功率放大器及音箱的设计毕业论文

天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education

毕业设计

天津职业技术师范大学本科生毕业设计

功率放大器及音箱的设计Design of power amplifier and loudspeaker box

2011年6月

摘要

随着社会的发展,人们的追求,现代人对听觉的水平要求越来越高,所以对音响的音质真实性要求越来越多,并能对音频信号进行适当的加工装饰,使声音音质真实优美动听。目前,音频功率放大器仍以模拟功放为主流产品,模拟功放经历了数十年的不断改进和完善,其技术已发展到了顶峰。模拟类功放是以线性放大为基础,功率放大器件有电子管和晶体管两类。按功放静态工作点的设置可分为A类放大,A/B类放大和C类放大三种。晶体管功放的最大优点是电源转换效率高(C类功放最大可达55%)、体积小、重量轻、发热量不大、生产成本低。缺点是转换速率低、偶次谐波失真较大。音质和可靠性指标都略逊于电子管功放。随着晶体管制造技术的不断提高和新技术的应用,各项实用性指标和可靠性指标都有很大改善,并不断在向更大的输出功率、更小的体积、更轻的重量、更多的功能和智能化方向发展

因此,我们这次的研究主要对象是高保真家用功率放大器, 然而功率放大器是在音响系统中是把微弱的音频信号放大到足以驱动喇叭单元工作,重放出人耳能听到的声音设备。本设计主要介绍采用LM1875芯片设计的功率放大器,它在应用场合能提供非常低的失真度和高质量的音色,还具有了高增益、快转换速率、宽功率带宽、大输出电压摆幅、大电流能力和非常宽的电源范围等特性。系统采用大回环电压负反馈控制输出,配以普通双路桥式整流滤波电路,放大器采用内部补偿,增益控制在26dB左右。它可用于家用功放,高品质音频系统,立体声唱机等。

关键词:高保真;功率放大器;LM1875;

ABSTRACT

With the development of society, people of the hearing, the level of becoming more and more sound, so to the sound quality drastically truth, and can ask more and more appropriate to audio signal processing, the voice sounds beautiful. sound true At present, audio power amplifier still impersonate power amplifier mainstream products, a power amplifier through dozens of years of continuous upgrading and improvement, the technology has reached the summit. a kind of power in linear amplifiers are a basis, power amplifier with valves and two types of transistors. the power amplifier static work for the setting may be divided into a class, a class a, b and c of enlargement of the three. The power of transistor amplifier greatest strengths is the power conversion efficiency (various types of power amplifier can

be up to 55% ), small volume, light and heat, the production cost is low. it is the rate is low, even time harmonics distortion great. sound and reliable indicators are worse in a sheath power amplifier.

As to make continuous improvement in the transistor and new technology, the target indicators are practical and reliability improved greatly and the more power output, or more small volume, light weight and more facilities and intellectualized directionWe, therefore, this time of the main target is your power amplifier, however, hi-fi stereo system is in power amplifier of the audio signal is a large enough to drive the units work, heavy set the ear can hear.Designed mainly introduces the chip design lm1875 power amplifier and its applications can provide very low distortion and quality of tone, also has a high maximum gain, quickly conversion speed and power of bandwidth, output voltage and current set of capabilities and tsunehiro the scope and nature.System uses a large circle of control output voltage negative feedback, with ordinary double luqiao in this filter circuit, amplifier, the internal control in 26db gain. it is used for household about power amplifier and high quality audio player, etc. the stereo system.

Key Words:

目录

第一章绪论 (1)

1.1 设计目的 (1)

1.2 电路特点 (1)

第二章功放的定义、种类及性能指标 (3)

2.1功放的定义 (3)

2.2功放的种类 (3)

2.3功放的性能指标 (5)

第三章功放的组成模块 (7)

3.1左右声道电路 (7)

3.2左右声道平衡调节电路 (7)

3.3音频功放电路 (8)

3.4电平指示器及电源 (9)

3.4.1电平指示器 (9)

3.4.2电平指示器电源 (11)

第四章音频功放的工作原理 (12)

4.1 LM1875的接法 (12)

4.2功放的工作原理 (12)

第五章电路制作与调试 (13)

5.1电路制作 (13)

5.2电路的调试 (13)

结论 (15)

参考文献 (16)

致谢 (17)

注释 (18)

附录一(元件清单) (1)

附录二(电路原理图) (36)

第一章绪论

1.1 设计目的

近年来,由于国民经济的增长和科学技术的发展,随着电子技术的飞速发展,电子产品越来越普遍,尤其是MP3、MP4等播放器已逐渐高度普及,目前家庭和个人对音响设备有非常大的需求,对功能也有更高的要求。因为大多数DVD、MP3、MP4音质音效不够好,灵敏度以及功率也不高,功率小体积大的音响已逐渐被淘汰,而且现代社会提倡节能,环保,所以更多的消费者在音响设备的选择上也更倾向于体积小,功率大,灵敏度高的产品。

这次我设计的音响弥补了功率损耗大的缺陷,是利用LM1875芯片来完成,具有双声道和重低音功能;而且围绕功率大、体积小、节能等特点的理念进行设计,符合很多用户的需求。音频功放(APA)技术的最新发展进一步提高了音响的音质,以及人们生活水平的不断提高,各种新型家庭影院的新技术、新品种器材不断涌现,市场中的音响设备品种繁多,音响爱好者被商店里的设备搞得眼花缭乱,无从下手,往往投入较大的资金而得不到较好的重放效果。高保真功放就克服了传统音响的这些缺点.表现出了声音的真实性.

我所做的LM1875高保家用功率放大器就是使重放的声音跟真实的声音高度相似.如果从重放声的角度来讲,高保真音响系统非常讲究表现音乐的内涵和细节,通过器材的重放能够表现出音乐所要表达的深刻含义,与欣赏者产生情感上的交流,在重放时对音乐中的细微声音都能表现出来。

1.2 电路特点

本文主要介绍高保真功率放大器,我们所用的芯片LM1875,放大器它具有非常低真度和高品质的性能,最少的元件,保护电路包括内部电流限制和热关断。电路主要包括左右声道音调电路、左右声道调节电路、LM1875音频放大电路及电平指示器电路组成。电路左右声道加入音频信号时,电路通过RC选频选频后可进入LM1875音频放大电路进行不失真的放大,放大后的信号推动扬声器发声,输出端接入电平指示器,若信号强度够大,则电平指示器的五个LED都会发光,若电平指示器LED没有全亮可以调节音量或平衡调节电路。

功放由左右声道电路、左右声道平衡电路、音频功放LM1875、电平显示电路及扬声器组成。当音频信号进入左右声道后经音调调节形成分立的高低音电路,然后通过声道平衡调节电路可使左右声道的扬声器中发出不同响度的声音,电路具有电源保护功能当电源接反时可以保护电路中的其他元件不被烧坏,经

声道调节后的信号送入LM1875放大,放大后的信号分为两路。一路推动扬声器发音;另一路过电平只是电路。电路采用LM1875集成芯片,是一个双声道的音频功放,使用单、双电源供电。

甲类功放的主要优点就是电路简单易行,非线性失真小,适用于小功率的线性音频放大器,现在甲类功放主要用在高档功放产品中。而乙类功放与甲类功放最主要的不同点就是静态电流小,因此无信号时消耗功率小,可获得较高的效率;但是,乙类功放在工作时,由于两只晶体管交替导通与截止,因而,在两管输出信号波形的衔接处,会产生交越失真;而且功放管在从反偏到零偏再转为正偏转换时,随着信号频率升高,输出信号就会在时间上延迟,出现所谓的开关转换失真。因此,采用线性失真小的甲类功放或甲乙类功放。甲乙类功放是通过改变偏置的方法来减少交越失真,它将甲类功放的高保真度与乙类功放折衷,从而在一定程度上解决了上述效率高与失真大之间的矛盾。而且甲乙类功放的效率可达到78.5% ,故本次设计采用甲乙类功放。

图1.2.1 系统框图

第二章功放的定义、种类及性能指标

2.1功放的定义

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。

2.2功放的种类

1、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,功率的理论最大值仅有25%,且有较大的非线性失真。由于效率比较低现在设计基本上不在再使用。

2、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(如图虚线部分所示),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。

3、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。

4、D类放大器

D类(数字音频功率)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。

1. 具有很高的效率,通常能够达到85%以上。

2. 体积小,可以比模拟的放大电路节省很大的空间。

3. 无裂噪声接通

4. 低失真,频率响应曲线好。外围元器件少,便于设计调试。

A类、B类和AB类放大器是模拟放大器,D类放大器是数字放大器。B类和AB类推挽放大器比A类放大器效率高、失真较小,功放晶体管功耗较小,散热好,但B类放大器在晶体管导通与截止状态的转换过程中会因其开关特性不佳或因电路参数选择不当而产生交替失真。而D类放大器具有效率高低失真,频率响应曲线好。外围元器件少优点。AB类放大器和D类放大器是目前音频功率放大器的基本电路形式。

5、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:1、它不是使用脉冲调宽的方法,Tripath公司发明了一种称作数码功率放大器处理器“Digital Power Processing (DPP)”的数字功率技术,它是T类功率放大器的核心。它把通信技术中处理小信号的适应算法及预测算法用到这里。输入的音频信号和进入扬声器的电流经过DPP数字处理后,用于控制功率晶体管的导通关闭。从而使音质达到高保真线性放大。2、它的功率晶体管的切换频率不是固定的,无用分量的功率谱并不是集中在载频两侧狭窄的频带内,而是散布在很宽的频带上。使声音的细节在整个频带上都清晰可“闻”。3、此外,T类功率放大器的动态范围更宽,频率响应平坦。DDP的出现,把数字时代的功率放大器推到一个新的高度。在高保真方面,线性度与传统AB类功放相比有过之而无不及。

2.3功放的性能指标

无论AV放大器和Hi-Fi功放对功率放大器要求十分严格,在输出功率、频率响应、失真度、信噪比、输出阻抗和阻尼系数等方面都有明确要求。

(一)、输出功率

输出功率是指功放电路输送给负载的功率。目前人们对输出功率的测量方法和评价方法很不统一,使用时注意。

1、额定功率(RMS)

它指在一定的谐波范围内功放长期工作所能输出的最大功率(严格说是正弦波信号)。经常把谐波失真度为1%时的平均功率称为额定输出功率或最大有用功率、持续功率、不失真功率等。很显然规定的失真度前提不同时,额定功率数值将不相同。

2、最大输出功率

当不考虑失真大小时,功放电路的输出功率可远高于额定功率,还可输出更大数值的功率,它能输出的最大功率称为最大输出功率,前述额定功率与最大输出功率是两种不同前提条件的输出功率

3、音乐输出功率(MPO)

音乐输出功率MPO是英文Music Power Outpur的缩写,它是指功放电路工作于音乐信号时的输出功率,也就是输出失真度不超过规定值的条件下,功放对音乐信号的瞬间最大输出功率。

音乐输出功率可以用来评价功放的动态听音效果,例如在平稳的音乐过程后面突然出现了冲击性强的打击乐器声音,有的功放电路可在瞬间提供很大的输出功率给以力度感有使不完的劲;有的功放却显得力不从心底气不足。为了反映这瞬间突发性输出功率的能力可以用音乐输出功率来量度。

4、峰值音乐输出功率(PMPO)

它是最大音乐输出功率,是功放电路的另一个动态指标,若不考虑失真度功放电路可输出的最大音乐功率就是峰值音乐输出功率。

通常峰值音乐输出功率大于音乐输出功率,音乐输出功率大于最大输出功率,最大输出功率大于额定输出功率,经实践统计,峰值音乐输出功率是额定输出功率的5-8倍。

(二)、频率响应

频率响应反映功率放大器对音频信号各频率分量的放大能力,功率放大器的频响范围应不底于人耳的听觉频率范围,因而在理想情况下,主声道音频功率放大器的工作频率范围为20-20kHz。国际规定一般音频功放的频率范围是40-16 kHz±1.5dB。

(三)、失真

失真是重放音频信号的波形发生变化的现象。波形失真的原因和种类有很多,主要有谐波失真、互调失真、瞬态失真等。

(四)、动态范围

放大器不失真的放大最小信号与最大信号电平的比值就是放大器的动态范围。实际运用时,该比值使用dB来表示两信号的电平差,高保真放大器的动态范围应大于90 dB。

自然界的各种噪声形成周围的背景噪声,而周围的背景噪声和演奏出现的声音强度相差很大,在通常情况下,将这个强度差称为动态范围,优良音响系统在输入强信号时不应产生过载失真,而在输入弱信号时,有不应被自身产生的噪声所淹没,为此好的音响系统应当具有较大的动态范围,噪声只能尽量减少,但不可能不产生噪声。

(五)、信噪比

信噪比是指声音信号大小与噪声信号大小的比例关系,将攻放电路输出声音信号电平与输出的各种噪声电平之比的分贝数称为信噪比的大小。

(六)、输出阻抗和阻尼系数

1、输出阻抗

功放输出端与负载(扬声器)所表现出的等效内阻抗称为功放的输出阻抗。

2、阻尼系数

阻尼系数是指功放电路给负载进行电阻尼的能力。

第三章功放的组成模块

3.1左右声道电路

左声道平衡调节电路如图2:左声道的音频信号从L vin处输入,经过C1的耦合,送入左声道的音调调节电路,音调调节电路可以分为两部分:高音调节电路部分和低音调节调节部分。低音调节电路由R1,R4,RP1,C3和C4等元件组成。其中C3和C4的作用是把这一路中的高频信号短接到地,调节电位器RP1的阻值大小就可以实现左声道的低音调节功能。这一路信号经过这个RC组成的系统网络后,把信号中的低音成分分离出来,进入下一级功放中。

高音调节电路由C2,C5和RP2等元件组成,可以把高频分离出来,阻止低频成分经过。调节RP2阻值的大小,实现高音的调节功能。在左右声道的平衡调节电路中,由图(2)可知,RP6是左右声道的调节电位器,电位器的中心抽头接地,另两端分别接在左右声道的信号通道中,调节RP2的大小,改变左右声道的输入量,使左右声道的扬声器中发出不同响度的声音。

图3.1.1(a)左声道音调电路图图3.1.1(b)右声道音调电路图

3.2左右声道平衡调节电路

电路中RP4是左右声道的调节电位器,由图可知:电位器的中心抽头接地,另两端分别接在左右声道的信号通道中,因此,调节RP4的大小,就相当于调节左右声道的输入量的多少,从而使左右声道的扬声器中发出不同

图3.2.1左右声道平衡调节电路图

3.3音频功放电路

放大我们采用的芯片是LM1875,LM1875是美国国家半导体公司(NS)推出的高保真集成电路。它的适应性很强,可以按OTL﹑OCL及BTL的不同接法,制作成不同形式的功率放大器。广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备,具有体积小、输出功率大、失真小等特点。它形如一只中功率管,体积小巧,外围电路简单,且输出功率较大。该集成电路内部设有过载过热及感性负载反向电势安全工作保护,是中高档音响的理想选择之一。

它是一高质量的音响放大器,在电压为±25V时,它可以为4欧姆的负载提供25W的输出功率,产生的失真度为10%,当输出为20W的功率时,输出的失真度为0.015%。它为TO-220封装,1脚‘+’输入,2脚‘-’输入,3脚‘地’,4脚‘输出’,5脚电源‘+’。注意采用双电源供电时,必需使用绝缘垫。

可承受的电压范围:16~60V

静态电流:50mA

最大输出功率:25W

=20W时

谐波失真:<0.02%,当f=1kHz,RL=4Ω,P

o

指定的额定增益:26dB,当f=1kHz时

给定电路最佳的工作电压:±25V

转换速率(当转换速率越大时,它驱动负载的能力就越大):18V/μS

输出的功率的计算: P=U2/8R

LM1875电路特点:

单列5脚直插塑料封装,仅5只引脚,开环增益可达90dB,极低的失真,1kHz,在电压为±29V,电阻为4Ω,20W时失真仅为0.015%;AC和DC短路保护电路;超温保护电路;峰值电流高达4A,极宽的工作电压范围(16-60V);

内置输出保护二极管;外接元件非常少,TO-220封装。

LM1875T为同向放大器,反向输入端经电阻与极性电容接地,同向输入端与左右声道输出电路相接,5脚接+15V电源,3脚接-15V电源,电路4脚接输出端,并且于反向端之间接入负反馈,使得电路能够自行消除零点漂移,输出端接负载扬声器的同时与电平指示器相接,电路音量大小可从电平指示直观的显示。

图3.3.1 LM1875引脚图

图3.3.2 音频功放原理图

3.4电平指示器及电源

3.4.1电平指示器

当通上电源时,电流经过R28限流后,使发光二极管发光,三极管与电阻R28,R33以及LED组成基本放大电路,由于R28与R33使得三极管集电极反偏,使发

射极正偏,从而使放大器工作在放大状态。指示电路通上5V电源后正常工作。该LED电平指示器电路由电阻器R1一R5、发光二极管VLI一V14、电容器C 和二极管VD1一V D7,三极管组成,如图6-135所示。

当输人音频信号电平小于0. 7 V时,将LED1点亮;当输人信号电平在0.7一1. 4V之间时,使LED2点亮,另一方面通过V D6使LED1的反相输人端变为高电平,使LED1输出低电平,LED1熄灭。同理,若输人信号电平变高,则LED2和LED3等将会分别点亮。

将二极管VD4 - VD7去掉,该电路变成了四级LED电平指示器,随着输人信号电平的大小变化,VLI一VIA将呈光线式逐级点亮。

元器件选择

R1一R5选用1/4W碳膜电阻器或金属膜电阻器。

C选用耐压值为16V的铝电解电容器。

VD1一V D7均选用1 N4148型硅开关二极管。

LED1一LED5均选用Φ5mm的发光二极管。

图3.4.1 电平指示器

3.4.2电平指示器电源

直流电源电路一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成。如图3.4.2所示。

图3.4.2直流稳压电源基本组成框图

电源变压器的作用是将电网220V的交流电压变成整流电路所需要的

电压U

1

整流电路的作用是将交流电压U

1变换成脉动的直流U

2

,它主要有半波整流、全

波整流方式,可以由整流二极管构成整流桥堆来执行,常见的整流二极管有

IN4007、IN5148等,桥堆有RS210等。滤波电路作用是将脉动直流U

2

滤除纹波,

变成纹波小的U

3

,常见的电路有RC滤波、KL滤波、∏型滤波等,常用的选RC 滤波电路。

第四章音频功放的工作原理

4.1 LM1875的接法

LM1875的双电源供电音频功率放大电路。输入信号Vin经过C1耦合到LM1875的①脚,功率放大后从④脚输出加到扬声器。R5、C5串联接在输出端用以抑制高频噪声。正电源+15V与负电源-Vcc分别接在⑤脚和③脚,并且采用100μF电解电容0.1μF小电容并联作为电源去耦滤波,其中0.1μF小电容主要滤除高频噪声。

4.2功放的工作原理

左声道:左声道的音频信号从L vin处输入,经过C1的耦合,送入左声道的音调调节电路。音调调节电路可以分为两部分:高音调节电路部分和低音调节调节部分。

低音调节电路由R1,R4,RP1,C3和C4等元件组成。其中C3和C4的作用是把这一路中的高频信号短接到地仅有隔直通交,调节电位器RP1的阻值大小就可以实现左声道的低音调节功能。这一路信号经过这个RC组成的系统网络后,把信号中的低音成分分离出来,经过R3后,送入下一级功放中。

高音调节电路由C2,C5和RP2等元件组成,信号经C2耦合后,把高频成分分离出来,阻止低频成分经过。调节RP2阻值的大小,就能调节输出量的多少,从而实现高音的调节功能。

从音调电路输出高,低音混合后,经过电阻R2和左声道的音量电位器RP5,再经过电容C12的耦合后,把信号送入LM1875的1脚。其中电位器RP6的作用是:调节左右声道的平衡,能保征左右声道能同时发出不同响度的声音。由附录电路图可知:电位器的中心抽头接地,另两端分别接在左右声道的信号通道中,因此,调节RP6的大小,就相当于调节左右声道的输入量的多少,从而使左右声道的扬声器中发出不同响度的声音。当中心抽头处在最上端的时候,相当于把左声道的音频信号短接到地,所以左声道不会有输出,即左声道的扬声器不会发出声音。左声道的音频信号从1脚输入后,经过内部电路的放大,从LM1875的4脚输出。

输出的信号分成两路:一路经C24耦合后,推动左声道的扬声器发出声音。另一路的作用是负反馈,左声道的负反馈电路由R9,R19及C19元件组成。负反馈的作用是使输出信号稳定,C22和R13可消除高频自激振荡,C18为自举电容,二极管D4可保护负半周电路。二极管D2可保护正半周。

第五章电路制作与调试

5.1电路制作

工具准备:20W电烙铁一把,万用表一个,尖嘴钳一把,螺丝刀一把,焊锡和松香若干。

准备焊接:焊接时先焊接跳线,再焊电阻、电容、整流管、电位器,最后焊接LM1875。

焊接LM1875前必须先把LM1875用螺丝固定在散热片上,以免最后装散热片时螺丝很难打进去。LM1875与散热片接触的部分必须涂少量的散热脂,以利散热。焊接时必须注意焊接质量,不能出现焊锡堆积,虚焊等现象。

从焊接面看,元件的排列方位尽可能保持与原理图相一致,布线方向最好与电路图走线方向相一致,因生产过程中通常需要在焊接面进行各种参数的检测,故这样做便于生产中的检查,调试及检修,各元件排列,分布要合理和均匀,力求整齐,美观。

5.2电路的调试

本功放板调试特别简单,电路板焊好电子元件后,要仔细检查电路板有无焊错的地方,特别要注意有极性的电子元件,如电解电容,桥式整流堆,一旦焊反即有烧毁元器件之险,请特别注意。起初第一次静态调试的时候,就是由于电解电容极性接反,而且电流偏高,电容被烧掉了,经过失败的教训后,总结经验,用万用表仔细的检查电路的每一个部分,然后进行第二次的静态调试,调试时首先输入双15VAC电源, 然后进行静态调试,使输入短路U1=0, 输出也要为U0=0,接上变压器,放大器的输出端先不接扬声器,而是接万用电表,最好是数显的,万用表置于DC*2V档。功放板上电注意观察万用电表的读数,在正常情况下,读数应在30mV以内,否则应立即断电检查电路板。若电表的读数在正常的范围内,则表明该功放板功能基本正常,第一步静态调试成功。

第二步就是动态调试,先输入信号源1000Hz, 用示波器测到此时输出波形电压有效值为U=15V,看示波器上的波形是否失真,然后测失真度, 最后接上8Ω扬声器,CD机播放惠威测试音乐作为输入信号,旋转音量电位器,音量大小应该有变化,当旋转音量电位器慢慢增大听是否扬声器失真,旋转音量电位器慢慢减小到最小听扬声器是否有噪音有的话说明放大器音质不是很好,调节高低音旋钮,就可以听到各种频率变化时,所输出来的悦耳的声音了,这就是音

响的效果。

左右声道输入波形:

功放输出波形:

结论

经过多才测试和改善,我的功放电路取得了初步成功,此次设计是双声道双电源的功放电路,输入电源电压为±15V,双声道输出。电路调试所达到的试听效果是所输出的声音悦耳动听,达到我们先前的预测,电路越是简洁,电信号在传输过程中的损失就越小,电路对电信号的影响也就越小,失真也就越小,重放的音质也就越好。

通过这次的毕业设计,使我进一步巩固了所学的知识,理论和实践方面都有了很大的提高,也是对我们大学所学的东西的一次肯定,但由于时间短、经验少、设备和资料缺乏,本次的设计还是存在一些不足之处。比如可以简化电路、美化外观、信号干扰、散热片整体性的设计等,还有布线这方面有待进一步改进,本放大器适用性强,可扩展到±12V~±25V,10W~25W的功放,并且用途广泛,比如在商场、家里、KTV、学校等。

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