功放实训报告

功放实训报告
功放实训报告

桂林电子科技大学信息科技学院《模拟电子技术》实训报告

学号1352100425

姓名匿名者

指导教师:

2015 年 1 月11 日

实训题目:单声道功率放大器

1 整机设计

1.1设计任务及要求

1、自行设计制作一个单声道功率放大器

2、要求

(1)额定输出功率≥3W(f i=1KHz,U i=100mV);

(2)频率响应范围100Hz~20KHz;

(3)高、低音频端提升或衰减±3dB。

1.2 整机实现的基本原理及框图

直流电源原理框图

电路原理

从方框图可知,单声道功率放大器由前级放大、音调控制、音量控制、功放

和喇叭五部分组成。由于信号源的电压往往都较小,所以在输入端先由1~3级电压放大器(第

一级通常是射随器)对音频信号进行电压放大。然后再由音调控制电路对音频信号中的高频低频部分进行提升或衰减补偿以改善最后输出的音质效果。最后通过音量大小的控制输入到功放进行功率放大以推动喇叭发声。双声道功率放大器实际上两路完全一样的单声道放大器并联构成,二者分别独立放大各自输入的音频信号。

2 硬件电路设计

在布局时要注意元件之间产生的干扰,连接导线时要注意避免导线在工作时产生的干扰。如自激等。

3 制作与调试过程

在电脑中画好原理图和PCB图,有些元件封装和原理图需要自己进行绘制。再进行合理的布局,并设置好电路的线宽。打印原理图和PCB图以及装配图,用纱纸把PCB擦到发亮,将PCB图用热转印机转印到PCB板上。先对转印好的PCB进行打孔,再用油性笔对打好孔的PCB进行补线补焊盘的工作。再拿板去腐蚀。将腐蚀好的板子用水清洗,并用纱纸擦去附在铜线上的油墨。PCB制作完成。

调试:1、在上电前先测电容3300uF两端是否有短路,检查极性电容、四个二级管极性是否装反。

2、上电后测试正负17V电压看是否正常。

3、输出功率测量(音量电位器调到最大)P(有)=UI

输入一个0.2V/1KHz 的正弦波信号,输出接个8欧的电阻,用示波器测量电阻两端输出的电压。

4、最大不失真功率

在第三点的基础上,有逐渐增大信号源的输入幅度,直到输出最大的不失真波形并记录此时Uopp,然后代入P(最大不失真)=(Uopp)^2/8*8

5、频响测试

将单调电位器调到最小,音量电位器调到大概中间位置。然后从信号源输入f=1KHz,Uopp为0.1V-0.2V的正弦波。测出此刻的输出波形的幅度Uo并记录。然后将Uo x 0.707此刻改变输入信号源的频率,其它条件不变。使输出波形的幅度为0.707Uo并记录此刻f值。

4 电路测试

4.1 测试仪器与设备

数字万用表 1个

示波器 1台

函数发生器 1台

4.2 性能指标测试

测试方法如3中调试过程中的1,2,3,4,5,

4.3 测试结果分析

电路测试出来的数据有误差,经变压器出来的电压经过电容理论值应该为17V左右,实际测得18.23V。这可能是自己的电路设计引起,也可以是布局不合理才引起的。我的电路测出的高频比较好,但低频的波形不是很好,有些干扰在里面。这个都可能是自己的电路设计布线不合理产生的一些干扰。

5 实训心得体会

本次实训内容丰富,流程清晰。这次实训从原理图的绘制到完成电路板及原件的焊接。再到验收。整个过程都很有序,并这次实训在老师和机器人中心的同学大力帮助下,算是一个比较圆满的完成了。在器件都装好以后,准备通电的时候,突然想起老师说通电前要检查电路,然后就检查了一下,发现IN539接反了,然后改正了,再次检查无误,通电后发现正常。在这次实训中,发现自己所学的知识都用上了,得以融会贯通,感觉很有成就感,并对电子制作产生了更大的兴趣。相信自己会在未来的学习中对专业知识会更加投入。在此要特别感谢各位老师和同学的帮助,谢谢!

6 参考文献

1.谢自美.电子线路设计·实验·测试(第二版).武汉:华中科技大学出版社,2000

2.李长俊.模拟电子技术学习指导实验与实训教程.北京:科学出版社,2011

附录

附录1:元件明细表

附录2:电路原理图

附录3:PCB图

6低频功率放大器实验报告1

实验报告 姓名: 学号: 日期: 成绩 : 课程名称 模拟电子实验 实验室名称 模电实验室 实验 名称 低频功率放大器 同组 同学 指导 老师 一、实验目的 1、进一步理解OTL 功率放大器的工作原理 2、学会OTL 电路的调试及主要性能指标的测试方法 二、实验原理 图7-1所示为OTL 低频功率放大器。其中由晶体三极管T 1组成推动级(也称前置放大级),T 2、T 3是一对参数对称的NPN 和PNP 型晶体三极管,它们组成互补推挽OTL 功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式,因此具 图7-1 OTL 功率放大器实验电路 有输出电阻低,负载能力强等优点,适合于作功率输出级。T 1管工作于甲类状态,它的集电极电流I C1由电位器R W1进行调节。I C1 的一部分流经电位器R W2及二极管

D , 给T 2、T 3提供偏压。调节R W2,可以使T 2、T 3得到合适的静态电流而工作于甲、 乙类状态,以克服交越失真。静态时要求输出端中点A 的电位CC A U 21 U =,可以 通过调节R W1来实现,又由于R W1的一端接在A 点,因此在电路中引入交、直流电压并联负反馈,一方面能够稳定放大器的静态工作点,同时也改善了非线性失真。 当输入正弦交流信号u i 时,经T 1放大、倒相后同时作用于T 2、T 3的基极,u i 的负半周使T 2管导通(T 3管截止),有电流通过负载R L ,同时向电容C 0充电,在u i 的正半周,T 3导通(T 2截止),则已充好电的电容器C 0起着电源的作用,通过负载R L 放电,这样在R L 上就得到完整的正弦波。 C 2和R 构成自举电路,用于提高输出电压正半周的幅度,以得到大的动态范围。 OTL 电路的主要性能指标 1、最大不失真输出功率P 0m 理想情况下,L 2CC om R U 81P =,在实验中可通过测量R L 两端的电压有效值,来 求得实际的L 2 O om R U P =。 2、 效率η 100%P P ηE om = P E —直流电源供给的平均功率 理想情况下,ηmax = 78.5% 。在实验中,可测量电源供给的平均电流I dC , 从而求得P E =U CC ·I dC ,负载上的交流功率已用上述方法求出,因而也就可以计算实际效率了。 3、 频率响应 详见实验二有关部分内容 4、 输入灵敏度 输入灵敏度是指输出最大不失真功率时,输入信号U i 之值。 三、实验设备与器件 1、 +5V 直流电源 5、 直流电压表 2、 函数信号发生器 6、 直流毫安表

音频功率放大器电路

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 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: 输出功率:10 ~ 20W(额定功率); 频率响应:20Hz ~ 100kHz(≤3dB) 谐波失真:≤1% (10W,30Hz~20kHz); 输出阻抗:≤0.16Ω; 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 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。 3.了解有关集成电路特点和性能资料情况 4.根据实际机壳大小设计1:1印刷板布线图 5.制作印刷线路板 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 导书》有关放大器测试过程 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 注意:将输入电位器调到最大输入的情况。 1.测量输出电压放大倍数A u 测试条件:直流电源电压14v,输入信号1KHz 70 mv(振幅值100mv),输出负

载电阻分别为4Ω和8Ω。 2.测量允许的最大输入信号(1KHz)和最大不失真输出功率测试条件:①直流电源电压14v,负载电阻分别为4Ω和8Ω。 ②直流电源电压10v,负载电阻为8Ω。 3.测量上、下限截止频率f H 和f L 测试条件:直流电源电压14v,输入信号70mv(振幅值100mv),改变输入信号频率、负载电阻为8Ω。 五、参考资料 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)。 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,外型如同塑封大功率管,这就给使用带来不少方便。 TDA2030 在电源电压±14V,负载电阻为4Ω时输出14瓦功率(失真度≤0.5%);在电源电压±16V,负载电阻为4Ω时输出18瓦功率(失真度≤0.5%)。该电路由于价廉质优,使用方便,并正在越来越广泛地应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中。该电路可供低频课程设计选用。 双电源供电BTL音频功率放大器 工作原理:用两块TDA2030 组成如图1所示的BTL功放电路,TDA 2030(1)为同相放大器,输入信号V in通过交流耦合电容C1馈入同相输入端①脚,交流闭环增益为K VC①=1+R3 / R2≈R3 / R2≈30dB。R3 同时又使电路构成直流全闭环组态,确保电路直流工作点稳定。TAD 2030(2)为反相放大器,它的输入信号是由TDA 2030(1)输出端的U01经R5、R7分压器衰减后取得的,并经电容C6 后馈给反相输入端②脚,它的交流闭环增益K VC②=R9 / R7//R5≈R9/R7≈30dB。由R9=R5,所以TDA 2030(1)与TDA 2030(2)的两个输出信号U01 和U02 应该是幅度相等相位相反的,即: U01≈U in·R3 / R2

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

音响灯光汽车功放电源电路分析

音响灯光汽车功放电源电路分析 时间:2010-09-20 10:13来源:unknown 作者:admin 点击:5次 汽车功放电源电路分析2010-06-10 18:43一。电源电路采用开关电源方式,将蓄电池的+12V直流电变换成为±22V供功放电路使用。它由一片集成电路TL494CN和几只大功率场效应管以及一只开关变压器等组成了比较典型的并联型开关稳压电路。为了提高输出功率。两路开关管均采用双管并联的方式,即Q1和Q2并联,Q3和Q4并联。在电路中,B+端接蓄电池的正极,REMOTE为开机控制端。开机时,控制电压+12V通过D4加到TL494的电源脚12脚,其14脚输出基准电压5V,13脚为输出状态控制端,当13脚接地时,两路输出晶体管同时导通或截止,形成单端工作状态。在图中,13脚与14脚相连,形成双端工作状态,其内部两路输出晶体管交替导通。TL494的⑤脚和⑥脚上外接的电阻R9和电容c4及内部电路组成振荡电路,可输出约几十千赫的振荡信号。该信号经片内处理后,从⑨脚和⑩脚输出两路相位差180度、宽度可变的调制脉冲,加到Q1、Q2和Q3、Q4的基极,使两路开关管轮流处于饱和与截止状态。在变压器B1初级得到的交流脉冲电压感应到次级绕组,经高频整流滤波后获得末级功放所需的±22V直流电压;再经过7815、7915稳压后得到±15V的直流电压作为功放前级的电源。从次级输出电压反馈回来的电压分别经R15与R13和R14与R12分压送到TL494的误差放大器的同相输入端①脚和反相输入端②脚。当输出的±22V电压不稳时,反馈到①脚和②脚的电压经片内误差放大器放大后,调整振荡脉

音频功率放大器设计说明书要点

音频功率放大器的设计任务书 1 设计指标 (1)直接耦合的功率放大器,额定输出功率10W,负载阻抗8Ω;(2)具有频响宽、保真度度、动态特性好及易于集成化; (3)采用分立元件设计; (4)所设计的电路具有一定的抗干扰能力。 2 设计要求 (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)S C H文件生成与打印输出。 3 编写设计报告 写出设计的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。 4 答辩 在规定时间内,完成叙述并回答问题。

音频功率放大器设计 摘要:这款功放采用了典型的OC L 功放电路,为全互补对称式纯甲类DC 结构,功放的每一级放大均工作于甲类状态。输入级和电压放大级采用线性较好的沃尔漫电路,差分管及电流推动管分别为很出名的K170、J 74(可用K389、J 109孪生对管对换)对管和K214、J77中功率M OS 管,功率输出级为2SC 5200和2S A1943大功率东芝管并联输出,功率强劲,驱动阻抗2Ω的喇叭也轻松自如,毫不费力。综合运用了我们前面所学的知识。设计完全符合要求。 关键字:沃尔漫电路 T IM 共源-共基电路 共射-共基电路 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。 2 设计思路 甲类放大器作为一种最古老,效率最低,最耗电,最笨重,最耗资,失真最小的放大器它有吸引人的音质。甲类放大器输出电路 本身具有抵消奇次谐波失真,且甲类放大器管子始终工作在线性曲线内,晶体管自始自终处于导通状态。因此,不存在开关失真和交越失真等问题。甲类放大器始终保持大电流的工作状态。所以对猝发性声音瞬间升降能迅速反映。因而输出功率发生急剧变化时,电 输入音 频信号 前置放大级电路 共射-共基电路 共射-共基电路 恒压源电路 推动级 反馈电路 至末级 功放 沃 尔漫电路 图1 前置放大电路框图

音频功率放大器实验报告_音频功率放大器课程设计报告.docx

音频功率放大器实验报告_音频功率放大器课程设计报告 本科实验报告 课程名称:姓名:学院:系:专业:学号:指导教师: 电子电路安装与调试 信息与电子工程学院 电子科学与技术 一、实验目的二、实验任务与要求 三、实验方案设计与实验参数计算(3.1 总体设计、3.2 各功能电路设计与计算、3.3完整的实验电路……)四、主要仪器设备五、实验步骤与过程六、实验调试、实验数据记录七、实验结果和分析处理八、讨论、心得 一、实验目的 1、学习并初步掌握音频功率放大器的设计、调试方法。 2、学习并掌握电路布线、元器件安装和焊接。 3、掌握音频功率放大器各项主要性能及指标的调试方法。 二、实验任务与要求 1、设计 (1)设计一音频功率放大器,使其达到如下主要技术指标:负载阻抗:R L =4Ω额定功率:P o =10W 带宽:BW ≥(50~15000) Hz 音调控制: 低音:100Hz ±12dB 高音:10kHz ±12dB 失真度:γ≤3% 输入灵敏度:U " i (2)设计满足以上设计要求的稳压电源。 2、在Altium Designer中画出原理图, 并进行PCB 板的编辑与设计。 3、根据给定的功率放大器的原理图(三),做如下工作: (1)分析计算晶体管前置放大器的直流工作电压、电流、输入电阻、输出电阻、各级放大器的交流增益。 (2)分析音调控制电路的工作原理,计算4个极端情况下的交流增益。(3)安装实验电路板 (4)调试和测试实验电路的增益、频响特性曲线、输入电阻和输出电阻、以及改变某实验名称:音频功率放大器的设计、安装和调试姓名:陈肖苇学号:3140104580_ 些电路参数后的性能测试(电路图中括号内的数字)。 (5)分析实验数据,并与理论计算值比较,讨论二者之间的误差和产生误差的原因。三、实验原理和实验方案设计 作为音频放大器的音源部分,其输出电平既有高至数百毫伏(如调谐器:50~500mV,线路输出:100~500mV),也有低至1mV (如话筒:1~5mV),相差达几百倍。音频放大器就是要把这些不同大小的音源放大后驱动喇叭,发出同等强度的声音。因此,根据不同音源的需要,可以画出音频放大器的原理框图,如图1所示。 P.2 装订线 图1音频功率放大器框图 1、各部分电路电压增益的确定 根据额定输出功率P o =10W和负载R L =4Ω,可求得输出电压为 : V o ===6.32V 所以整机中频电压增益为:A O um =

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,

测量放大器实验报告

目录 摘要 (1) Abstract (2) 1. 设计准备 (3) 1.1 引言 (3) 1.2 Multisim简单介绍 (3) 2. 测量放大器原理图设计 (5) 2.1 设计任务及要求 (5) 2.2 设计原理 (5) 2.3 设计方案及实现 (7) 2.3.1 方案1及电路图 (7) 2.3.2 方案2及电路图 (8) 2.3.3 方案3及电路图 (9) 2.3.4 方案4及电路图 (9) 2.4 比较后选择的方案及合适器件 (13) 2.5 部分功能电路 (10) 3. 电路的仿真、测量波形及实物图 (13) 3.1 电路的仿真 (13) 3.2 测量波形 (15) 3.2.1输入差模信号 (19) 3.2.1输入共模信号 (20) 3.3 实物图和调试波形图 (20) 3.3.1实物图 (20) 3.3.1调试波形图 (21) 4. 设计过程的问题和解决办法........................................................................ . (19) 4.1 元器件的选择............................................................................................... .19 4.2 实验发现的问题和解决方法....................................................................... .19 5. 元器件清单............................................................................................................ .21 6. 小结........................................................................................................................ .22 7. 参考文献................................................................................................................ .23

功放电路集锦

功放电路集锦 一、双30W功放 图1是2×30W双声道音频功率放大器,其核心器件ICl采用高保真音响功放集成电路STK465,该电路内包含两个性能指标完全相同的功率放大器,分别用作左、右声道的功放,可保证两个声道放大器指标的一致性。电路输入阻抗30k,输入灵敏度150mV,电压增益40dB,频率响应:10Hz~100kHz,谐波失真≤0.08%,电源电压范围±(25~35)V。制作时应注意,正、负电源退耦滤波电容C5、C14的位置应尽量分别靠近sTK465的正、负电源输入端。如电路有自激现象,则增大C5和C14的容量。该功放输出功率适中,制作容易,可用作一般家庭的组合音响、卡拉OK设备或VCD机的声音播放。由于该功放电压增益高达40dB,输入灵敏度高,可省去前置放大器,而直接与卡拉OK机、VCD机等信号源连接。该功放也可用作家庭影院系统的环绕声功放。

二、40W功放 图2为采用高保真音响专用功放集成电路TDAl514构成的40W功率放大器,具有快速切断保护和延时静噪功能。电路输入阻抗20k,输入灵敏度600mV,电压增益30dB,信噪比80dB。制作两套该功放,分别用于左、右声道,即可构成2×40W立体声功率放大器。 三、50W功放 图3是50W高保真功率放大器,采用LM3886音频功放集成电路构成。电路输入阻抗20k,输入灵敏

度1000mV,电压增益26dB,信噪比110dB,输出连续平均功率50W,峰值功率可达135W,总静态电流50mA,电源电压范围±(30~40)V。Ll用φ1.2mm漆包线在10Ω/5W金属膜电阻(R7)上平绕10匝后与该电阻并联即可。LM3886还具有静音功能,其第8脚为静音控制端,当第8脚开路(或接地)时为静音状态;第8脚通过30k电阻接-35V时则无静音。调试时,如发现总静态电流过大,则是电路自激,可适当调节负反馈回路中的C3、R4或移相网络中的C4。 四、60W功放 图4是采用LM3875T构成的60W高保真功率放大器,具有外围电路简单、易于制作的特点。电路输入阻抗≥20k,输入灵敏度1100mV,电压增益26dB,频响范围5Hz~lOOkHz,总失真≤O.05%,信噪比114dB,电源电压范围±(20~40)v。L1绕制方法同图3电路。 五、70W功放 图5为采用STK4040X1构成的音频功率放大器,额定输出功率70W,最大谐波失真O.008%,频响范围20Hz-20kHz(-3dB),电路输入阻抗30k,输入灵敏度1000mV,电压增益27dB。L1可用φ1.2mm 漆包线在φ10mm骨架上平绕15圈后脱胎而成。

OCL功率放大器的设计报告

课程设计报告 题目:由集成运放和晶体管组成的OCL 功率放大器的设计 学生:郭二珍 学生学号:1008220107 系别:电气学院 专业:自动化 届别:2015年 指导教师:廖晓纬 电气信息工程学院制 2014年3月

OCL功率放大器的设计 学生:郭二珍 指导老师:廖晓纬 电气学院10级自动化 1、绪论 功率放大器(简称功放)的作用是给音频放大器的负载R L(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出信号的非线性失真尽可能地小,效率尽可能高。 OCL是英文Output Capacitor Less的缩写,意为无输出电容的功率放大器。采用了两组电源供电,使用了正负电源。在输入电压不太高的情况下,也能获得较大的输出频率。省去了输出端的耦合电容,使放大器的频率特性得到扩展。OCL功率放大器是一种直接耦合的功率放大器,它具有频响宽、保真度高、动态特性好及易于集成化等特点。性能优良的集成功率放大器给电子电路功放级的调试带来了极大的方便。集成功率放大电路还具有输出功率大、外围元件少、使用方便等优点,因此在收音机、电视机、扩音器、伺服放大电路中也得到了广泛的应用。 功率放大器可分为三种工作状态:(1)甲类工作状态Q点在交流负载的中点,输出的是一种没有削波失真的完整信号,但效率较低。(2)乙类工作状态Q点在交流负载线和IB=0输出特性曲线的交界处,放大器只有半波输出,存在严重的失真。(3)甲乙类工作状态Q点在交流负载线上略高于乙类工作点处,克服了乙类互补电路产生交越失真,提高了效率。

因此,本设计可采用甲乙类互补电路。 2、容摘要 本设计中要求设计一个由集成运放和晶体管组成的OCL功率放大器。在输入正弦波幅度Ui等于200mV,负载电阻R L等于8Ω的条件下最大输出不失真功率P o≥2W,功率放大器的频带宽度BW≥80Hz~10KHZ 功率放大电路实质上是能量转换电路,它主要要求输出功率尽可能大,效率尽可能的高,非线性失真尽可能要小,功率器件的散热较好。 本设计选用的是双电源供电的OCL互补推挽对称功放电路。 此推挽功率放大器的工作状态为甲乙类,其目的是为了减少“交越失真”。 由于两管的工作点稍高于截止点,因而均有一很小的静态工作电流I CQ。这样,便可克服管子的死区电压,使两管交替工作处的负载中电流能按正弦规律变化,从而克服了交越失真。 OCL互补推挽对称功放电路一般包括驱动级和功率输出级,前者为后者提供一定的电压幅度,后者则向负载提供足够的信号频率,以驱动负载工作。

OTL功率放大器实验报告(DOC)

课程设计 课程名称模拟电子技术 题目名称功率放大器 专业班级12网络工程本2 学生姓名郭能 学号51202032019 指导教师孙艳孙长伟 二○一三年十二月二十三日 目录 引言 (2)

一、设计任务与要求 (2) 1.1 设计任务 (2) 1.2 设计要求 (2) 二、方案设计 (3) 三、总原理图及元器件清单 (4) 四、电路仿真与调试 (6) 五、性能测试与分析 (7) 六、总结 (8) 七、参考文献 (8)

OTL功率放大器 引言:OTL(Output transformerless )电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式,以解决阻抗变换问题,使电路得到最佳负载值。但是,这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点,目前已较少使用。OTL电路不再用输出变压器,而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路,使电路轻便、适于电路的集成化,只要输出电容的容量足够大,电路的频率特性也能保证,是目前常见的一种功率放大电路。它的特点是:采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出),有输出电容,单电源供电,电路轻便可靠。两组串联的输出中点”可理解为采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出)。 1:设计任务与要求 1.1设计任务: 1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。 2.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。 3.掌握OTL音频功率放大器的设计方法,基本工作原理和性能指标测试方法。 4. 通过一个OTL功率放大器的设计、安装和调试,进一步加深对互补对称功率放大电路的理解,增强实际动手能力。 1.2 设计要求: 1.设计时要综合考虑实用,经济并满足性能指标的要求,合理选用元器件。 2.广泛查阅相关的资料,不懂的地方积极向老师同学请教,讨论。认真独立的完成课题的设计。 3.按时完成课程设计并提交设计报告。 2:方案设计 要求设计一个由二极管,三极管,电容,电阻等元件组合而成的OTL音频功

小型功率音频放大器LM386的性能测试试验报告

BY:华中师范大学电信专业DYLAN 小型功率音频放大器LM386的性能测试试验报告 1、试验目的: 1.熟悉焊接工艺。 2.熟悉测量的理解和仪器的使用。 3.增强对电路的理解。 4.熟悉电路的调试以及电路参数的测量。 2、试验原理: LM386的封装形式为塑封8引线双列直插式和贴片式。,主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少,电压增益内置为20。即在不接外接电路的情况下电压增益为20倍。但在1脚和8脚之间增加一只外接电容,便可将电压增益调为任意值,当外接电容20uf 时电压增益为最大200。 LM386引脚图 3、电路分析 1.第一级为差分放大电路,T1和T3、T2和T4分别构成复合管,作为差分放大电路的放大管;T5和T6组成镜像电流源作为T1和T2的有源负载;T3和T4信号从管的基极输入,从T2管的集电极输出,

为双端输入单端输出差分电路。 根据电路图得前级差分放大电路增益: 1 211)////(A be b l ce ce u r R R r r +-=β 若l R 远远小于21//r ce ce r ,则 1 1A be b l u r R R +-≈β 所以使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载,可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。 2.第二级为共射放大电路,T7为放大管,恒流源作有源负载,以增大放大倍数。 3.第三级中的T8和T9管复合成PNP 型管,与NPN 型管T10构成准互补输出级。二极管D1和D2为输出级提供合适的偏置电压,可以消除交越失真。 4.引脚2为反相输入端,引脚3为同相输入端。电路由单电源供电。输出端(引脚5)应外接输出电容后再接负载,主要是用来滤去一些杂波。 5.电阻R7从输出端连接到T2的发射极,形成反馈通路,并与R5和R6构成反馈网络,从而引入了深度电压串联负反馈,能够起到稳定电压的作用,从而使整个电路具有稳定的电压增益。

TDA2030A单电源功放的设计

一、设计目的 1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。 2.学会TDA2030A单电源功放的设计方法和性能指标测试方法。 3.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。 二、设计内容 1.TDA2030A单电源功放的设计 三、设计任务及要求 1. TDA2030A单电源功放: (1).TDA2030A极限参数: (2).T DA2030A主要参数(VCC= 16V,RL=4Ω,Ta=25℃): 2 3.自拟实验方法、步骤及数据表格,提出测试所需仪器及元器件的规格、数量,交指导教师审核。 4.批准后,进实验室进行组装、调试,并测试其主要性能参数。 四、设计步骤 1.电路图设计: (1)确定目标:设计整个系统是由那些模块组成,各个模块之间的信号传输,并画出TDA2030A单电源功放方框图。 (2)系统分析:根据系统功能,选择各模块所用电路形式。 (3)参数选择:根据系统指标的要求,确定各模块电路中元件的参数。 (4)总电路图:连接各模块电路。 2.电路安装、调试: (1)为提高学生的动手能力,学生自行设计印刷电路板,并焊接。 (2)在每个模块电路的输入端加一信号,测试输出端信号,以验证每个模块能否达到所规定的指标。 (3)重点测试稳压电路的稳压系数。

(4)将各模块电路连起来,整机调试,并测量该系统的各项指标。 五、总体设计思路 1.TDA2030A单电源功放的设计原理 六、实验设备及元器件 1.万用表 2.示波器 3.交流毫伏表 4.计算机 5.腐蚀设备 6.电烙铁 7.转印机 8.打印机 9.TDA2030A单电源功放元件清单:

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

实验三功率放大电路实验报告

集成功率放大电路 一. 实验目的 1.掌握功率放大电路的调试及输出功率、效率的测量方法; 2.了解集成功率放大器外围电路元件参数的选择和集成功 率放大器的使用方法。 二. 实验仪器设备 1.实验箱 2. 示波器 3. 万用表 4. 电流表 有关试验方法的说明: (1) 测量最大不失真功率:max O P 在放大器的输入端接入频率为1kHz 的正弦频率信号;Vi 置最小(Vi<20mV );在放大器的输出端街上示波器和毫伏表,逐渐增大Vi ,使示波器显示出最大不失真波形,用毫伏表测出电压有效值 mox O V ,则最大不失真输出功率为: 2max max O O L V P R = (2)测量功率放大器的效率 η: 在保持Vo 为最大不失真输出幅度的情况下,由电流表测量直流电源Vcc 的输出电流E I ,此时电源Vcc 提供的直流输出功率为: ×E E CC P I V = 注:此处Vcc 应为正负电源之差。

功率放大器的效率为: max = O E P P 集成功率放大器的实验电路 三. 实验内容及步骤 1、连接电路: 接入正负电源(+V CC 、-V EE ) 接入负载电阻R L 串入电流表 2、打开电源开关,记录电流表的读数,即为静态电流I E 3、将电流表换至较高档位,接入输入信号v i ,按后面要求进行测量。 负载电阻R L = 时, 按表分别用示波器测量输出电压峰值为2V 和4V 时的电流I E ,计算输出功率P O 、电源供给功率P E 和效率η; 逐渐增大输入电压,用示波器监视输出波形,记录最大不失真时的输出电压的峰值v omax 和电流I E ,并计算此时的输出功率P O ,电源供给功率P E 和效率η,填表。 峰值 I E P O P E η

功率放大电路的仿真测试实验报告

电子与信息工程系模电实验 实验日期: 2016.4.15 班级:2015级应用物理学实验名称:功率放大电路的仿真测试姓名: 实验成绩:学号: 一、实验目的 (1)了解OTL、OCL功率放大器的基本工作原理和参数测试。 (2)对比分析OTL功率放大器和OCL功率放大器的性能差异。 二、原理与说明 功率放大器根据功放管平均导通时间的长短(或集电极电流流通时间的长短或导通角的大小),分为以下4种工作状态。 (1)甲类工作状态:甲类工作状态下,在整个周期内晶体管的发射结都处于正向运用,集电极电流始终是流通的,即导通角A等于180°。 (2)乙类工作状态:乙类工作状态下,晶体管的发射结在输入信号的半周期内正向运用,在另外半个周期内反向运用,晶体管半周期导电半周期截止。集电极电流只在半周期内随信号变化,而在另半个周期截止,即导通角A等于90°。 (3)甲乙类工作状态:它是介于甲类和乙类之间的工作状态,即发射结处于正向运用的时间超过半个周期,但小于一个周期。即导通角A大于90°小于180°。 (4)丙类工作状态:丙类工作状态:丙类工作状态下,晶体管发射结处于正向运用的时间小于半个周期,集电极电流的时间不到半个周期,即导通角A小于90°。

图4.4.2 OCL功率放大器原理图 4.4.3为单电源供电互补推挽功率放大器。 三、实验内容 1.OCL功率放大器测量

1)按照图4.4.2所示输入自 己的OCL实验电路。并测量晶体管的静态工作,判断器件工作状态。 表格1.1.1 开关闭合开关断开 Q1 Q2 Q1 Q2 I B12.012pa 12.012pa 55.511na 1.691na I C1201ma 1.201ma 1.201ma 1.201mna U CE12v 12v 12v 12v 2)调节信号源输出为3V(峰 值),在开关J1闭合和断开条件下,用双踪示波器观察输入输出波形。 J1断开时: J1闭合时:

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,

非线性丙类功率放大器--实验报告

南昌大学实验报告 学生姓名:付文平学号: 6102215151 专业班级:通信154班实验类型:■验证□综合□设计□创新实验日期: 2017.10.31 实验成绩:实验名称:非线性丙类功率放大器实验报告 一、实验目的 1、了解丙类功率放大器的基本工作原理,掌握丙类功率放大器的调谐特性以及负载变化时的动态特性。 2、了解激励信号变化对功率放大器工作状态的影响。 3、比较甲类功率放大器与丙类功率放大器的功率、效率与特点。 二、实验内容 1、观察高频功率放大器丙类工作状态的现象,并分析其特点。 2、测试丙类功放的调谐特性。 3、测试丙类功放的负载特性。 4、观察激励信号变化、负载变化对工作状态的影响。 三、实验仪器 1、信号源模块 1块 2、频率计模块 1块 3、8 号板 1块 4、双踪示波器 1台 四、实验原理 非线性丙类功率放大器的电流导通角θ<90〇效率可达到80%,通常作为发射机末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。特点:非线性丙类功率放大

器通常用来放大窄带高频信号(信号的通带宽度只有其中心频率的1%或更小),基极偏置为负值,电流导通角θ<90〇,为了不失真地放大信号,它的负载必须是LC谐振回路。 丙类功率放大器 丙类功率放大器的基极偏置电压V BE 是利用发射极电流的直流分量I EO (≈I CO ) 在射极电阻上产生的压降来提供的,故称为自给偏压电路。当放大器的输入信号为正弦波时,集电极的输出电流i C 为余弦脉冲波。利用谐振回路LC的选频作用 可输出基波谐振电压v c1,电流i c1 。下图画出了丙类功率放大器的基极与集电极间 的电流、电压波形关系。分析可得下列基本关系式: 式中,V c1m 为集电极输出的谐振电压及基波电压的振幅;I c1m 为集电极基波电流振 幅;R 为集电极回路的谐振阻抗 2 1 2 1 1 12 1 2 1 2 1 R V R I I V P m c m c m c m c C = = = 式中,P C 为集电极输出功率. 式中,P D 为电源V CC 供给的直流功率;I CO 为集电极电流脉冲i C 的直流分量。放大器的效率 1 1 R I V m c m c = CO m c CC m c I I V V 1 1 2 1 ? ? = η

相关文档
最新文档