高保真功放
一、任务技术指标
设计一个高保真音频功率放大器。基本要求：
1.输出功率10W/8Ω；
2.频率响应20~20KH Z；
3.效率>60﹪，失真小。
二、总体设计思想
1.基本原理
NE5532特点：
?小信号带宽：10MHZ
?输出驱动能力：600Ω，10V有效值?输入噪声电压：5nV/√Hz(典型值) ?直流电压增益：50000
?交流电压增益：2200-10KHZ
?功率带宽：140KHZ
?转换速率：9V/μs
?大的电源电压范围：±3V-±20V
?单位增益补偿
极限参数：
电气参数
NE5532引脚图：
图1 NE5532引脚
NE5532功能特点简介:
NE5532/SE5532/SA5532/NE5532A/SE5532A/SA5532A是一种双运放高性能低噪声运算放大器。相比较大多数标准运算放大器，如1458，它显示出更好的噪声性能，提高输出驱动能力和相当高的小信号和电源带宽。这使该器件特别适合应用在高品质和专业音响设备，仪器和控制电路和电话通道放大器。如果噪音非常最重要的，因此建议使用5532A版，因为它能保证噪声电压指标。
2.系统框图
图2系统框图
NE5532是典型的双极型输入运算放大器，用单个NE5532组成的小功率电路有很多版本，本人通过不断地对比和思考，对那些五花八门的电路图作了修改，最终确定了原理图(图1)。放大倍数是由R3(R4)和R5(R6)来控制的，理论上说如果R3(R4)为1kΩ，R5(R6)为100kΩ，则其放大倍数为100倍，但对于耳放来说，这会引起自激，再说就算真的能达到100倍，效果也不可能好，所以这个电路用于前级时也最好别调成100倍。当然，对于耳放定2～3倍可以让负反馈适量、音质柔和、清晰更通透，但放大倍数也不能太小，否则也会影响音质，大家可以反复调试，达到自己满意的效果。笔者是将R3(R4)定为1k Ω，R5(R6)定为2kΩ，即2倍。C5(C6)是输入回路的对地通路，在用于耳放电路时应该加大，原理图中的值为22 uF，但用于此耳放应该加大到100 uF。在这里值得一提的是电源问题，如果是使用的稳压电源，要注意稳压电源的滤波要给足，因为本电路本身就非常
简单，那么对元器件的选取就比较挑剔，所以在选材时尽量选择质量好一点的元器件。
三、具体设计
1.总体设计电路
图3 电路总设计图
对于材料的选取
1．极性电容：选用品牌ELNA，C1(C2)选10 uF/50V，C5(C6)选100 uF/50V，C9(C10)可以选47 uF～220 uF。本人三版都用47 uF，没有影响。
2．无极性电容：购买时最好配对，德国WIMA和瑞典EVOX白色方块MMK薄膜电容。C3(C4)为200pF (或220pF)，C7(C8)为0.1 uF。
3．NE5532：选用美国Signetics公司生产的NE5532，俗称为大S5532，是众多生产5532的厂家中声音最好听的一款(早已经停产多年)，是当年的四大王牌运放之首。
4．所有的电阻一律用五环的金属膜电阻。
5．覆铜板
2仿真及仿真结果分析
第一次：输入电压时1V的交流电，1KHZ。失真严重。分析为输入电压太大。
于是继续调节，不断减小电压值，当输入电压为0.3V，1KHZ时：
图4 电路仿真1
于是继续调节，不断减小电压值，当输入电压为0.3V，1KHZ时：
输出曲线不再失真，而功率值也达到了要求的10W值。
图5 电路仿真2
下面是输入20HZ交流电时的波形图
图6 电路仿真3
面是输入20KHZ交流电时的波形图
图7 电路仿真4
通过仿真本设计基本符合的合计要求。
四、结论
通过对本设计的制作更加深刻的理解和学习了关于NE5532芯片的知识，尤其是对于运放的理解和概念，要想设计一个失真较小，且音质好的功放电路，好的芯片是一方面，对于电路的设计我本人觉得也非常的重要，尤其是在模拟电路这块，要选择好的元器件进行滤波，这样才能有好的音质，不过由于条件有限，本人所选的元器件都是在实验室能够找到的基本符合电路要求的元器件，不过通过对放大倍数及电路的调试，基本上符合设计初的要求，通过仿真及实际搭接电路，制板，最后做出了成品，接上5V双电源，输入音频信号，通过一个小音箱，一个小型的高保真音频放大器就这样做好了，听着经过自己几天的不懈努力做出来的高保真音频放大器放出的音乐觉得很有成就感，不过通过这次学习发现自己在模拟电路及软件设计方面还有很多的欠佳之处，所以在以后的学习当中要着重学习一下模拟电路，毕竟模拟电路是一切电路的基础。
参考资料
[1] 童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2001.
[2] 阎石.数字电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2001.
高保真高还原度的音响系统
高保真高还原度的音响系统 一、现实情况 音响系统主要包括信号源、功率放大器、扬声器箱（音箱）三大部分。信号源主要有磁带录放座、收音座、电唱机等模拟信号源、CD、VCD、DVD、mp3等数字化信号源，随着时代的发展和数字化技术的成熟，数字化信号源的音质和使用方便性与传统的模拟信号源比有着明显的优越性，有取代传统的模拟信号源的趋势。目前大量使用的信号源主要是mp3、CD、VCD和DVD机。市场上销售的许多品牌和型号都已经有了比较好的电声指标，因此本项目仅涉及音响系统的后两部分：功率放大器和扬声器箱。人们对消费品的需求会随着经济和社会的变化而变，音响产品市场也会有冷有热，但是，人类对音乐的需求是永恒的，对音响产品的需求也必然是永恒的。目前音响产品市场的不景气也从一个侧面说明现在市场上的音响产品质量有不尽人意之处，大有改良的必要，从对许多音响消费者的调查中发现，目前的情况是：许多人对所买的音响产品不满意，这其中当然不乏本来就是廉价的低端产品，即便是一些所谓的高挡产品，其音乐音响的表现也不能令人满意。随着人们生活水平的逐步提高，对音响的欣赏品位也在成熟，同时因为现在市场上的音响产品本身的确存在着缺陷，因此，这种不满意的程度会与日俱增，已经有人在感慨：现在有钱也买不到好音响？ 本项目正是为改变这个情况而开发研制，有完全自主独立的知识产权，技术上已经成熟。经过多年来在一定范围内试用，普遍反应效果很好、不同凡响。音响效果优于目前任何一种国内外家用音响。可以和任何国际名
牌产品一争高低。 二、项目研究、开发的意义及必要性，国内外现状和技术发展现在的家用音响存在的问题主要在于结构性缺陷，几乎所有的厂商都是在外观和一些辅助功能方面下功夫，却忽略了决定音响效果的基础电路，至今仍然延续使用数十年前的基本主电路结构。这里边有理论研究的深层次问题（许多人认为，音频放大是一个简单的问题而不予关注）、也有技术障碍和成本问题。以下我们来简单的加以分析： 现阶段无论国内国外任何品牌、所有家用级别音响都仍然沿袭着一种基 现简要的谈一下这里边的问题， 1、图中第二框既是一般所称呼的功放机，现将其称为全频段功率放大器是根据它的工作方式来定义。在电子技术中，放大器的工作频率带宽是有限额的，否则将会产生相位、频率、瞬态互调等放大信号失真，因此，有高性能要求的放大器都必定做成窄频率带宽，以确保信号的放大质量，而在民用音频放大器中，这个问题长期被人忽略，时至今日仍然延续使用全频段放大器模式。或者在此模式内绞尽脑汁的使用着各式各样的高级电子元件，但都收效甚微，因为在根本上解决不了全频段放大器客观存在的天然缺陷。主要问题在于全频段放大器对音乐中瞬态信号的处理能力很差，表
高保真音频功率放大器
辽宁工业大学 模拟电子技术基础课程设计（论文）题目：高保真音频功率放大器 院（系）： 专业班级： 学号： 学生： 指导教师：（签字） 起止时间：2013.7.1—2013.7.12
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电子与信息工程学院教研室：电子信息工程 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要 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面，乃至于思想认识上都取得了长足的进步。回顾一下功率放大器的发展历程，对广大学生来说也是一件饶有趣味的事情。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。 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。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出的信号的非线形失真尽可能的小，效率尽可能的高。功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。有用运算放大器和晶体管组成的功率放大器，也有专集成电路功率放大器。本设计采用LM324D进行前置放大，再采用甲乙类双电源互补对称电路进行功率放大。 普通信号经由输入端输入到前置放大电路，通过2级同比例放大电路进行前置放大，完成小信号的电压放大任务，LM324D运放具有部补偿功能，短路保护输出。第一级放大倍数为1+R5/R4=11，第二级放大倍数同为11倍，总体放大倍数121倍，可有效的对小信号进行电压放大。信号经前置放大初步放大后进入后级功率放大，功率放大采用射级输出，其电压增益为1，输出的电压将保持不变；可对电流进行放大，从而输出电流增大，导致功率放大。 关键词：LM324D；前置放大；功率放大；甲乙类
共源极放大器电路及原理
共源极放大器电路及原理 1)静态工作点的测试 上图为场效应管共源极放大器实验电路图。该电路采用的自给偏压的方式为放大器建立静态工作点，栅极通过R1接地，因R1中无电流流过，所以栅极与地等电位。即VG=0，可用万用表测出静态工作点IDQ和VDSQ值。 ２）输入输出阻抗的测试 （1）输入阻抗的测量 上图是伏安法测试放大电路的连接图。其在输入回路中串接一取样电阻R，输入信号调整在放大电路用晶体管毫对地的交流电压VS与Vi，这样求得两端的电压为VR=VS－Vi，流过电阻R的电流实际就是放大电路的输入电流Ii。
根据输入电阻的定义得 2）输出阻抗的测量 放大器输出阻抗的大小，说明该放大器带负载的能力。用伏安法测试放大电路的输出阻抗的测试电路如下图所示。放大器输出阻抗的大小，说明该放大器带负载的能力。用伏安法测试放大电路的输出阻抗的测试电路如下图所示。 输入信号的频率仍选择在放大电路的中频段，输入信号的大小仍调整到确保输出信号不失真为条件，因此仍须用示波器监视输出信号的波形。 第一步在不接负载RL的情况下，用毫伏表测得输出电压V01。 第二步在接上负载RL的情况下，用毫伏表测得输出电压V02。则 3）高输入阻抗Ｚｉ的测试. 前面讲了一般放大器输入阻抗的测量方法，下面以场效应管源极跟随器为例，介绍高输入放大器的输入阻抗的测试方法。 类似于源极跟随器这样的高输入阻抗放大器的输入阻抗．往往可以等效成一个输入电阻Zｉ和一个输入电容Ｃｉ的并联形式，因此，必须分辨测出Ｒｉ和Ｃｉ的值才能确定输入阻抗Ｚｉ的值。 测量Ｒｉ，由于被测电路的输入阻抗很高，可以和毫伏表的输入阻抗相比拟，若将毫
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
高保真功率放大器
课程论文 题目：高保真音频功率放大器的设计与制作 学生姓名： 学生学号： 系别： 专业： 年级： 任课教师：
高保真音频功率放大器的设计与制作 摘要：以TDA2030A型电路为核心器件构成高保真音频功率放大器的功率放大部分，推动扬声器系统放音，构成一种输出功率满足10W/8Ω，频率响应20~20KHZ，失真小的有源音响。 关键词：带通滤波，功率放大，uA741，TDA2030A。 引言：使用模拟元器件构建成一种实用的模拟电子系统，难点不是功能电路的设计和分析，是功能电路之间的匹配和协调。高保真音频功率放大器是使用TDA2030A做后级放大，uA741做前级放大，构成一个完整的功率放大器。 1、设计目的 1.1学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握CAD电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 1.2学会高保真功率放大器的设计方法。 1.3培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 2、设计任务及要求 2.1制作一个高保真音频功率放大器，输出功率10W/8Ω，频率响应 20~20KHZ，效率>60﹪，失真小； 2.2利用集成运算放大器uA741做前级放大，利用TDA2030A做后级放大，利用实验箱现成电源或自己在实验箱上设计电源，构成一个完整的功率放大器。最后利用随身听作信号源，利用实验箱自带扬声器，进行功能验证。 2.3设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数。 2.4用CAD画出电路原理图，并生成印刷电路板。 3、方案设计及论证 设计原理总框图如下所示：
3.1前置放大器起匹配作用，其输入阻抗高（不小于10kΩ），可以将前面 的信号大部分吸收过去，输出阻抗低（几十Ω以下），可以将信号大部风传送出去。同时，它本身又是一种电流放大器，将输入的电压信号转化成电流信号，并给予适当的放大。前置放大电路还包括一个有源带通滤波器，把相同元件压控电压源滤波器的LPF 和HPF串连起来实现抑制低于20HZ和高于20KHZ的信号。 3.2功率放大器起关键作用，它将驱动放大器送来的电流信号形成大功率信号，带动扬声器发声，它的技术指标决定了整个功率放大器的技术指标。 方案一：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。但是甲类放大器通常需要偏置电压才能工作，放大输出的电压幅度不能超出偏置范围，所以能量转换效率很低，理论上最高不超过50%； 方案二：乙类放大器虽然不需要偏置，靠信息本身来导通放大管，理想效率高达78.5%，但这种放大电路存在交越失真； 方案三：甲乙类放大器即在B类电路的基础上略加一点偏置，这样一来，效率也随之下降。 我们设计的高保真音频功率放大器，前级选用作uA741做3倍左右的前置放大，后级功放选用高保真集成芯片TDA2030A。 4、单元电路设计与参数计算 4.1前置放大电路 前置放大电路主要是由集成运放uA741组成的，它具有输入阻抗高而输出阻抗较低的特点。uA741通用高增益运算放大器是早些年最常见的运放之一，运用非常广泛。它具有零飘调整管脚，典型电路如下图1所示，再调零端2、7之间接一个调整失调电压
纯手工打造一台高保真LM1875功放机
纯手工打造一台高保真LM1875功放机 创客e工坊 发布时间：18-08-2914:12 大家好，我是创客老梁。小编之前和网友有过一些有关高保真功放的互动，很多DIY爱好者都推荐LM1875这款IC，说是不错，它的音场极宽，气势澎湃，低频弹性好，非常地耐听。今天小编就和大家一起分享我的学习和制作过程。
我们都知道，lm1875 是一款功率放大集成块，它是美国国半公司研发的一款功放集成块，所以说1875芯片是美国货，我们要想在国内买到真货还真不容易。平时我们几块钱买到的芯片大多数是用TDA2030A打磨后造假制成的，音质肯定是不如正品的好。还有就是国内部分厂家仿造1875芯片制成，这种芯片的音质就连TDA2030A都比它好。
LM1875采用TO-220-5封装结构，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。
它在使用中外围电路少，而且有完善的过载保护功能。它为五针脚形状，一针脚为信号正极输入，二针脚为信号负极输入，三针脚接地，五针脚电源正极输入。四针脚为信号输出。LM1875制作功放电路如下LM1875采用TO-220封装结构，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。
LM1875的特点相信大家都已经有所了解了，当然也希望更多的朋友给出自己的优质建议给大家分享一下。好了，接下来我们一起制作一款NE5532+LM1875功放机。
这是小编准备好的电路图转印纸，当然如果经济充足的朋友们也可以选择去厂家打板，这样的电路板质量更加好。
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
2.4G放大器电路原理图
2.4G 射频双向功放的设计与实现 在两个或多个网络互连时，无线局域网的低功率与高频率限制了其覆盖范围，为了扩大覆盖范围，可以引入蜂窝或者微蜂窝的网络结构或者通过增大发射功率扩大覆盖半径等措施来实现。前者实现成本较高，而后者则相对较便宜，且容易实现。现有的产品基本上通信距离都比较小，而且实现双向收发的比较少。本文主要研究的是距离扩展射频前端的方案与硬件的实现，通过增大发射信号功率、放大接收信号提高灵敏度以及选择增益较大的天线来实现，同时实现了双向收发，最终成果可以直接应用于与IEEE802.11b/g兼容的无线通信系统中。 双向功率放大器的设计 双向功率放大器设计指标： 工作频率：2400MHz～2483MHz 最大输出功率：+30dBm（1W） 发射增益：≥27dB 接收增益：≥14dB 接收端噪声系数：< 3.5dB 频率响应：<±1dB 输入端最小输入功率门限：
高保真音频功率放大器
高保真音频功率放大器 一、设计任务书 二、总体方案 三、设计单元电路 一、设计任务书 (一). 题目 :高保真音频功率放大器 (二).设计任务：设计高保真音频功率放大器，接一个话筒实现伴音。 (三)、设计要求
基本要求 : (1）设计指标： ①输出功率10W/8Ω； ②频率响应20~20KHZ； ③效率>60﹪，失真小； (2).设计要求： 选择合适的功率放大器，实现对音频的放大，从而实现伴音。 二 . 总体方案 1．总体方案与原理说明 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。集成功率放大电路具有输出功率大、外围元件少、使用方便等优点，因此在音频放大电路中得到了广泛的应用。 本设计的主要内容为了实现声频信号的功率放大，我们通过讨论拓展添加一个话筒来实现伴唱效果。其基本电路包括将交变电压源转变为直流稳压源的电源电路，为实现声频与话筒信号相叠加我们使用加法电路以及功率放大电路。考虑到话筒的声频较小，我们考虑利用运算放大电路用于话筒声频放大。该设计任务选择比较合适的功率放大器，只能满足以下几个要求：①输出功率10W/8Ω； ②频率响应20~20KHZ；③效率>60﹪，失真小。另外还加了一个自制要求，加一个话筒可以进行伴唱。 该方案框图如图01所示。
图01 方案框图 该方案的功率放大器选择了TDA2003来实现音频功率放大，由于它具有电流输出功能强，谐波失真和交越失真小，个引脚都有交、直流短路保护的优点。
2.电源电路 在电子电路中，一般通用直流稳压电源供电。由交流电压源转变为直流稳压电源通常要经过变压器、整流、滤波和稳压电路。其流程图如图02所示。 图02 电源电路流程图 电源变压器（TS_MISC_25_TO_1）是将220V 的交变电压转变为我们所需的的电压值，然后通过全波镇流器（1B4B42）将转变后交流电压转变为直流电压，但整流过后的直流电压具有很大的的波纹，则需要滤波电路进行滤波得到较平滑的直流电压。在通过滤波后的电压会随电网电压、负载、温度的变动而变化。所以在滤波电路后可接上稳压电路（LM7809CT 、LM7909CT ），可以克服有电网电压的不稳定、负载的变化，以及波纹电压的的存在等因素所引起整流电压的不稳定，而输出稳定的直流电压。 所选方案：选用LM7809CT 、LM7909CT 来构成直流稳压电路，得到稳定输出的+9V 、—9V 直流电压。用来加法放大器和功放的工作供电。以下图03与图04为所选的LM7809CT 、LM7909CT 的引脚图。 1 LM7809CT LINE VREG COMMON VOLTAGE 2 L M 7909C T LINE VREG COMMON VOLTAGE 图03 图04 电源电路图示如下图05：
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：
高保真功放实例分析
功放电路实例分析 实例一高保真扩音机准互补对称（OCL）电路 ▲ 电路说明 ?电路结构：T1、T2为差放输入级，T3为共射放大级和T4～T7组成准互补功率输出级。 ?R7、D1、D2提供T4～T7管偏置电压，克服交叉失真 ?R1、R6分别构成T1、T2管的基流回路，且R6构成直流负反馈，使整个电路的静态工作点稳定。R6和C3、R5又形成了交流电压串联负反馈，使电压放大倍数稳定，输入 电阻增大，输出电阻降低，非线性失真减小。 ?C6、R9是自举电路，为提高T3推动级集电极输出电压振幅的实现充分利用末级互补对称管的目的。 ?C5起到频率补偿、消除自身振荡的作用；R14、C7为了克服扬声器中感性负载的影响，使之接近于纯阻，以保护输出功率管，同时也有助于避免自激。 ?R10、R11为了使输出级得到合适的工作点，同时分别减少T6、T7穿透电流，并增加其击穿电压值。 ▲ 电路调整 ?OCL电路输出端A点静态电位应为零。 若V A≠0，应调R2 , V A>0时，应将R2 调小 ?在调整输出端静态电位时，应将扬声器脱开电路，用假负载替代，以免V A≠0时可能将扬声器烧坏 ?输入端加正弦信号时，若输出波形产生交叉失真，应先将R7电位器调到最小，然后逐渐增大，使交叉失真刚好消失。若R7过大，有可能使T6、T7电流过大而烧坏管
子。在V A=0时调整R7使V A≠0，所以应将R7和R2交替反复调整，直至V A=0且刚好 消除交叉失真。 实例二*OCL准互补功率放大电路（演示） ▲ 电路说明 ?电路结构：T1、T2为差放输入级，T4为共射放大级和T7～T9、T8～T10组成准互补功率输出级。 ?静态电流：R1和D1、D2先确定了基准电压并与T3、T5组成恒流源。T3提供差放级静态电流，T5是共射放大级的有源负载。T6、R2、R3组成V BE恒压偏置电路，为准互补电路设置 静态工作点，克服交叉失真。 ?R B1和R f分别构成T1、T2管的基流回路，且R f构成直流负反馈，使整个电路的静态工作点稳定。R f和C1、R B2又形成了交流电压串联负反馈，使电压放大倍数稳定，输入电阻增大， 输出电阻降低，非线性失真减小。 ?输出端串接一熔丝BX用来保护功率管、使它们在输出短路时不至于烧毁。 ?为了得到较大输出功率，就需要有较大幅值的电压信号和一定数值的电流才能推动功放。 前置放大器可以用分立元件组成，也可用集成运放来实现。 ▲ 该电路与实例二主要区别 ?T7～T10的偏置电压采用T6、R2、R3恒压偏置电路。
音频功率放大器设计报告分析
目录 课程设计任务书 (2) 摘要 (3) 1 模电课设概述 (5) 1.1设计背景 (5) 1.2音频放大类别 (5) 1.3设计目的及意义 (6) 1.4开发环境Multisim 10.0简要介绍 (7) 2 课程设计内容 (8) 2.1功放电路方案的选择 (8) 2.2 BTL电路的组成 (10) 2.3 电路仿真 (13) 3 实物焊接及调试过程 (18) 3.1 焊接实物 (18) 3.2 调试过程遇到的问题及解决方法 (19) 4 总结与心得 (20) 附录 (21) 附件一实验原理图 (21) 附录二元件清单 (22) 附录三参考文献 (23) 成绩评定表 (24)
课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位：、 题目: 音频功率放大器 初始条件：芯片：TDA2030A、极性电容、非极性电容、可变电阻、定值电阻、扬声器、 要求完成的主要任务: 1.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； 2.输入信号Uid≤100mv,频率响应范围30Hz-3KHz； 3.在8Ω扬声器的负载下，输出功率连续可调，最大输出功率达 到6W； 4.音频信号放大后，失真≤5%。 5.效率≥60% 时间安排： 安装调试，地点： 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
摘要 这学期刚学习模电课,学校要求我们完成一次课程设计任务。模电这门课程主要讲 直流稳压电源。功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL 率尽可能高。功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。有用继承运算放大器 BTL功 TDA2030A集成功放，并采用双电源电源供电。TDA2030A集成电路的特点是输出功率大，而且保护性能比较完善，其工作电压范围较广，信号失真度较小，使用两块TDA2030A组成BTL电路，输出功率可增至35W。实验用multism软件对BTL multism软件模拟 该电路由于价廉质优，使用方便，广泛应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中。 BTL、TDA2030A、功率放大、multism。
高保真功率放大器功放论文
第八届“西华杯”学生课外学术作品 竞赛论文 作品名称: 高保真音频放大器 团队成员： 指导教师: 年月日
摘要： LM4766是美国NS公司推出的双声道大功率放大集成电路，每个声道在8Ω的负载上可以输出40W平均功率，而且失真小于0.1%，在国家半导体公司的产品系列中，LM4766被归入“序曲（overture）”系列，属于最高端的单片双声道音频功率放大集成块。 关键词： 高精度稳压、双运放功率放大、LM4766、NE5532 一、引言 LM4766的功率集成电路其失真和信噪比都是很不错的，LM4766能做到在人耳可闻频段，30W功率输出的情况下仅仅只有0.06%的失真和噪声值 利用LM4766为芯片的功率放大器有如下优点： 该集成块内部还具有完善的保护措施：过压、欠压、过载、超温（165℃时输出自动关闭，155℃时自动恢复工作）及该安全工作区SPIKE 峰值保护。另外，LM4766 内部的两个声道都具有独立的静音电路，并且通过两根引脚引出。它的作用是可以关闭LM4766 的输入，使内部的功放没有任何信号输出，这两根引脚以一定方式连接后，能消除开机过程中的冲击。 二、设计要求 1、40W功率功率输出的情况下失真小于0.1% 2、使用正负25V电源 3、具有过压、欠压和热保护 三、LM4766的简介 1、LM4766主要规格： 目的分析＋2×30持续在1 kHz 平均输出功率为8Ω 0.1%（max） 目的分析的连续平均在1 kHz 输出功率2×30到8Ω 0.009%（typ） 给定： 功率输出 30Wrms 负载阻抗 8Ω 输入电平 1Vrms(max) 输入阻抗 47kΩ
高保真音频功率放大器设计
电子技术课程设计报告——高保真音频功率放大器 上海大学机自学院自动化系 自动化 姓名:吴青耘 学号:16121324 指导老师: 李智华 2018年6月29日
一、项目名称 高传真音频功率放大器 二、用途 家庭、音乐中心装置中作主放大器 三、主要技术指标 1. 正弦波不失真输出功率Po＞5W (f=1kHz,RL=8Ω) 2. 电源消耗功率P E＜10W ( Po＞5W ) 3. 输入信号幅度VS=200～400mV （f=1kHz，RL=8Ω， Po＞5W ) 4. 输入电阻Ri＞10kΩ( f=1kHz ) 5. 频率响应BW=50Hz～10kHz ( R L=8Ω，Po＞5W) 四、设计步骤 1．电路形式
电路特点分析： 较典型的OTL 电路，局部反馈稳定了工作点，总体串联电压负反馈控制了放大倍数并提高输入电阻和展宽频带，退耦滤波电容及校正电容是为防止寄生振荡而设。 功率放大器通常由功率输出级、推动级（中间放大级）和输入级三部分组成。 功率输出级由互补对称电路组成。推动级(中间放大级）一般都是共射极放大电路，具有一定的电压增益。输入级的目的是为了增大开环增益，以便引入深度负反馈，改进电路的各项指标。 2.设计计算： 设计计算工作由输出级开始，逐渐反推到推动级、输入级。 （1） 电源电压的确定 输出功率 W P 50> )(228588 .01 V V cc =??= （2） 输出级（功率级）的计算 W P P V Vcc V A RL V I M M C ce cc CM 12.0112 1 375.18/112/0======= 功率管需推动电流：mA I I CM M b 5.2750/375.1/3===β 耦合电容：uF R f C L L 200021 ) 5~3(6≈=π,现取2200uF/25V 稳定电阻R 12：过大则损失功率过大，过小温度稳定性不良，通常取0.5~1欧姆。
高保真音频功率放大器
高保真音频功率放大器 1、设计方案 ?选题：高保真音频功率放大器 ?用途：家庭、音乐中心装置中作主放大器 ?电路形式：OTL （互补对称功率放大器） ?原理图1： 图 1 ?任务内容分析：本次设计任务的内容是设计出满足主要技术指标的高保真音频功率放大器电路，并对其进行仿真模拟调试，以及设计任务的归纳和总结。 ?主要技术指标 1、正弦波不失真输出功率)8,1(50Ω==>L R KHz f W P 2、电源消耗功率)5(100W P W P E >< 3、输入信号幅度)5,8,1(400~2000W P R KHz f mV V L S >Ω=== 4、输入电阻)1(10KHz f K R i =Ω> 5、频率响应KHz H B W 15~z 50= ?设计步骤 1、选择OTL 电路形式 2、确定电源电压 3、计算功率输出级电路 4、计算推动级电路 5、计算输入级电路 6、计算负反馈 7、电路指标验算 8、仿真调试 ?电路图如右图 2、电路参数计算与分析 ▲ 电源电压
当负载电阻一定时，电源电压大小直接与输出功率有关。 L CC R P n V ??? 081 通常8.0=n 0P 取W 5,Ω=8L R V V CC 228588.01 ???? ,取CC V 为V 22 ▲ 输出级 晶体管： W P P V V V V A A R V I CM CC CEM L CC CM 152.02.011222 1 21375.18 222 20=?===?===?== 选取T3为)10,60,110(845max A I V V H D c ce ===β 选取T4为)5,60,240(851max A I V V ZTX c ce ===β 推动电流：mA A I I cm m b 5.12110 375 .13 3== = β 耦合电容f f R f C L L μμπ80,)100~60(21 )5~3(6取?= ▲ 推动级 mA I I m b c 5.1232=>，取mA I c 202= V V V CC cem 22== mW mW I V P c CC em 220202 22 22=?=?= 选取T2为)8.0,30,150(22222max ce A I V V N c ===β 选取D1为)75,m 100(36001V A N ，消除交越失真 Ω=Ω-=-=+50002 .01222 122c 109I V R R CC 一般L R R R >>>910,取Ω=Ω=200,300910R R f R R f C L μπ)67.6~4(21 ) 5~3(10 95?=，取f μ5
各类功放原理图及原理介绍
D类功放的原理 在音响领域里人们一直坚守着A类功放的阵地。认为A类功放声音最为清新透明，具有很高的保真度。但是，A类功放的低效率和高损耗却是它无法克服的先天顽疾。B类功放虽然效率提高很多，但实际效率仅为50%左右，在小型便携式音响设备如汽车功放、笔记本电脑音频系统和专业超大功率功放场合，仍感效率偏低不能令人满意。所以，效率极高的D类功放，因其符合绿色革命 的潮流正受着各方面的重视。 由于集成电路技术的发展，原来用分立元件制作的很复杂的调制电路，现在无论在技术上还是在价格上均已不成问题。而且近年来数字音响技术的发展，人们发现D类功放与数字音响有很多相 通之处，进一步显示出D类功放的发展优势。 D类功放是放大元件处于开关工作状态的一种放大模式。无信号输入时放大器处于截止状态，不耗电。工作时，靠输入信号让晶体管进入饱和状态，晶体管相当于一个接通的开关，把电源与负载直接接通。理想晶体管因为没有饱和压降而不耗电，实际上晶体管总会有很小的饱和压降而消耗部分电能。这种耗电只与管子的特性有关，而与信号输出的大小无关，所以特别有利于超大功率的场合。在理想情况下，D类功放的效率为100% ，B类功放的效率为78.5% ，A类功放的效率才50%或25% （按负载方式而定）。 D类功放实际上只具有开关功能，早期仅用于继电器和电机等执行元件的开关控制电路中。然而，开关功能（也就是产生数字信号的功能）随着数字音频技术研究的不断深入，用与Hi-Fi音频放大的道路却日益畅通。20世纪60年代，设计人员开始研究D类功放用于音频的放大技术，70年代Bose公司就开始生产D类汽车功放。一方面汽车用蓄电池供电需要更高的效率，另一方面空间小无法放入有大散热板结构的功放，两者都希望有D类这样高效的放大器来放大音频信号。其中关 键的一步就是对音频信号的调制。 图1是D类功放的基本结构，可分为三个部分： 图1 D类功放基本结构
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，
高保真OCL音频放大器
蚌埠学院模拟电子技术 课程设计 课程名称模拟电子技术课程设计题目名称高保真OCL音频放大器专业班级 学生姓名 学号 指导教师 二○一一年十二月二十五日
目录 一．设计任务书 (2) 1.设计题目： (2) 2.设计要求： (2) 二．总体设计 (2) 1.设计课题的基本要求和实现方法 (2) 2.音频放大器的共组原理 (2) 1.输出级 (3) 2.低音区 (4) 3.高音区 (8) 4.输出级 (11) 三．单元电路设计计算 (12) 1.选择电路形式 (12) 2.各级电压增益的分配 (12) 3.确定电源电压 (13) 4.功率输出及计算（见图4.2.12） (13) 5.推动级的计算 (14) 6.衰减式音调控制电路的计算（参见图4.2.3） (15) 四、调试说明 (16) 1电路检查 (16) 2检查静态 (16) 五、小结与结论 (17) 六、参考文献 (18)
高保真OCL 音频放大器课程设计任务书 一．设计任务书 1.1任务题目 音频放大器电路 1.2 任务要求 ⑴设计、组装、调试音频放大电路； ⑵额定输出功率PO Ω≤1W ，频率响应为10HZ ～40KHZ ； ⑶负载阻抗RL=8Ω，输入阻抗Ri ≥20K Ω； ⑷具有音调控制功能：在1 kHz 处增益为0dB 、100 Hz 和10 kHz 出具有±12dB 的调节范围； 二．总体设计 1. 设计课题的基本要求和实现方法 音频放大器主要用来对音频信号（频率范围大约为数十赫兹~数千赫兹）进行放大，它应具有以下几方面功能： 1. 对音频信号进行电压放大和功率放大，能输出大的交流功率。 2. 具有很高的输入阻抗和很低的输出阻抗，负载能力强。 3. 非线性失真和频率失真要小（高保真）。 4. 能对输入信号中的高频和低频部分（高低音）分别进行调节（增强或减弱），即具有音频调 控能力。 为了实现音频放大电路的上述功能，构成电路时可采用多种方案，比如，可完全采用分立元件组装，也可以采用运算放大器和部分晶体管等分立元件实现，还可用集成音频功率放大电路制作，现在广为应用的是后两种。 无论采用哪种形式，音频放大器的基本组成都应包括以下几部分： 1. 输入级 主要是把输入的音频信号有效的传递到下一级，并完成信号源的阻抗变换。 2. 音调控制电路 完成高低音的提升和衰减，为了与音调控制电路配合，这部分还应设置电压放大电路。 3. 输入级 将电压信号进行功率放大，以使在扬声器上得到足够大的不失真功率。 音频放大器的组成方框图可用4.2.1表示 图4.2.1 音频放大器组成方框图 2. 音频放大器的共组原理
高保真音频功率放大器TDA2040
高保真音频功率放大器TDA2040 TDA2040 是德律风根生产的音频功放电路，采用V 型5 脚单列直插式塑料封装结构。如图1 所示，按引脚的形状引可分为H 型和V 型。该集成电路 在32V 电源电压下，RL=4Ω时可获得22W 的输出功率。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。并 具有内部保护电路。意大利SGS 公司、美国RCA 公司、日本日立公司、NEC 公司等均有同类产品生产，虽然其内部电路略有差异，但引出脚位置及功能均 相同，可以互换。电路特点：[1].单列5 脚直插塑料封装，仅5 只引脚。[2].外接元件非常少。[3].输出功率大，Po=22W(RL=4Ω)。[4].采用超小型封装（TO- 220）,可提高组装密度。[5].开机冲击极小。[5].内含各种保护电路，因此工作 安全可靠。主要保护电路有：短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反 接（Vsmax=12V）以及负载泄放电压反冲等。TDA2040 极限参数：TDA2040 极限参数参数名称极限值单位电源电压(Vs)±20V输入电压(Vin)VsV 差分输入 电压(Vdi)±15V峰值输出电流(Io) 4A 耗散功率(Ptot)(Vdi)25V 工作结温(Tj)-40- +150℃存储结温(Tstg)-40-+150℃典型应用电路：注意事项：TDA2040 具有负载泄放电压反冲保护电路，如果电源电压峰值电压40V 的话，那么在5 脚与电源之间必须插入LC 滤波器，以保证5 脚上的脉冲串维持在规定的幅度内。 热保护：限热保护有以下优点，能够容易承受输出的过载（甚至是长时间的），或者环境温度超过时均起保护作用。与普通电路相比较，散热片可以有更小的 安全系数。万一结温超过时，也不会对器件有所损害，如果发生这种情况， Po=（当然还有Ptot）和Io 就被减少。印刷电路板设计时必须较好的考虑地线 与输出的去耦，因为这些线路有大的电流通过。装配时散热片与之间不需要绝缘，引线长度应尽可能短，焊接温度不得超过260℃，12 秒。虽然TDA2040