音频小信号前置放大电路

1、选题目的

随着电子产业的不断发展，人们对电子产品的要求越来越高，如何实现将小信号放大且得到理想的输出信号，是人们迫切需要解决的问题。对于音频小信号前置放大电路设计，已有许多设计方案，但结构比较复杂，输出波形不太稳定。我们设计的电路中采用两级放大电路时电路更加稳定灵活，在输入端加入了电压跟随器使得电路的输入电阻无穷大输出电阻可控制，因此我们的设计电路受到了广大用户的欢迎。

2、指导思想

首先设计电压跟随器使得输入电阻无穷大，再通过两级放大电路，在电压跟随器的同相输入端接入正弦小信号，放大的信号由放大电路的输出端输出。如输入正弦信号的峰峰值为10mV,则放大后的输出信号峰峰值为10V左右，也就是电压放大倍数放为一千倍左右，否则将不能满足音频功率前置放大电路的性能指标。

3、电路特点

总体结构简单清晰，设计思路明确。设计原理简单：采用两级高通滤波电路，使得放大电路设计简单；同时也采用电压跟随器，使得输入和输出电阻基本满足课题要求。选用内含消除自激的运算放大器设计放大电路使得电路设计简单。

4、电路设计

4.1总体方框图

4.2工作原理

根据课题要求电路的输入电压与输出电压应满足比例大于或等于1000的运算关系，若采用一级放大电路，电阻的选择和调整不方便，因此选用两级放大电路。为使放大电路稳定加入了消除自激的电容。另外根据放大器所需直流电源的要求设计输出电压为正负15伏的稳压源。

4.2.1同相比例放大电路的参数计算

图2-1同相比例运算电路

同相比例放大运算电路引入了电压串联负反馈，可认为输入电阻为无穷大输出电阻为零。根据“虚短”和“虚断”的概念，集成运放的净输入电压为零，即

P N I u u u ==

说明集成运放有共模输入电压。

净输入电流为零，因而R i i F =，即

0u R N O u u R --= f f O N R R

u u u R R

P ==（1+

）（1+）将

P u 、N

u 及

u 三者关系代入上式，得

(1)f O I

R u u R

上式表明O u 与I u 同相且O u 大于I u 。

4.2.2 多级放大电路放大倍数的计算

设一个N 级放大电路各级的电压放大倍数分别为12,,,u u uN

A A A &&&K ，则该电路的电压放大倍数

A =&1

k A =∏&

4.2.3 高通滤波电路的设计及参数选择

图2-2 高通滤波电路原理图

为了使放大电路的输出信号更加稳定，往往在设计电路时会加入有滤波作用的电容，使得频率在通频带外的信号都被衰减，这样输出端的输出信号就会比较稳定。一般高通滤波电路的设计就是在输入端接入一个滤波电容，由01

f 2RC

=∏可以根据课题通频带的要求计算出R 与C 的值。

4.2.4 稳压电源的设计及参数选择

直流电源的输入为220伏的市电，一般情况下，所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大，因而需要通过电源变压器降压后，再对交流电压进行处理。变压器伏变电压有效值决定于后面电路的需要。变压器副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压，即将正弦电压转换为单一方向的脉动电压。为了减小电压的脉动，需通过低通滤波电路滤波，但由于滤波电路为无源电路，接入负载后会影响器滤波效果，所以需在滤波电路后面再加一个稳压电路。稳压电路的功能是是输出直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻的影响，从而获得足够高的稳定性。稳压源设计的流程图如下：

～220V

50Hz

整流电路的一般设计如下

图2-3 整流电路

因为放大器需要的是正负15伏的直流电压，因此设计是选择输入输出比为10:1的变压器。采用三端稳压器设计稳压电路的基本应用电路如下图。

图2-4 稳压电路

输出电压决定于选择的三端稳压器，电容Ci用于抵消输入线较长时的电感效应，以防止电路产生自激振荡，其容量较小一般小于1uF，电容Co用于消除输出电压中的高频噪声，可取几微法甚至几十微法的电容，但Co容量不宜太大，以使式稳压器损坏。另外在稳压电路的输出端可接入起保护作用的二极管。

5 各主要电路及部件工作原理

NE5532集成运算放大电路

图3-1 一级高通滤波电路

图3-2 二级高通滤波电路

6 原理总图

LM7915CT

音频小信号功率放大

摘要本次电路设计课题是音频小信号放大电路，它属于模拟电路课程设计，所以实验中就需要用到大量的模拟电路知识。对于音频小信号放大电路它是由两级放大电路组成，第一部分是运用到了两级负反馈放大电路，旨在放大电压，第二部分OCL功率放大电路采用复合三极管，目的放大电路电流。两部分放大电路的设计根本目的就是为了将小信号放大为一个大信号而不失真。失真这是设计音频放大电路中的一个难点，电路的巧妙设计可以有效的避免失真，电容的运用是解决失真的关键。

目录 1 选题背景 (2) 1．1 指导思想 (2) 1．2 方案论证 (2) 1．3 基本设计任务 (2) 1．4 发挥设计任务 (2) 1．5电路特点 (3) 2 电路设计 (3) 2.1 总体方框图..................................... 错误！未定义书签。 2.2 工作原理 (3) 3 各主要电路及部件工作原理 (3) 3.1 第一级—输入信号放大电路 (4) 3.2 NE5532简要说明................................. 错误！未定义书签。 3.3 第二级—功率放大电路........................... 错误！未定义书签。 3.4 直流信号过滤电路 (6) 4 原理总图 (7) 5 元器件清单 (7) 6 调试过程及测试数据（或者仿真结果） (7) 6.1 仿真检查 (8) 6.1.1第一级仿真检查 (8) 6.1.2第二级仿真检查 (9) 6.2 通前电检查 (10) 6.3 通电检查 (10) 6.3.1第一级电路检查 (10) 6.3.2第二级电路检查 (10) 6.3.3完整电路检查 (10) 6.4 结果分析 (10) 7 小结 (10) 8 设计体会及今后的改进意见 (11) 8.1 体会 (11) 8.2 本方案特点及存在的问题 (11) 8.3 改进意见 (11) 参考文献 (12)

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

小功率音频放大器CAD 课程设计

太原理工大学现代科技学院电路CAD 课程设计设计名称小功率音频放大器专业班级电子信息班学号姓名指导教师

设计名称小功率音频放大器同组人专业班级学号姓名成绩 1. 设计要求（1）输出功率：1～2W ；（2）负载阻抗：8～16Ω；（3）通频带Δfs: 为100Hz ～10kHz （4）音调控制要求：放大器增益0～40dB 可调（5）灵敏度: 话筒输入：输入信号幅度：Vp-p ＝10～50mV 。 2 设计原理小功率音频放大器就是对较小音频信号进行放大，使其功率增加，然后输出前置放大主要完成对小信号的电压放大，使得到后一级所需要的输入。后一级主要对音频进行功率放大，使其能够驱动电阻得到需要的音频。根据技术指标需要设计时确定合适的分配。 Pomax=2W,输出电压U= U = L R Po max =4V ，要使输入为10mV 的信号。放大到输出的4V ，需要的总放大倍数为400。总体设计框图音频功率放大器各级增益的分配，前级电路电压放大倍数为4；音频功放的电压放大倍数为100。 3 电路设计 3.1 选择方案 3.1.1 第一种设计方案 (1) 前端放大器的设计 … ……………………………… …装 …… …… …… …… …………………订………… …… …… …… …… …… … …线 …… …… …… ………………………

由于话筒提供的信号非常弱，要在音调控制级前加一个前置放大器。考虑到设计电路对频率响应及零输入时的噪声、电流、电压的要求，前置放大器选用集成运算放大器LF353。前置放大电路是由LF353放大器组成的一级放大电路，放大倍数为4，即1+R2/R1=4，取R2=30K ?,R1=10K ?,所用电源Vcc=+12V ，Vee=-12V 。经过前级运放的放大，由Av ’=0Ui Ui =mv 10Ui =4，可以得到Ui=40mv 。于是我们得到了下一级功率放大电路的输入电压，即为Ui=40mv (2) 功率放大器的设计该方案选用了LM386型单片集成功率放大电路，其主要特点是：上升随率高、瞬态互调失真小；输出功率比较大；外围电路简单，使用方便；体积小；内含各种保护电路，工作安全可靠。我们选择功率运放电路的增益为100，即把A386的运放调节电路两端短路。由 Av =Ui 0 U =100 所以 U0=4V 进而得出 P0=RL U02 = 816V =2W

音频小信号前置放大电路

音频小信号前置放大电路 1 选题背景在现在的时代我们的身边有着各种各样对于声音放大的需求，如麦克风，及一些音像设备中是最常见的，随着人们生活质量的提高对于音质的要求也越来越高，简单的音质已经无法满足大家的需求，恶劣的音质也对人们的日常生活有很大的影响，就如同噪音一样，在对音质进行调整中，对其放大是很重要的内容，音频放大电路就是在保持原声的基础上对声音进行放大，对声音中小信号的放大在音频放大电路中也有着很重要的应用，对小信号的放大可以让我们更好的获得对较弱的原声的放大，对较弱的音频进行放大后可以更好的去分析这个音频信号，对于科学研究和电子产品的开发很有帮助，也可以充分的满足人们的需求。 1．1指导思想 “放大”的本质是实现能量的控制，即能量的转换：用能量比较小的输入信号来控制另一个能源，使输出端的负载上得到能量比较大的信号。放大的对象是变化量，放大的前提是传输不失真。通过NE5532对小信号进行放大，对相应的电阻进行合理的选择以达到对放大倍数的要求，对输出部分串电阻来达到对输出电阻的要求。 1．2 方案论证方案一：采用NE5532两级电路放大方法，用运算放大器作音频前置放大电路。其优点是体积小、噪音低、功耗小、一致性较好。利用运算放大器可取得很深的负反馈，同时提高不失真输出，使信号失真度在1%以下。方案二：采用NE5532一级放大方法，优点是所用资源少，更加的简便，缺点是不稳定，电流过大，故予以否定综合考虑，采用方案一 1．3 基本设计任务设计并制作音频小信号前置放大电路。具体要求如下： ≥1000；（40分）（１）放大倍数A V （２）通频带20Hz~20KHz；（40分） ≥１MΩ;输出电阻R O＝600Ω；（10分）（３）放大电路的输入电阻R I 说明：设计方案和器件根据题目要求自行选择，但要求在通用器件范围内。测试条件：技术指标在输入正弦波信号峰值Vpp=10mv的条件进行测试（输入输出电阻通过设计方案预以保证），设计报告中应有含有详细的测试数据说明设计结果。

高保真音频功率放大器设计心得体会

高保真音频功率放大器设计心得体会对作品的自我评价我们这次所做的高保真音频功率板，我个人认为是比较成功的。首先，上机试音，发现其效果不错，中音不俗，低音不错，高音一般，失真较小，能过满足一般的听觉需求；其次，我们所做的功放板在元件位置的摆放、元件焊点的焊接以及板块的整体布局等方面，还是达到了不错的效果，线条的走向还算不错，加了三四条跳线。最后，我们的整机测试的技术指标也符合所给定的要求。这是我们第一次通过自己设计电路、仿真、购买元件、焊接装配调试而做出的成果，不紧加深巩固了模电基础知识，也学到了许多课本上没有的知识。对作品提出的改进意见我们的功放板同样也存在一些问题:有一定的交流噪声和触摸噪声，高音部分不太理想，这可能与我们的元器件的选取、元件布局以及布线走向有关。元器件的选取方面，电容的选取可不太好，特别是一些瓷片电容，不稳定，抗干扰能力差，最好把这些瓷片电容换掉；还有我们的布线走向和元件布局可能也不太好，可以试着把电源供电部分从中分开，焊在另一块板子上，以减少交流电源对输入信号的干扰，提高信噪比。还有就是部分走线有点太长，这对提高音质较少噪音有影响，我们可以试着通过Protel等软件绘制出合理的PCB(印刷电路板)图，然后制作一块印刷电路板，把元器件重新安在上面，当然，这是一个“大手术”，在排除其他干扰情况下这一步也可以不要。心得体会这次模拟电子基础课程设计的学习，学到了很多关于模电理论方面和实践方面的知识，受益匪浅。我对这门课程设计非常感兴趣。不仅锻炼了自己的动手能力，也从一定程度上巩固了Multism仿真软件的应用，亦加深了对模电功率放大器方面知识的理解。我们最先要做的是绘制一份合理的高保真音频功率放大器的电路原理图，在这过程中我们根据各种元件的用途、型号及实际应用效果，查找了许多有关方面

小功率音频放大器课设..

一．设计任务 1.1设计要求（1）采用运算放大集成电路和功率放大集成电路完成小功率音频放大器的设计。要求输入信号幅度：V p-p ＝10～50mV ，放大器增益0～40dB 可调，放大器带宽100Hz ～10kHz ，有效输出功率1～2W ，输出阻抗8～16Ω。（2）巩固和加深对电路CAD 课程的理解，培养我们运用电路CAD 技术去独立完成一个实际课题的能力。培养针对课题需要，查阅文献资料的能力，学会独立思考、深入钻研和分析解决问题的方法。（3）使我们熟练掌握电路仿真软件EWB 的使用方法，对一般的模拟电路和数字电路进行分析和仿真；熟练掌握电路设计软件Protel 的使用方法，能正确绘制电原理图和电路板图。 1.2 功率放大器的基本原理音频功率放大器就是对较小音频信号进行放大，使其功率增加，然后输出前置放大主要完成对小信号的电压放大，使得到后一级所需要的输入。后一级主要对音频进行功率放大，使其能够驱动电阻得到需要的音频。根据技术指标需要设计时确定合适的分配。Pomax=2W,输出电压U= U = L R Po max =4V ，要使输入为10mV 的号放大到输出的4V ，需要的总放大倍数为400。总体设计框图如图2—1所示：图1—1 音频功率放大器各级增益的分配，前级电路电压放大倍数为4；音频功放的电压放大倍数为100。二．音频功率放大器简介在现代音响普及中，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。 2.1 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。“还是胆机规声”，这种看法的确事出有因。三．方案选择 3.1 前端放大器的设计由于话筒提供的信号非常弱，要在音调控制级前加一个前置放大器。考虑到设计电路对频率响应及零输入时的噪声、电流、电压的要求，前置放大器选用集成运算放大器LF353。前置放大电路是由LF353放大器组成的一级放大电路，放大倍数为4，即1+R2/R1=4，取R2=30K?,R1=10K?,所用电源Vcc=+12V，Vee=-12V。如图3—1所示：

音调可调的音频功率放大器

题目：音调可调的音频功率放大器设计 1.要求：（1）额定功率：Po≥5W。（2）额定负载电阻：R L=8Ω。（3）频率响应：20HZ～20KHZ。（4）音调控制范围：低音——100HZ±12dB；高音——10KHZ±12dB。 *（5）失真度：小于1％。（6）电源：±12V。选作：带电子分频的音频功率放大器。 2.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下面各图图实现。总放大倍数为1300倍（一）前置放大电路由于输入信号比较小，如传声器输出信号一般只有5mV左右，而共模噪声可能高到几伏，故放大器输入漂移和噪声以及放大器本身的共模抑制特性都必须考虑，因此前放大电路应该是一个高输入阻抗、

高共模抑制比、低漂移的小信号放大电路。设计方案可采用带恒流源的差分放大电路，以达到抑制零点漂移的目的；也可采用集成电路方案。两者进行对比。放大倍数为11倍（二）滤波电路将低通滤波器（LPF）和高通滤波器（HPF)串联起来使用，就可以构成带通滤波器，条件是低通滤波器的截止频率f大于高通滤波器的截止频率f. 放大倍数为2.5倍

（三）音调可调音带控制器的任务是满足设计指标中对音调调整的要求。音调控制电路一般可分为衰减式和负反馈式两大类，衰减式音调控制电路的调节范围可以做得较宽，但由于中音电平也要作很大的衰减，并且在调节过程中整个电路的阻抗也在变化，所以噪声和失真较大。负反馈式音调控制电路的噪音和失真较小，并且在调节音调时，其转折频率保持固定不变，而特性曲线的斜率却随之改变。图音带控制器总图 + _A 高音提升衰减 R1 R2 R3 R4 C3 Vi Vo +_ A 高音提升衰减 Ra Rb Rc R4 C3Vi Vo 图高音简化电路

音频放大器原理图

音频放大器原理图音频放大器已经有快要一个世纪的历史了，最早的电子管放大器的第一个应用就是音频放大器。然而直到现在为止，它还在不断地更新、发展、前进。主要因为人类的听觉是各种感觉中的相当重要的一种，也是最基本的一种。为了满足它的需要，有关的音频放大器就要不断地加以改进。音频放大器简介进入21世纪以后，各种便携式的电子设备成为了电子设备的一种重要的发展趋势。从作为通信工具的手机，到作为娱乐设备的MP3播放器，已经成为差不多人人具备的便携式电子设备。陆续将要普及的还有便携式电视机，便携式DVD等等。所有这些便携式的电子设备的一个共同点，就是都有音频输出，也就是都需要有一个音频放大器；另一个特点就是它们都是电池供电的。都希望能够有较长的使用寿命。就是在这种需求的背景下，D类放大器被开发出来了。它的最大特点就是它能够在保持最低的失真情况下得到最高的效率。高效率的音频放大器不只是在便携式的设备中需要，在大功率的电子设备中也需要。因为，功率越大，效率也就越重要。而随着人们的居住条件的改善，高保真音响设备和更高档的家庭影院也逐渐开始兴起。在这些设备中，往往需要几十瓦甚至几百瓦的音频功率。这时，低失真、高效率的音频放大器就成为其中的关键部件。音频放大器背景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一一如实、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）来降低电源噪声，所以经常采用反馈。音频放大器类别长期以来，高品质音频放大器的工作类别，只限于A类（甲类）和AB类（甲乙类）。

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，

小功率音频放大器

摘要这次的课程设计题目为音频功率放大器，简称音频功放，音频功率放大器主要用于推动扬声器发声，凡发声的电子产品中都要用到音频功放，比如手机、MP4播放器、笔记本电脑、电视机、音响设备等给我们的生活和学习工作带来了不可替代的方便享受。在设计的过程中，首先对自己的设计思路有个整体的认识，即对音频功率放大器的原理了解，在查阅了很多资料，初步了解后利用课本及一些资料上所描述的同相放大电路和甲乙类互补对称功率放大电路的基本知识，通过对两种方法的对比评析确定了下面的课程设计。本设计主要运用LM386的一些优良特性来完成功放的设计。关键词：音频功率放大器，LM386，电路

总体设计步骤 ↓ ↓

目录 1设计任务 1.1设计要求 (3) 1.2功率放大器的基本原理 (3) 2方案选择 (3) 2.1第一种设计方案和第二种 (4) 2.2最终方案 (5) 3电原理图设计 (6) 电原理图....................................................... .6 4电路版图设计.. (7) 电路版图 (7) 5附录 (7) 元件列表 (7) 设计心得 (8)

1 设计任务 1.1设计要求（1）采用运算放大集成电路和功率放大集成电路完成小功率音频放大器的设计。要求输入信号幅度：V p-p ＝10～50mV ，放大器增益0～40dB 可调，放大器带宽100Hz ～10kHz ，有效输出功率1～2W ，输出阻抗8～16Ω。（2）巩固和加深对电路CAD 课程的理解，培养我们运用电路CAD 技术去独立完成一个实际课题的能力。培养针对课题需要，查阅文献资料的能力，学会独立思考、深入钻研和分析解决问题的方法。（3）使我们熟练掌握电路仿真软件EWB 的使用方法，对一般的模拟电路和数字电路进行分析和仿真；熟练掌握电路设计软件Protel 的使用方法，能正确绘制电原理图和电路板图。 1.2 功率放大器的基本原理音频功率放大器就是对较小音频信号进行放大，使其功率增加，然后输出前置放大主要完成对小信号的电压放大，使得到后一级所需要的输入。后一级主要对音频进行功率放大，使其能够驱动电阻得到需要的音频。根据技术指标需要设计时确定合适的分配。 Pomax=2W,输出电压U= U = L R Po max =4V ，要使输入为10mV 的信号放大到输出的4V ，需要的总放大倍数为400。总体设计框图：音频功率放大器各级增益的分配，前级电路电压放大倍数为4；音频功放的电压放大倍数为100。 2 方案选择 2、1、1 第一种设计方案： (1) 前端放大器的设计由于话筒提供的信号非常弱，要在音调控制级前加一个前置放大器。考虑到设计电路对频率响应及零输入时的噪声、电流、电压的要求，前置放大器选用集成运算放大器LF353。前置放大电路是由LF353放大器组成的一级放大电路，放大倍数为4，即

音频小信号前置放大电路

1、选题目的随着电子产业的不断发展，人们对电子产品的要求越来越高，如何实现将小信号放大且得到理想的输出信号，是人们迫切需要解决的问题。对于音频小信号前置放大电路设计，已有许多设计方案，但结构比较复杂，输出波形不太稳定。我们设计的电路中采用两级放大电路时电路更加稳定灵活，在输入端加入了电压跟随器使得电路的输入电阻无穷大输出电阻可控制，因此我们的设计电路受到了广大用户的欢迎。 2、指导思想首先设计电压跟随器使得输入电阻无穷大，再通过两级放大电路，在电压跟随器的同相输入端接入正弦小信号，放大的信号由放大电路的输出端输出。如输入正弦信号的峰峰值为10mV,则放大后的输出信号峰峰值为10V左右，也就是电压放大倍数放为一千倍左右，否则将不能满足音频功率前置放大电路的性能指标。 3、电路特点总体结构简单清晰，设计思路明确。设计原理简单：采用两级高通滤波电路，使得放大电路设计简单；同时也采用电压跟随器，使得输入和输出电阻基本满足课题要求。选用内含消除自激的运算放大器设计放大电路使得电路设计简单。 4、电路设计 4.1总体方框图 4.2工作原理根据课题要求电路的输入电压与输出电压应满足比例大于或等于1000的运算关系，若采用一级放大电路，电阻的选择和调整不方便，因此选用两级放大电路。为使放大电路稳定加入了消除自激的电容。另外根据放大器所需直流电源的要求设计输出电压为正负15伏的稳压源。 4.2.1同相比例放大电路的参数计算

图2-1同相比例运算电路同相比例放大运算电路引入了电压串联负反馈，可认为输入电阻为无穷大输出电阻为零。根据“虚短”和“虚断”的概念，集成运放的净输入电压为零，即 P N I u u u == 说明集成运放有共模输入电压。净输入电流为零，因而R i i F =，即 N f 0u R N O u u R --= f f O N R R u u u R R P ==（1+ ）（1+）将 P u 、N u 及 I u 三者关系代入上式，得 (1)f O I R u u R =+ 上式表明O u 与I u 同相且O u 大于I u 。 4.2.2 多级放大电路放大倍数的计算设一个N 级放大电路各级的电压放大倍数分别为12,,,u u uN A A A &&&K ，则该电路的电压放大倍数 u A =&1 N uk k A =∏& 4.2.3 高通滤波电路的设计及参数选择

LM4562高保真音频运放

LM4562高保真音频运放 LM4562是美国国家半导体公司全新推出的超低失真、低噪声、高转换速率运算放大器系列中的一员，该系列完全针对高性能、高保真的应用。通过采用最尖端的工艺技术和最新的电路设计方法，LM4562音频运放可提供出色的音频信号放大功能。该运放拥有极低的电压噪声密度(2.7nV/Hz1/2)和THD+N(0.00003%)，以及极高的增益带宽积(55MHz)可轻松满足最苛刻的音频应用需求。为了确保能顺利驱动最难应对的负载，LM4562具有±20V/us的高转换速率和±30mA的电流输出能力。此外，输出级驱动2kΩ负载所需的电源电压不到1V，而驱动600Ω负载所需的电源电压不到1.4V，可使动态范围最大。 LM4562的CMRR(120dB)、PSRR(120dB)、Vos(0.1mV)等指标也很突出，为放大器提供了优秀的直流特性。它还具备输出短路保护功能。 LM4562的工作电压范围宽达±2.5～±17V。在这个范内，它的输入电路可保证极好共模与电源抑制比，同时维持低输入偏置电流。LM4562的单增益稳定。该音频运放在驱动容值高达100pF的复杂负载时仍能获得卓越的交流特性。 LM4562共有8个引脚，如图1所示。其封装形式为SOIC、Plastic DIP、TO-99金属封装，如图2 所示。附表为LM4562的电气特性。测试条件为Vs=±15V、RL=2kΩ、Rsource=10kΩ、fin=1kHz，除非特别说明，TA=25℃。典型值在25℃下确定，代表参数的标准。在测试条件范围内，美国国家半导体公司保证性能指标。PSRR由此测得：在±5V和±15V两个电压下测得

简单音频放大电路

模电课程设计：简单的音频放大电路指导教师：王学忠学院：物理电气信息学院班级：电子一班学号：111111111111 姓名：阳仔

简单音频放大电路一、实验目的 1.掌握简单音频放大电路性能和特点。 2.学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能及对放大电路输出信号失真情况的影响。 3.学会判断三极管b.c.e极二、实验电路图图一固定偏置，电源电压对偏置电流影响很大基本的共发射极电路

图二偏置接入负反馈，放大倍会变小，电源电压对偏置电流影响较小。电压负反馈接法,适应电压范围更宽。此种属甲类放大类，效率最低，特点是简单。低电压电路中极少采用，因为输出功率太小，实际多用在功率推动电路，同时放大电压和电流。三、实验器材电阻R1 10K,R2 470,电容C1 10uF,V1，喇叭，坏耳机线，BJT管S8050,电池两节四、实验原理 1.输入端不能直接接话筒输入端不能直接接话筒，由于话筒提供的信号非常弱，一般要在前面加一个前置放大器（如下图所示），不能用上图简单音频放大电路直接放大。如要用话筒输入则应采用三级结构：前置放大级、音调控制级、功率放大级。当时领原件时，领了个话筒装上根本不出声，才知道简单音频放大电路输入端只能加载信号较强的音频信号，故只能取一个耳机线，耳机线一端接手机，另一端接简单音频放大电路的输入端，用手机播放音乐，在输出端喇叭才放出音乐信号。 2.音乐信号失真的调节

用手机输入音乐信号后，经过简单音频放大电路放大后，声音信号变花，出现了信号失真，故在放大电路中加入了一个电位器，调节电位器电阻的大小，使在最大输出时信号不失真即可，减小R可输出的功率。如果有万用表，可将C 极电压调为电源电压的1/2左右。通过调节电位器，c极电压调为0.5伏，再用手机和耳机线输入音乐信号，经过简单音频放大电路的放大后，音乐的清晰度明显提高。 3.三极管极性的判断一、判断三极管b极对于NPN型三极管，用黑表笔接某一个电极，红表笔分别接另外两个电极，若测量结果阻值都较小，交换表笔后测量结果阻值都较大，则可断定第一次测量中黑表笔所接电极为基极；如果测量结果阻值一大一小，相差很大，则第一次测量中黑表笔接的不是基极，应更换其他电极重测。二、判断三极管发射极e和集电极c 三极管基极确定后，通过交换表笔两次测量e、c极间的电阻，如果两次测量的结果应不相等，则其中测得电阻值较小的一次为红表笔接的是e极，黑表笔接的是c极。对于PNP型三极管，方法与NPN管类似，只是红、黑表笔的作用相反。五、设计总结通过本实验课程设计，能够实现将手机中音乐信号经过耳机线输入设计的简单音频放大电路放大后在小喇叭能放出略有失真的放大的音乐信号，加入电位器调节静态工作点后，能将音乐调清晰。

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。

高保真音频功率放大器的仿真设计与实现

民族学院科技学院信息工程系课程设计报告书题目: 高保真音频功率放大器的仿真设计与实现课程：电子线路课程设计专业：电气工程及自动化班级： K0312416 学号： K031241619 学生：吴松祥指导教师：庆 2015年 1 月 5 日

信息工程系课程设计任务书 2015年 1 月 5 日

信息工程学院系设计成绩评定表

目录 1设计要求及思路 (2) 1.1 题目 (2) 1.2 设计任务 (2) 1.3 设计要求 (2) 1.4 设计思路 (2) 2仿真软件介绍 (5) 2.1 仿真软件概况 (5) 2.2 仿真软件优点及应用围 (5) 2.3 仿真软件版本 (5) 3 电路原理图 (6) 3.1 工作原理论述 (8) 3.2 理论分析 (8) 4 仿真部分 (9) 4.1 仿真曲线分析 (10) 4.2 仿真曲线结论 (13) 5 实物 (14) 5.1 元件清单 (14) 5.2 实物展示 (14) 6 心得体会 (15) 7 参考文献 (16)

1 设计要求及思路 1.1 题目：高保真音频功率放大器的仿真设计与实现 1.2 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。完成对高保真音频功率放大器的设计、装备与调试。 1.3设计要求：在8Ω扬声器的负载下，达到10W的输出功率, 频率响应20-20KHz, 效率>60%, 失真小。 1.4设计思路： 1.4.1 功放电路，我们决定在OCL、OTL和BTL电路中选择其一进行设计。图表 1OTL电路图图表2OCL电路 OTL(Output Transformer Less)电路：称为无输出变压器功放电路。是一种输出级与扬声器之间采用电容耦合而无输出变压器的功放电路，它是高保真功率放大器的基本电路之一，但输出端的耦合电容对频响也有一定影响。 OTL电路的主要特点有：采用单电源供电方式，输出端直流电位为电源电压的一半；输出端与负载之间采用大容量电容耦合，扬声器一端接地；具有恒压输出特性，允许扬声器阻抗在4Ω、8Ω、16Ω之中选择，最大输出电压的振幅为电源电压的一半，即1/2 V CC，额定输出功率约为 /(8RL)。 OCL(Output Condensert Less)电路：称为无输出电容功放电路，是在OTL电路的基础上发展起来的。 OCL电路的主要特点有：

音频放大电路的组成及原理

第二章高保真电路的组成及基本原理 2.1电路整体方案的确定音频功率放大器的基本功能是把前级送来的声频信号不失真地加以放大，输出足够的功率去驱动负载（扬声器）发出优美的声音。放大器一般包括前置放大和功率放大两部分，前者以放大信号振幅为目的，因而又称电压放大器；后者的任务是放大信号功率，使其足以推动扬声器系统。功率放大电路是一种能量转换电路，要求在失真许可的范围内，高效地为负载提供尽可能大的功率，功放管的工作电流、电压的变化范围很大，那么三极管常常是工作在大信号状态下或接近极限运用状态，有甲类、乙类、甲乙类等各种工作方式。为了提高效率，将放大电路做成推挽式电路，功放管的工作状态设置为甲乙类，以减小交越失真。常见的音频功放电路在连接形式上主要有双电源互补推挽功率放大器OCL（无输出电容）、单电源互补推挽功率放大器OTL（无输出变压器）、平衡（桥式）无变压器功率放大器BTL等。由于功放管承受大电流、高电压，因此功放管的保护问题和散热问题也必须要重视。 OCL电路由于性能比较好，所以广泛地应用在高保真扩音设备中。本课题输出级选用OCL功率放大器，偏置电路选用甲乙类功放电路。为了使电路简单，信号失真小，本电路选用反馈型音调控制电路。为了不影响音调控制电路，要求前置输入阻抗比较高，输出阻抗低，本级电路选用场效应管共源放大器和源级跟随器组成。高保真音频放大器组成框图 2.2 OCL功率放大器的原理 OCL功率放大器电路通常可分成：功率输出级、推动级和输入级三部分。根据给定技术指标，选择下图所示电路功率输出级是由四个三极管组成的复合管准互补对称电路，可以得到较大的输出功率。再用一些电阻来减小复合管的穿透电流，增加电路的稳定性。前置电路用NPN型三极管组成恒压电路，保证功率输出管有合适的初始电流，以克服交越失真。推动级采用普通共射放大电路。输入级部分由三极管组成差动放大电路，减小电路直流漂移。 2.3音调控制电路的原理常用的音调控制电路有三种：一种是衰减式RC音调控制电路，其调节范围

双声道音频功率放大电路

唐山学院 Protel DXP 课程设计题目系 (部) 班级姓名学号指导教师张雅静 2016 年1 月 18 日至 2016 年 1 月 29 日共 2 周 2016年 1 月 30 日双声道音频功率放大电路智能与信息工程学院 12电信一班

1前言 (1) 2 Protel DXP 2004的简介 (2) 2.1 Protel DXP的简介 (2) 2.2 DXP的主要工作界面 (2) 2.3原理图设计基本操作 (4) 2.3.1项目文件和原理图文件的创建 (4) 2.3.2 工作环境设置 (4) 2.3.3 放置元件 (5) 2.3.4 原理图连线 (5) 3 功率放大器简介 (6) 3.1 功率放大器原理 (6) 3.2功率放大器的性能指标 (7) 3.3 TDA 2030简介 (7) 4 双声道音频功放电路的设计 (9) 4.1 系统总体流程图 (9) 4.2 直流稳压电源的设计 (9) 4.3 前置放大电路设计 (10) 4.4 音量控制电路设计 (10) 4.5 功率放大电路设计 (12) 4.6 总体设计图 (13) 5 PCB电路板制作 (13) 5.1原理图的绘制 (13) 5.2 PCB图的绘制 (14) 6 总结 (15) 参考文献 (16)

在当代生活中，人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的提高，人们对音响的性能要求也越来越高。所以，制作出完美音响也成了人们追求的目标。音频功率放大器作为音响设备的重要器件，完美的音频功率放大器是做出完美音响的必要条件。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。无论是从线路技术还是元器件方面，乃至思想认识上都获得了长足的进步。回顾一下功率放大器的发展历程，对我们来说也是一件积极有意义的事情。随着时代的发展，信息时代的来临，音频功率放大领域取得了喜人的硕果。新的技术飞跃往往是新材料、新理论、新方法的出现之后产生的，音频放大器同样也不会例外。在科技日新月异的时代，我们有理由期待更完美的功率放大器的出现。此次电子技术课程设计我们选择的就是音频功率放大电路的设计。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。