20W晶体管单端甲类功放设计与制作
20W晶体管单端甲类功放设计与制作
电路原理和设计思路: 整机电路可以分为四部分：输入级:核心电路是由两只BC559组成的差分放大电路，22K对地电阻为三极管的偏置电阻，它的大小同时决定了整个功放的输入电阻。8.2K电阻是差分对管的公共发射极电阻，决定了差分电路的共模抑制比和本级的静态工作电流。经过输入级放大的电流在流经1K可调电阻时产生的电
压信号，直接输送到下一级。1UF电容是整机的输入电容，其容量的大小和制造材料对音质的影响很大。根据理论计算，1UF的电容与输入电阻22K组成了一个高通滤波电路，它的低端转折频率可以用下式计算：
f=1000/(2*3.14*22*1)=7.2HZ。（在过去将放大器的低端频响定位在20HZ时，还是可接受以的。现在数码音源大行其道的今天，看来还是高了一些，低端转折频率定在1HZ以下还是可以接受的。）由于该电容的重要性，一定要选择品质优
良的进口音频专用耦合电容，在国产的电容中，新德克的品牌还是值得信任的，经过笔者和朋友的试用，效果令人满意，只是体积稍大了些，在设计电路板时要考虑是否能安装得下。
8.2K电阻决定了输入级的晶体管静态工作电流，可以由下式进行估算(两管值）：VCC/8.2K=20/8.2=2.4MA。由于输入
级的晶体管静态工作电流对音质有较大的影响，可以调整该
电阻的大小来满足自己的要求。（晶体管静态工作电流小，信噪比高，但是音质发干，低音单薄。如果电流大一些，音质温暖，低音厚实，但是晶体管特有的高频噪声和反映在音频内的电流声也会增加，使信噪比下降。本机取2.4MA还是比较合适的。）电压放大级：为了简化电路，本机使用一只三极管BD139，采用共射放大电路，还采用了自举电路。本级的静态电流可以由下式进行估算：VCC/
（1.5k+1.5k)=6.8MA。100P的小电容是做频率补偿用的，容量要尽可能的小，如果没有高频自激，可以不用。（当然由于这个小电容的存在对音质有微妙的调节作用，具体怎样处理，看自己的喜好了。）为了保证大信号输出时的幅度特性和线性，同时又不增加太多的元件，本机采用了自举电路，由100UF电容和两个1.5K电阻的分压电路组成。在音响界对于自举电路的批评较多，认为它是一种正反馈，对音质的负面影响较大。由于本电路的出道年代较早，设计前提是“简洁至上”，也许在这里考虑的不是那么全面。输出级：在原理图的上部的两只MJE2955和周边的元件组成了单端纯甲类放大电路，下半部分以两只MJE2955为核心组成了大电流恒流源电路。其恒流电流值就是输出级的静态电流。可以根据下式估算：0.65/0.25=2.6A。（其中的0.65V 是硅三极管的发射结的PN结正向导通压降）通过改变0.25电阻阻值的大小可以调整输出级的功放管静态工作电流。本
电路中，要求在8欧负载上有20W的纯甲类输出，2.6A这个电流显得有点大了，实际上有公式可以估算：P=2*I*I*RL，这样一来有大约为1.1A就可以满足设计要求，但是我们的扬声器的阻抗并不是象纯电阻一样保持不变的，有时候在特定的频率和极端的情况下，阻抗可能会降得很低。按照电路的设计如果使用4欧的负载，输出40W的纯甲类也是完全能达到！仅仅这种设计的科学态度和严谨的思路是值得我们学习的。扬声器阻抗补偿电路：因为我们采用的扬声器是感性负载，为了使放大器的负载接近纯电阻，在功放的输出端对地一般都有电阻和电容串联的补偿电路，其电阻的阻值和扬声器的标称阻抗相当，电容的取值为0.1UF-0.22UF，这里不再详述。安装调试注意事项：电源部分：由于纯甲类单端功放的共模抑制能力很差，又加之本机的静态电流很大，因此对电源的要求很高，最好采用电感滤波电路，但是对于电感的制作和应用后产生的电磁干扰的处理都很
让人头痛，采用稳压电路也是很好的选择，只是成本和散热问题也来了，还是忍痛舍弃吧。最终不得已选择了电容滤波电路，变压器的容量要在1000W以上，次级电压为四线并绕的四组15-18V，电流容量在10A以上，两两串联成两组双电压，分别供给左右声道，整流全桥要选择电流25A以上的，耐压不必太高有200V就足够了。滤波电容的容量每声道正负电源每边不得小于2.2万UF，当然是越大越好了，
不过要注意最好用多个小容量的电容并联起来，达到所要求的容量，至于要并联小容量的高频特性好的无极性电容更是必须的。虽然成本增加了，但是效果可是好多了，好在25V 的电解电容的价格较低。因为“在好的功放里，电源的成本要占一半！”笔者十分欣赏这个观点。如果采用双单声道设计，从变压器——整流滤波电路——放大电路——输出，各自都是独立的就更好了。制作、调试：正是由于电路简洁，所以音质几乎就是由原器件的特性所决定的。图中标示的晶体管，现在看来已经不太发烧了，读者可以根据现在的流行趋势进行代换。由于电路的发热量较高，要求元件的可靠性一定要高，电阻一律选用1/2W的金属膜电阻，所用电容由于用量较少，一定要选用精品。只要原器件的质量和焊接技术能够保证，整机的调试十分简单，通电前先把1K的可调电阻置于中间位置，在通电以后，调整该电阻使输出端对地电位尽量接近0V 即可，其余都由电路和原器件保证。保持空载半小时以上，观察散热器的温度不太高，其他元件无异常，复测输出端电位不是太大，就可以投入使用了。由于功放的元件还需要老化，可能你要听到靓声，还需要一段很长时间的煲机过程。
晶体管音频功放音质不好的原因及改进方法
晶体管音频功放音质不好的原因及改进方法 晶体管功放都有非常优秀的特性测试指标，但实际音质音色都很不满意，即主观测试和客观音质有很大差异，其原因如下： 一、晶体管功放的开环特性不能令人满意，为了获得好的频响特性，都施加了深度达40db-50db的大环路负反馈，虽然得到非常高的闭环特性，但客观音质评价并不好，声音不柔和、不动听，这正是负反馈过度的通病。 二、晶体管功放的输出内阻Ri本来就非常低、在深度反馈下Ri又大幅度减小，电路阻尼系数Fd往往增大到100以上，Fd要比电子管功放大1-2个数量级（电子管功放Fd一般约在10以下）。这样高的Fd对扬声器的机电阻尼过重、扬声器振动系数处于过阻尼状态，振膜的运动则很迟钝，动态会变得很小、音质就显得生硬不圆润、缺层次、丰富的谐波被封杀、被过滤，微妙的谐波信息分量大量丢失，振膜细节刻画能力差，声音干瘪、缺乏色彩、不丰满、久听使人生厌，人声表现远不及电子管功放。三、电路稳定性差、易自激也是深度负反馈功放的一个通病，一般都是在电路中接入减小高频增益的相移补偿电容来破坏形成自激的条件。此举虽有效地抑制了自激振荡，却常常引起瞬态互调失真增大、高频响应变劣，声音则变得毛糙、尖锐、不悦耳、不耐听。 四、大功率晶体管功放大都是甲乙类功放，有很明显的交越失真，故保真度也差，往往又多管并联来增大功率，这样管子的结电客Cs会变大，高频响应不可能很好，同时也会使输出阻尼过重。 五、甲乙类功放的Ic变化特别大，但供电都是一些低压，负载输出特性差的简单电容式滤波电源。由于大电容滤波充放电速度迟缓，持续大信号时的滤波响应或电源能量输出往往跟不上Ic的动态变化，电源电压经常在峰谷之间作大幅度涨落，当电源容量不足或Ri较大时，峰值信号声音出现阻塞或喘息和拖尾现象，瞬态、动态响应也很不理想。 除上述众所周知的五条原因外，我认为开关失真是晶体管功放音质不好、声音不润、莫名其妙烧高音喇叭的根本原因。我们知道所有放大器件都是非线性器件，都会产生非线性失真，两个不同频率的信号通过非线性器件时就会产生新的频率成分。当晶体管脱离放大区就会产生开关失真，因开关失真产生的频率不是单一频率，所以因开关失真产生的多种信号经过非线性器件放大后不仅产生非线性失真，各频率之间还要产生互调失真，再生成新的频率成分，而它们恰恰是晶体管功放听感不好和莫名其妙烧高音喇叭的根本原因。 在全对称直流OCL放大器中，常采用下列方法获得好的音质和音色 1、前置输入级使用场效应管，可降低传导噪声和本底噪声，提高信噪比。对现在普遍使用的DVD、CD、VCD、等数字信号源，可消除一些数码声，再加上没有奇次谐波而只有偶次谐波，音色较圆润。前置输入级使用交叉耦合全互补高速宽频电路，使用特征频率FT高的晶体管，这样可加快转换速度，从而减少开关失真。 2、电压放大级采用共发共基极联电路。这种失配法对前后级有隔离作用，而且高频特性好，电路不易自激，工作稳定。使用特征频率FT高的晶体管减少转换时间，从而减少开关失真。 3、电流推动级通常由一至二级组成，为了降低输出阻抗、增加阻尼系数，常采用二级电流推动。为了避免电流推动级产生开关失真，较好的作法是、采用MOS管并增大本级的静态电流，这样本级不会产生开关失真，由于任何情况下电流推动级始终处于放大区，所以电流输出级也始终处于放大区，因此输出级同样不会产生开关失真和交越失真。 4、电流输出级为了避免开关失真和交越失真，通常改善方法是工作在甲类或动态甲类。 5、环路反馈采用电流反馈，可有效减小互调失真。 以上五个改进方法虽然可改善OCL全对称功放的性能，但并没有从根源上彻底解决，即开关失真没有彻底消除，只是部份减少了一些开关失真。 晶体管功放能否彻底消除开关失真？没有开关失真的功放有何特点？本人通过多年研究已彻底解决了晶体管功放的开关失真，生产的多部样机一致性好，性能稳定。 本机输入级采用J型场效应管或BJT管，前者噪声低，后者动态范围要大一些，静态工作电流1.2ma。电压放大级采用共发共基电路，使用BJT管，静态电流2ma。电流推动级由二级组成,使用BJT管。第一级静态电流2ma,第二级静态电流4ma。输出级采用倒达林吨电路,静态电流20ma。倒达林吨输出电路可以减小阻尼系数，并具有一定的放大系数。采用直流伺服电路稳定中点电位,环路反馈采用电流反馈减小互调失真。
音频功率放大器的设计与制作
电子技术课程设计报告 设计课题：音频功率放大器的设计与制作 拔河游戏机的设计与制作
模电部分 音频功率放大器的设计与制作 一、设计任务与要求 1）话筒放大器和前置放大器由于话筒的输出信号一般只有5mV左右，而输出阻抗达到20kΩ（也有低输出阻抗的话筒如20Ω，200Ω等），所以话筒放大器的作用是不失真的放大声音信号（最高频率达到20kHz）。其输入阻抗应远大于输出阻抗。前置放大器要求失真小、通频带宽。 2）电子混响器电子混响器的作用是用电路模拟声音的多次反射，产生混响效果，使声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。该部分电路有专用电路可以选用，不作设计要求。 3）音调控制器音调控制器的作用是控制、调节音响放大器输出频率的高低，音调控制器只对低音频或高音频的增益进行提升或衰减，中音频增益保持不变。这部分参考电路较多，要求通过仿真进行选取，并进行必要的计算。 4）功率放大器功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL（扬声器）提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能的大，输出信号的非线性失真尽可能小，效率尽可能高。功率放大器的常见电路形式有单电源供电的OTL电路和正负双电源供电的OCL 电路。有专用集成电路功率放大器芯片。可采用由集成运算放大器和晶体管组成的功率放大器，要求进行必要的计算和计算机仿真。 设计参数 ①放大器的失真度<1%。 ②放大器的功率>1W。 ③放大器的频响为50Hz—20kHz。 ④音调控制特性为自选。 （3）设计要求 1）调研，查找并收集资料。 2）总体设计，画出框图。
3）单元电路设计。 4）电气原理设计---绘制原理图。 5）参数计算——列元器件明细表。 6）用EWB对设计电路进行仿真实验，并给出仿真结果及关键点的波形。 7）撰写设计说明书。 8）参考资料目录。 二、方案设计与论证 2.1 音响模块流图 图2－1电路整体框图 话音放大器：话音放大器的作用是不失真地放大音频信号。 电子混响器：电子混响器是用电路模拟声音的多次反射，产生混响效果，使声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。 混合前置放大器：混合前置放大器的作用是将音乐信号和电子混响后的声音信号混合放大。 音调控制器：音调控制器主要是控制、调节音响放大器的幅频特性。 功率放大器：功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL提供一定的输出功率 电路方案的比较与论证 2.2话音放大电路的比较与论证 方案一：采用uA741运算放大器设计电路，uA741通用高增益运算通用放大器，早些年最常用的运放之一。应用非常广泛，双列直插8脚或圆筒8脚封装。工
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
制作晶体管靓声甲类功放电路图
制作晶体管靓声甲类功放电路图
制作晶体管靓声甲类功放电路 许多发烧友都乐于制作功放，但多局限于一些单片集成功放如LM1875、LM3886、LM4766、TDA7294等,用这些IC制作的功放其音质要好于市面上一些中、低档功放，但与一些高档Hi-Fi功放相比，音质仍有较大的差距。这里推荐几款容易制作的靓声甲类功放电路以供参考。其组成框图如图1所示。 该电路具有如下特点:1.采用板块积木式组合，可根据自身经济状况适当增减。2.电压放大部分与电流放大部分分开设计、布版，便于烧友采用高、低压两组电源分开供电，可选择众多特色的后级电路搭配，也便于安装固定散热片，为发烧友摩机提供方便。3.采用无大环负反馈设计，可进一步改善扬声器负反馈电动势对音质的影响。 限于篇幅，这里简介电压放大部分与电流放大部分。以下均为双声道设计，仅给出一个声道的原理图，另一声道、电源与保护电路图略。 一、电压放大部分使用厂家提供的成品板。该板双声道设计，采用双面镀金线路板制作，板上大量使用发烧器件，如五环金属膜电阻、ELNA发烧电容、音频专用高频管、低噪声恒流源专用场效应管等。原理简图如图2所示。使用孪生场效应管NPD5565输入，采用共源共基电路、有源负载及差分电路，与马兰士公司的HDAM模块电路及国内一些厂家生产的电压放大模块电路相比，本电路显得设计更趋于该电压放大板对电源适应范围较宽，±35V～±60V都可工作，建议电压放大部分供电采用并联式稳压电源，且比电流放大部分电压高出5V～10V。完善，音质也更理想。 二、电流放大部分有多种电流放大板可与上述电压放大板配套，下表列出所用功率管的部分参数供发烧友参考。 1.2SK2013/2SJ313推动3对2SK1529/J200,原理图如图3所示。 2.2SK2013/2SJ313推动3对2SC5200/2SA1943,原理图略，可参考图3，装配时只需把K1529/J200换为C5200/A1943即可。 3.2SC5171/2SA1930推动6只2SK851，原理图如图4所示，超大电流MOS场效应管2SK851具有开关速度快、导通电阻小、失真率低等特点。目前仍无场效应管与之配对，该电路采用准互补输出的形式，2SK851曾在天龙PWA-2000N功放中使用过。 4.2SC5171/2SA1930推动6只2SD1037，原理图略，可参考图4，装配时，只需把K851换为D1037即可。该电路采用准互补输出，只要设计得当，准互补输出电路同样可出靓声。比如深受好*的LM3886、LM4766内部就采用准互补输出电路。 5.采用3对三肯复合管SAP15N、SAP15P，原理图如图5所示。 6.2SK2013/2SJ313推动8对大功率场效应管或三极管(图略)，方便发烧友制作100W×2纯甲类。 三、调试以上6种后级电路可根据P甲=2I02RL计算其所需甲类功率或末级静态电流，从而根据需要调试末级静态电流。如一台在8Ω负载下输出功率为80W的纯甲类机，末级静态电流为Io=2.236，则流过每管的静态电流为Io′=Io/n=2.236/3A=0.745A，即0.25Ω/5W电阻上直流压降为V=Io′?R=745×0.25≈186(Mv)。 虽然纯甲类功放声音柔和、甜美，但是它对变压器、滤波电容、功率管及散热片都有极其严格的要求。听一个月下来，电费负担重。在这种情况下，不妨把功放制作成高偏置甲乙类功放，比如20W以下为甲类输出，20W～100W为甲乙类输出。此时功放总静态电路为Io=1.118A，其实一般居室环境，20W左右的纯甲类输出，可满足大多数烧友的听音要求。 由于电压放大部分已被厂家调试好，只需装配好末级电流放大部分及相关接口。微调电压放大部分的W1使输出为0mV，再调节电流放大部分的多圈电位器W2，测量0.25Ω/5W电阻两端的直流电压，使其符合自己的要求，对图3、图4可直接测量0.25Ω/5W两端的电压，对图5应测量SAP15N④、⑤脚或SAP15P①、②脚两端的电压。 若测试一切正常，即可煲机1～2小时，重复检查各项参数，若无误，即可放音试听。若想装配纯甲类功放，可把整机先调成高偏置甲乙类功放，试听正常，再逐步加大静态电流至所需值，使该机成为纯甲类功放。 以上五种电流放大板，所配散热器尺寸均为360mm×120mm×50mm，成品板均调试成高偏置甲乙类功放(甲类20W+20W)，若要装配80W+80W纯甲类功放，只需换掉散热片，把功放板装入两边外露散热器式专业功放机箱(480mm×430mm×150mm)调试好即可。 以上线路，稍作调整(如改变变压器功率及供电电压、功率管对数及静态电流)即可有多种用途使用。如:制作大功率功放(250W/4Ω)；制作电子分频功放；制作高品质耳机放大器(用本电压放大板推动K214/J77或K2013/J313)；用电压放大部分对一些分立元件中、低档功放进行摩机；制作顶级8声道纯后级功放(如用4块电压放大板，共用电源，每声道一对三肯2SC3858、2SA1494等)
扩音器的设计与制作
Xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx(大学)扩音器的设计与制作 院系：电子工程学院 专业：电子科学与技术 班级： 组员： 指导老师：
摘要 扩音机是生活中很常见的一类电子产品，使用非常广泛。扩音机电路是把微弱的声音信号放大成能推动扬声器的大功率信号，电路结构主要分为麦克风信号输入、前置放大器、有源带通滤波器、功率放大器等部分，前置放大主要完成小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带宽，噪声要小。在本次设计中前置放大级分为两级，第一级为共源放大电路，整个电路的放大倍数主要靠第一级；第二级为射级跟随器，保证音调控制电路有较好的效果，给音调控制电路以较小的信号源内阻。音调控制主要是实现对输入信号高、低音的提升和衰减；由于集成运算放大器具有电压增益高、输入阻抗高等优点，用它制作的音调控制电路具有电路结构简单、工作稳定等优点。 关键词：扩音机；前置放大；音调控制
ABSTRACT Megaphone is very common life of a class of electronic products, the use of it is very extensive. Amplifier circuit is put the faint sound amplification can push into the high-powered signal, circuit structure is mainly divided into the preamplifier, tone control two parts. Preamplifier main perform small signal amplifier, general requirement high input impedance, output impedance low, wide frequency band, the noise is small. In the design of preamplifier level are divided into two levels, the first level for common source amplifier circuit, the whole circuit amplification depend mainly on the first level; The second grade level is shot with, ensure tone control circuit has good effect, to the tone control circuit with a small signal source resistance. Tone control mainly is the realization of the input signal is high, the bass ascension and attenuation; Due to the integrated operational amplifier has voltage gain high input impedance, higher advantages, and use it to make the tone of the control circuit has simple structure, stable circuit, etc. Key words:Megaphone; Preamplifier; tone control
扩音机电路的设计与实现报告
扩音机电路的设计与实现报告（电子信息工程小实习） 默认分类2009-10-17 20:11:17 阅读814评论27 字号：大中小订阅 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。 一、摘要 扩音机电路是把微弱的声音信号放大成能推动扬声器的大功率信号，主要由运算放大器和 集成音频功率放大器构成。电路结构分为前置放大，音调控制，功率放大三部分。 前置放大主要完成小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带宽，噪声要小，音调控制主要是实现对输入信号高、低音的提升和衰减；功率放大器决定了整机的输出功率，要求效率高，是真尽可能小，输出功率大。 三、设计任务要求 （1 ）最大输出功率0.5w，放大倍数400倍以上 （2 ）负载阻抗为8 （3 ）具有音调控制功能，即用两个点位期分别调节高音和低音。当输入信号为1KHz时， 输出为0dB ;当输入信号为100Hz时，调节低音电位器可以是输出功率变化12dB ;当输入信号为10KHz时，调节高音电位器也可以是输出功率变化12Db （4 ）输出功率的大小连续可调，即用电位器可调节音量的大小。‘ （5 ）频率响应：当高、低音调电位器处于极不提升也不衰减的位置时，-3dB的频率范围是（6）输入断短路时，噪声输出电压的有效值不超过10mv，直流输出电压不超过50mv，
静态电源电流不超过100mA 所用原器件及测试仪表清单 A ）所用原器件清单 序号名称数量 1 电解电容22肝 1 2 电解电容220 y2 F 3 电解电容10诉3 4 电解电容100 y1 F 5 电解电容1 yF 1 6 二极管1N4001 2 7 电容0.01 y F 2 8 电容330 pF 1 9 电容100 pF 1 10 电容0.1 y F 2 11 电容0.22 y F 1 12 电阻100K 4 13 电阻10K 2 14 电阻22K 2 15 电阻51K 3 名称数量 电阻680 Q 1 电阻18K 1 电阻1 Q 1 电阻3.3K 1 电阻3.9K 1 电阻8.21K 1 水泥电阻 1 LF353N 2 TDA2030A 1 散热片 1 螺钉 1 序 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
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。
大功率功率放大器电路的设计
大功率功率放大器电路设计 大功率功率放大器电路设计 一. 设计理念及实现方式 (1)能推4Ω、2Ω等双低音的“大食”音箱以及专业类大粗音圈的各类专业箱。 (2)要省电、噪声小，发热量小。 (3)音质要好，能适合家居使用和专业使用。 第一点的实现就是要有大的推动功率。由于目前居室客厅面积有不断扩大的趋势，100W ×2以下功放已显得有些“力不从心”，所以本功放设计为4ΩQ 时360W ×2，2Ω时720W ×2。 第二点的实现就是电路工作在静态时的乙类小电流，靠大水塘级电容和电阻进行滤波降噪，使功放级噪声极小。而电路的工作状态又决定了电路元件的发热量很小，与一般乙类电路相当。配备的大型散热系统是为了应付连续大功率、低阻抗输出时的安全、可靠。 第三点的实现是本功放板的主要目标。目前公认的是：甲类、MOS、电子管音质好，所以本功放要达到甲类、MOS、电子管的音质。 二.大功率输出的实现 要实现大功率，首先是电源容量要大。本功放配置的电源是在截面积为35mm ×60mm的环形铁心上绕制的环牛。一次侧为1.0mm线绕484圈，二次侧为1.5mm双线并绕100圈。 整流为两只40A全桥做双桥整流，滤波为4只47000 uF电容 2只2.7kΩ电阻并接在正负电源上，使电压稳定在±62V。如电压过高可减小电阻到2.2kΩ，过低可加大电阻到3kΩ，功率用3W以上的。 除电源外，要实现大功率输出，特别是驱动“大食”音箱，要求功放输出电流能力要强，本功放每声道选用6对2SD1037管做准互补输出，可驱动直流电阻低达0.5Ω的“大食”音箱。所以4Ω时360W×2、2Ω时720W×2是有保障的。 三. 甲类、MOS、电子管音质的实现 目前人们公认的甲类、MOS、电子管的音质最好，所以本功放电路设计动态时工作于甲类的最佳状态，偏流随信号大小而同步增减，所以音质是有技术保障的。而在此工作状态下，即使更换几只一般的MOS管，对音质的提高也不明显。下面给出其原理图，如图1所示。从图1上可见到本原理图相当简洁，比一般乙类或甲乙类准互补电路还节省元件。而通过在电路板上改变一只电阻的接法就可方便地在本电路与准互补乙类或甲乙类之间变换。 四.绿色环保概念的实现 对本功放来说，实现低耗电、低噪声污染、低热辐射污染是通过以下措施实现的： (1)本功放空载时只有小电流级工作，而功率管基极电压只有0.45V，基本上是截止的，所以比一般乙类耗电少，属节电型功放。
JK50系列晶体管扩音机的改进
JK50系列晶体管扩音机的改进 倪服务 杨建民 JK50系列晶体管扩音机如飞跃JK50－1A，民生JK50W、金龙JK50W、珠江JK50型等，社会拥有量相当大。美中不足的是它们的电源和功放部分采用的是PNP大功率锗管（3AD30C或3AD53C），一旦损坏，市场上很难买到。笔者采用市场极易购到的3DD15D硅管对该机的电源和功放电路进行改进，其效果很好。下面以飞跃JK50－1A型扩音机为例进行介绍。 一、电源电路的改进 JK50－1型晶体管扩音机电源用4只管子组成三级复合管作调整管，如图1所示。BG14、BG15相并联后再与BG16、BG17复合，以实现输出稳定的－22V工作电压。由于调整管3AD30C（或3AD53C）输出功率大，很容易损坏。笔者用β为60的3DD15D取代BG14、BG15改进成功，机器连续工作6～8 小时，调整管仍不烫手。具体改法如下：从原机上拆下BG14、BG15，用硬塑料片剪成比3DD15D略大的形状作绝缘垫片，再将两只3DD15D安装在原BG14、BG15的位置上（注意涂些硅脂以利于散热）。然后断开R66以及BG16（3AD6C）的集电极与发射极，使该管发射极与电源输出端相连接，集电极与整流滤波输出端间接一只200Ω/1W的电阻。再在BG14、BG15的发射极各串一只0.1Ω/1W的反馈电阻，改进后的电路如图2所示。注意，两只调整管的放大倍数最好相同或接近（约50～60）。
二、功放电路的改进 原机功放电路如图3所示，改进后的电路如图4所示。具体改法如下：首先拆下原机上的两只功放管BG12、BG13（3AD3C或3AD53C），在3DD15D上加硬塑料片作绝缘垫片再涂些硅脂装在原功放管位置上，然后将输出变压器的初级中心轴头与电源"＋"端即原机的接地线连接，两管发射极相连后通过新增的电阻Re（Re＝0.5Ω/1W）与电源"－"端连接。原机的两只3AD30C（或3AD53C）管基极是直接通过输入变压器次级中心轴头接地的，改用硅管3DD15D后由Rb1、Rb2（Rb1＝27Ω/8W，Rb2＝1.1kΩ/10W）组成偏置电路。为防止发射结被瞬间击穿，分别在两管b、e极之间加上两只保护二极管（1N4007），因为 3DD15D的截止频率高于3AD30C（3AD53C），所以改进后的电路必须取消原电路中由C52和R60组成的反馈支路，否则会产生自激振荡。另外，在选择3DD15D时，β＝80为最佳。而一般两管的放大倍数应以70～130为宜，两管放大倍数的差别不应大于10％。 通过以上的改进，使不少因很难购到3AD30C（3AD53C）的JK50－1 A型晶体管扩音机起死回生。
功率放大器的设计
功率放大器的仿真设计 0 引言 各种无线通信系统的发展，大大加速了半导体器件和射频功率放大器的研究进程。射频功率放大器在无线通信系统中起着至关重要的作用，它的设计好坏影响着整个系统的性能。因此，无线系统需要设计性能良好的放大器。而且，为了适应无线系统的快速发展，产品开发的周期也是一个重要因素。另外，在各种无线系统中由于不同调制类型和多载波通信的采用，射频工程师为减小功率放大器的非线性失真，尤其是设计无线基站应用的高功率放大器时面临着巨大的挑战。采用EDA工具软件进行电路设计可以掌握设计电路的性能，进一步有环设计参数，同时达到加速产品开发进程的目的。 功率放大器（PA）在整个无线通信系统中是非常重要的一环，因为它的输出功率决定了通信距离的长短，其效率决定了电池的消耗程度及使用时间。 1 功率放大器基础 1．1 功率放大器的种类 根据输入与输出信号间的大小比例关系，功率放大器可分为线性放大器与非线性放大器两种。属于线性放大器的有A类、B类及AB类放大器；属于非线性的则有C类、D类、E类、F类等类型的放大器。 （1） A类放大器是所有类型功率放大器中线性最高的，其功率元件在输入信号的全部周期内均导通，即导通角为360°，但其效率却非常低，在理想状 态下效率仅达到50%，而在实际电路中，则仍限制在30%以下。 （2） B类功率放大器的功率元件只在输入正弦波之半周期内导通，即导通角仅为180°，其效率在理想状态下可达到78%，但在实际电路中所达到的效 率不会超过60%。 （3） AB类功率放大器的特性介于A类和B类放大器之间，其功率元件偏压在远比正弦波信号峰值小的非零直流电流，因此导通角大于180°但远小于360°。一般情况下，其效率介于30%~60%之间。 （4） C类功率放大器的功率元件的导通时段比半周期短，即导通角小于180°。 其输出波形为周期性脉冲，必须并联LC滤波电路后，才可得到所需要的正弦波。在理论上，C类放大器的效率可达到100%，但在实际电路中仅能
小型音响的设计与制作
小型音响的设计与制作 摘要 随着电子技术，特别是随大规模集成电路的产生而出现的微型计算机技术的飞速发展，人类生活发生了根本性的改变。如果说微型计算机的出现使现代科学研究得到了质的飞跃，那么可以毫不夸张地说，单片机技术的出现则是给现代工业领域带来了一次新的技术革命。 伴随着社会的进步，媒体电脑技术突飞猛进，慢慢改变着人们的工作、生活、学习和交流方式，它的应用给社会带来了巨大的进步，很多人认为音箱只要能发声就行，但实际上不管是家庭影院还是个人电脑，购买时一般都会配上音箱，假如没有了音箱，多媒体只能是一句空话。 在人们的生活娱乐中，音响的存在必不可少。例如：电视机、收音机、家用电脑等许多领域，都需要用到音响来给人们带来听觉的效果。专业的音响系统主要由听觉系统（人的耳朵）、硬件系统（器材）、软件系统（信号源）及听音环境组成。音响系统主要技术指标有：频率特性、信噪比、动态范围、瞬态响应、立体声分离度、立体声平衡度。 这些都是组成音响的主要成分。 本次研究的课题，小型音响的制作，比起专业的来讲，简单得多，但功能并不比专业的逊色。该设计制作使用扩音机电路电压放大器和功率放大器，还介绍了其性能指标和测试方法、故障检修等。 Abstract Minitype computer art with electron technology, especially, following the large-scale integrated circuit creation but appearing's ultimacy happened in development , human being life at full speed changing. If the microcomputer appearing has made modern study of science get a qualitative leap, can
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
功率放大器设计(DOC)
电子电路设计实践 设计题目：直流稳压电源设计 系别：电气工程学院专业：电子信息工程 班级：2011级1 班姓名：腾伟峰 学号：201151746 指导教师：张全禹 时间：2013年3月17日 绥化学院电气工程学院
高频功率放大器 1设计要求 1.1 已知条件 +VCC=+12V,晶体管3DG130的主要参数为PCM=700mW，ICM=300mA，VCES≤0.6V，hfe≥30，fT≥150MHz，放大器功率增益AP≥6dB。晶体管3DA1的主要参数为PCM=1W，ICM=750mA，VCES≥1.5V,hfe≥10,fT=70MHz,AP≥13dB。 1.2 主要技术参数 输出功率P0≥500mW，工作中心频率f0≈5MHz，效率η＞50%，负载RL=50Ω。 1.3 具体要求 分析高频功率放大器原理，通过给定的技术指标要求确定甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计的工作状态和计算出电路中各器件参数，利用电子设计工具软件multisim对电路进行仿真测试，分析电路的特性。
2原理分析 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。 利用选频网络作为负载回路的功率放大器称为谐振功率放大器，这是无线电发射机中的重要组成部分。根据放大器电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型的功率放大器。电流导通角θ愈小，放大器的效率η愈高。如甲类功放的θ=180，效率η最高也只能达到50%，而丙类功放的θ< 90o，效率η可达到80%，甲类功率放大器适合作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。丙类功率放大器通常作为末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。图 1为丙类谐振功率放大器。 图 1 丙类谐振功率放大器
50W晶体管功放电路图
50W晶体管功放电路图 此功法电路可谓一装即成，特别适合初学者制作。这款功放一声道只需17个零件，却收到了意想不到的效果，还音效果真实，频响平直，解析力高，且功率可以达到50W。 具体电路如图(只画出一声道)，全机用1/2W电阻，C2和C4用瓷盘电容即可，Q5、Q6采用大功率管2SC5200，变压器容量大于200W，次级输出电压AC22V*2 4A。 50W晶体管功放电路 调试方法：本机一般来说无需调整，装机后测中点电压在+-50mV内可以认为正常，否则可调整R2的阻值，如偏离电压高则加大R2，反之则减小。 JK50系列晶体管扩音机的改进 JK50系列晶体管扩音机如飞跃JK50－1A，民生JK50W、金龙JK50W、珠江JK50型等，社会拥有量相当大。美中不足的是它们的电源和功放部分采用的是PNP大功率锗管（3AD30C或3AD53C），一旦损坏，市场上很难买到。笔者采用市场极易购到的3DD15D 硅管对该机的电源和功放电路进行改进，其效果很好。下面以飞跃JK50－1A型扩音机为例进行介绍。 一、电源电路的改进 JK50－1型晶体管扩音机电源用4只管子组成三级复合管作调整管，如图1所示。BG14、BG15相并联后再与BG16、BG17复合，以实现输出稳定的－22V工作电压。由于调整管3AD30C（或3AD53C）输出功率大，很容易损坏。笔者用β为60的3DD15D取代BG14、BG15改进成功，机器连续工作6～8小时，调整管仍不烫手。具体改法如下：从原机上拆下BG14、BG15，用硬塑料片剪成比3DD15D略大的形状作绝缘垫片，再将两只3DD15D 安装在原BG14、BG15的位置上（注意涂些硅脂以利于散热）。然后断开R66以及BG16（3AD6C）的集电极与发射极，使该管发射极与电源输出端相连接，集电极与整流滤波输
无线话筒的电路设计与制作
工学院毕业设计（论文） 题目：无线话筒的电路设计与制作 专业：电子信息工程 班级：07（2） 姓名：祝天名 学号：1665070233 指导教师：徐朝胜 日期：2011.5.4
目录 引言 (2) 1概况及现状分析 (2) 1.1概况 (2) 1.1.1简易无线话筒系统 (2) 1.1.2无线话筒的分类 (3) 1.1.3简易无线话筒的发展过程 (4) 1.2现状分析 (4) 2总体设计 (5) 2.1总体设计要求 (5) 2.2设计方案选择 (6) 2.2.1发射部分机构框图 (6) 2.2.2接收部分结构框图 (6) 2.3总体设计原理 (7) 2.3.1发射部分设计改进方案 (7) 2.4电路工作原理 (9) 2.5元器件说明 (10) 2.5.1话筒MIC： (10) 2.5.2高频振荡调制电路: (10) 2.5.3电感制作: (10) 2.6结构设计 (10) 2.6.1发射机的主要技术指标: (13) 4 PCB印刷电路板的实现 (16) 5设计实现 (17) 5.1注意事项 (18) 5.2电路调整与改进 (18) 6设计心得 (18) 7总结 (19) 8致谢 (19) 参考文献 (20)
无线话筒的电路设计与制作 电子信息工程专业07级2班学生祝天名 指导老师徐朝胜 摘要：话筒又叫传声器，是一种电声器材，属于传声器，是声电转换的换能器，原理是通过声波作用到电声元件上产生电压，然后转化为电能。随着数字技术的广泛使用，无线话筒 成为越来越多用户的首选对象。 无线话筒按调制方式可分为调频式和调幅式，前者由于具有通频带宽、动态范围大、传输距离远和抗扰性强等特点，所以应用较多。调频无线话筒的原理是将声波信号通过麦克风转化 为音频电信号，通过改变结电容来改变高频振荡器的输出频率，产生调频波，通过高频放大与 选频，最终由天线辐射。 简易的无线话筒设计结合了高频电子技术、电子线路设计、模拟电子技术等知识，设计及实现这个实用性很强的课题，既可以在实践中巩固许多知识点，又可以根据自己的兴趣开发新 功能，从而学习到新的知识点。整个电路使用Protel99se 软件设计，该设计具有电压低，受 话灵敏，制作简易等特点，可运用于教学，无线广播，助听器，及各种声控设备当中。 关键词：调频、振荡电路、无线话筒原理，电路设计 引言 市面上话筒种类繁多。分析话筒的电路主要需掌握以下两点：（1）信号传输回路分析：分析各种话筒输入插口电路。（2）话筒信号放大器分析：话筒放大器是一种小信号低噪声音频放大器，分析话筒电平控制电路。 相信每一个电子爱好者都希望通过自己动手实现与外界的实时通讯或是远程遥控。下面我介绍的这个无线话筒（发射机）就十分适合我们对所学电子知识进行熟悉和巩固。 Protel99SE：通用电子设计自动化EDA（Electronic Design Automation）已成为时代潮流，EDA的设计思想因此普及。Protel设计系统是一套建立于IBM兼容PC环境下的EDA电路集成设计系统；Protel设计系统是世界上第一套将EDA环境引入Windows环境的EDA开发工具，是具有强大功能的电子设计CAD软件，以高度的集成性著称于世。Protel公司2001年推出的具有PDM功能的EDA综合设计环境Protel 99 SE，是基于Windows 98/200/NT/XP 环境的电路原理图辅助设计与绘制软件，是具有原理图设计、PCB电路板设计、层次原理图设计、电路仿真及逻辑器件设计等功能，是电子设计的有用软件之一。 1概况及现状分析 1.1概况 1.1.1简易无线话筒系统
扩音机的设计与制作
通信电子线路课程设计说明书 扩音机 系、部：电气与信息工程系 学生姓名：王文刚 指导教师：贾雅琼职称讲师 专业：电子信息工程 班级：电子0903 完成时间： 2011年12月6日
摘要 近几年来，计算机技术进入了前所未有的快速发展时期，随着电子信息技术的发展关于音响放大器在电子技术基础中所处的位置越来越重要，它不仅是电子信息类专业的一个重要部分，而且在其他类专业工程中也是不可缺少的。放大器电路做为子系统的应用，发展更是迅速，已成为新一代电子设备不可缺少的核心部件，其现实生活中的运用也是非常普遍和广泛。 扩音机电路是把微弱的声音信号放大成能推动扬声器的大功率信号，主要由运算放大器和集成音频功率放大器构成。电路结构分为前置放大，音调控制，功率放大三部分。 前置放大主要完成小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带宽，噪声要小，音调控制主要是实现对输入信号高、低音的提升和衰减；功率放大器决定了整机的输出功率，要求效率高，是真尽可能小，输出功率大。 关键词：扩音机；功率放大器；音调控制
ABSTRACT In recent years, computer technology has entered the rapid development period of hitherto unknown, with the development of electronic information technology in electronic technology based on audio amplifier in the increasingly important position, it is not only the specialties of electronic information is an important part, but also in other types of professional engineering is necessary. Amplifier circuit as the subsystem of application, development is rapid, has become a new generation of electronic equipment indispensable core component, its real life use is very common and widely. Amplifier circuit is the voice signal amplification to drive the loudspeaker to the high power signals, mainly by the operational amplifier and integrated audio power amplifier. The circuit structure is divided into a preamplifier, tone control, power amplifying part three. Preamplifier mainly performed in small signal amplification, general requirements of high input impedance, low output impedance, frequency bandwidth, noise is small, the tone control is to achieve the main input signal in high, bass enhancement and attenuation; power amplifier determines the output power, high efficiency is required, it is as small as possible, large output power. Key words: amplifier; power amplifier; tone control