??≥???,,,,为整数 (2)数学模型为: 123122123123123123max z 3x 2x 2.9x 188x 2x 10x 30010x 5x 8x 460s.t.2x 13x 10x 420x x x 0x ,x x =++-++≤?? ++≤?? ++≤??≥???,,,,为整数

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