高保真功放电路
高保真音频功率放大器电路上海大学
电子技术课程设计报告——高保真音频功率放大器电路上海大学机自学院自动化系电气工程及其自动化专业姓名:*****学号:******指导老师:徐昱琳2015年6月26日一、任务及要求用中小型规模集成电路设计一个高保真音频功率放大器的电路，在EDA软件上完成硬件系统的仿真。
高保真音频功率放大器的技术指标如下：①正弦波不失真输出功率Po＞5W (f=1kHz,RL=8Ω)②电源消耗功率PE＜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～15kHz二、总电路图：方案特点：该电路是较典型的OTL电路，局部反馈稳定了工作点，总体串联负反馈控制了放大倍数并提高了输入电阻和展宽频带，退耦滤波电容及矫正电容是为防止寄生震荡而设。
三、详细的设计过程如下：（1）电源电压的确定当负载电压一定时，电源电压的大小直接与输出功率有关，，其中n 为电源电压利用系数，通常取n=0.8左右。
在本例子中，输出电压P0>5W，。
（2）功率级的设计功放管的要求：功率管可使用3DD15、2Z730C三极管。
功率管需推动电流： 1.375A/50=27.5mA：，取2200/25V耦合电容C6稳定电阻；过大则功率损失太大，过小温度稳定性不良，通常取0.51Ω。
现取1Ω1W。
（3）推动级（中间级）的计算取.=22VV未超过3DG12的700mV，故仍可选用3DG12消除交越失真选择二极管 2CP12(100mV,0.9V)一般故取，取0.33mA典型电路中，支路电流应（取选择=2K,进行调节以达到最佳工作点。
当功率级达到尽限运用时，故推动级基极信号电流的峰值应与静态值相等即0.33mA,由于推动级用的是中功率晶体管，故其输入电阻为：（ ）Ω（γbb’很小）推动级的负载电阻可等效为：+(1+其中，为功率的输入电阻，由于乙类放大是变化的，不好准确计算，只好以为的计算值。
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=0且刚好消除交叉失真。
A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。
高保真音频功率放大器设计资料
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方案二： LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、 电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波 失真小等优点，广泛应用于录音机和收音机之中。LM386电 源电压4--12V，音频功率0.5w。LM386音响功放是由NSC制 造的，它的电源电压范围非常宽，最高可使用到15V，消耗 静态电流为4mA，当电源电压为12V时，在8欧姆的负载情况 下，可提供几百mW的功率。它的典型输入阻抗为50K。
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六、参考文献
[1] 付家才.电子实验与实践.北京：高等教育出版社， 2005.9 [2] 廖芳.电子产品生产工艺与管理.电子工业出版社2003.9 [3] 周泽义.电子技术实验.武汉：武汉理工大学出版社， 2001.5 [4] 谢自美.电子线路设计· 实验· 测试.第三版.武汉：华中科 技大学出版社，2006.8
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Chapter 4:
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四、功率放大电路设计
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大，输出信号的 非线性失真尽可能地小，功率尽可能的高。
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电子技术课程设计 五、调试与测量
（1）通电观察。接通电源后，先不要急于测试，首先观察功放电 路是否有冒烟、发烫等现象。若有，应立即切断电源，重新检查电 路，排除故障。 （2）静态工作点的调试。将功率放大器的输入信号接地，测量输 出端对地的点位应为0V左右，电源提供的静电电流一般为几十mA 左右。若不符合要求，应仔细检查外围元件记接线是否有误；若无 误，可考虑更换集成功放器件。 （3）动态测试。在功率放大器的输出端接额定负载电阻RL条件 下，功率放大器输入端加入频率等于1KHz的正弦波信号，调节输入 信号大小，观察输出信号的波形观察输出信号的波形。若输出波形 变粗或带有毛刺，则说明电路发生自激振荡，应尝试改变外接电路 的分布参数，直至自激振荡消除。然后逐渐增大输入电压，观察测 量输出电压的失真及幅值，计算输出最大不失真功率。改变输入信 号的频率，测量功率放大器在额定输出功率下的频带宽度是否满足 设计要求。
高保真功放与音箱分体式系统的功率放大方法与原理
高保真功放与音箱分体式系统的功率放大方法与原理音响系统是人们日常生活中常见的娱乐设备之一。
而高保真功放与音箱分体式系统作为一种高品质音响设备，在音质和功率输出方面具有独特的优势。
本文将介绍高保真功放与音箱分体式系统的功率放大方法与原理。
首先，高保真功放与音箱分体式系统通常由功率放大器和音箱两部分组成。
功率放大器负责将音频信号进行放大，而音箱则负责将放大后的信号转换成声音输出。
功率放大器是高保真音响系统的核心部件之一。
它的主要作用是将输入的低电平音频信号放大到足以驱动音箱的电平。
高保真功放所追求的是尽可能保持音频信号的原汁原味，即高保真度。
它通过精确的电路设计和高质量的元器件来实现音质的提升。
在功率放大的方法上，高保真功放一般采用AB类功率放大器。
AB类功放是一种折中的设计，结合了A类功放和B类功放的优点。
A类功放具有高保真度和低失真的特点，但功率效率较低。
B类功放功率效率高，但失真较高。
AB类功放通过在A类和B类之间切换，既保持了高保真度，又提高了功率效率。
AB类功放的原理是将音频信号分成正半周和负半周，分别由两个互补的放大器来放大。
其中，正半周期的信号由NPN型晶体管放大，负半周期的信号由PNP型晶体管放大。
通过两者的合作，功率放大器实现了高效率和低失真。
高保真功放与音箱分体式系统的音箱部分也是功率放大的关键环节。
音箱接收到功率放大器输出的电信号后，将其转换成机械能，生成声音输出。
音箱的性能直接影响着声音的质量和功率输出的大小。
音箱的功率放大方法通常是通过扩音技术来实现。
扩音技术将输入的电信号调整到适合驱动音箱的电平，并根据音频信号的特性进行放大。
扩音技术通常包括预处理、放大和保护三个环节。
预处理环节主要包括音频信号的滤波、均衡和控制等处理。
滤波器可以根据音频信号的频率特性进行滤波，去除非音频信号或者杂音。
均衡器可以调整音频信号的频率特性，使其更符合个人听感。
控制器可以根据音频信号的动态特性进行动态控制，保证声音的稳定性和清晰度。
一丶音频功率放大器原理图及原理
一丶音频功率放大器原理图及原理音频功率放大器原理图：音频功率放大器原理：上图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。
二丶元器件识别电阻序号电阻色标万用表档位及量程实测值标准值1 R12 R23 R34 R45 R56 R67 R78 R89 R9序号电容性质万用表档位及量程实测值标准值1 C12 C23 C34 C45 C56 C6集成功率放大器TDA2030。
RP为碳膜电位器。
C1、C2为电解电容器，耐压为16V，C3、C4、C5为瓷介电容。
R1、R2、R3为碳膜电阻，额定功率为1/8W。
R4为碳膜电阻，额定功率为1/4W。
VD1、VD2为IN4007小功率整流二极管。
三丶元器件的安装元件分布图根据元件分布图上的元件分布将对应的元器件放置在对应的位置。
由于TDA2030输出功率较大，因此需加散热器。
而TDA2030的负电源引脚（3脚）与散热器相连，所以在装散热器时，要注意散热器不能与其他元器件相接触。
四丶焊接的工艺焊接工艺的流程：按清单归类元器件—插件—焊接—剪脚—检查—修整。
高保真ocl音频放大电路完整版
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TDA7293大功率高保真功放集成电路
TDA7293大功率高保真功放集成电路TDA7293大功率高保真功放集成电路TDA7293是ST（SGS－THOMSON）公司出品的一款大功率高电压（比TDA7294高±10V）DMOS高保真功放集成电路，额定输出功率为100W。
最大工作电压为120V。
其主要参数如下电源电压（双电源）最小＝±12典型＝±50最大＝±60 V输出功率Vs＝±45V R=8Ω140 ｗ输出功率8?Ω±40V 谐波失真10% 100W总谐波失真5W 0.005%开环电压增盖80 ｄB转折速率15 ｖ／μS输出电流 6.5 A输入阻抗100 120 150 KΩTDA7293和TDA7294的内部结构基本一样，分为三级：差分输入级由双极型晶体管组成，推动级和功率输出级采用场效应管，这种结构可以综合双极型晶体管低噪音和功率场效应管在线性、温度系数、音色上的优势。
音色优美，兼顾了双极信号处理电路和MOS功率管的优点，具有低失真、低噪音、高耐压以及开关机静音、过热保护、短路保护等优点。
TDA7293外观大小和TDA7294一样，也是15脚封装，各引脚的功能与TDA7294大致相同，只有几个脚稍有出入。
TDA7293各脚的作用如下：①脚是待机地；②脚是反相输人端；③脚是正相输人端；④脚是地；⑤脚是短路电流检测端，通常作为悬空；⑥脚是自举端；⑦脚是正电源输入端（信号处理部分）；⑧脚是负电源输入端（信号处理部分）；⑨脚是待机端；⑩脚是静音端；(11)是缓冲驱动输出端（桥接时使用）；(12)脚是反馈输人端；(13)脚是正电源输人端（功率输出级部分）；(14)脚是功率输出端；(15)脚是负电源输入端（功率输出级部分）。
TDA7293的⑨脚为静音为控制端，当该脚低于2.5V时，TDA7293执行静音操作，输出端无信号输出；⑩脚为待机模式控制端，当该脚低于2.4V时，TDA7293工作在待机模式，内部电路停止工作。
高保真胆机功放电路的原理及制作
高保真胆机功放电路的原理及制作目前，电脑声卡音频、MP3、MP4以及CD、SACD、DVD甚至蓝光碟等多媒体音源，多为解压缩数模转换流，通常用晶体管或集成电路音频放大器放音，虽然具备一定的优点外，但音质略显直白生硬，缺泛韵味，少有临场感，即通常称之为数码声。
而用胆管（电子管）制作的音频放大器，播放多媒体音源，能够有效地改善音质，可获得良好的听感，有效克服多媒体音源音色冷板生硬，缺泛情调之嫌，使人声乐曲充满活力，久听不厌！为了解决这一问题，使后级重放乐声更传神，音色更美好，近些年来，流行用胆管（电子管）音频放大器，播放电脑等数码音源，以获得良好的听感，有效克服数码音源音色冷板生硬，使乐曲声充满活力，久听不厌！由于采用胆管这一器件，对基于数模转换音频这一脉冲信号波形的前沿后跌具有一种时滞作用，极大地改善了音响效果。
胆管音频放大器对音频信号具有独特的表现力，一些LP黑胶烧友也十分钟情于胆机，认为胆机是LP唱机的绝配。
单端胆机音质醇美剔透，十分迷人，尤其在表现音乐人声方面情感丰富，魅力独特。
为了进一步提高单端胆机的性能，增强对乐曲的表现力，使音质更好听，音色更完美！试制一部6C16电感直耦FU50单端机，在不悖电路原理的前提下，坚持简洁至上原则，多一个元件，多一份失真，能减的元件尽量减。
制作成功后的胆机功放保真度极高，有兴趣的话不妨一试。
电路原理整机电路如图所示，电压放大采用高跨导低噪声宽频带单三极管6C16担任，6C16与FU50之间采用电感直耦，既保证良好的幅频特性又能领略电磁耦合的魅力，电感直耦较阻容耦合、电感电容耦合及变压器耦合在性能上要好得多，可有效地克服数码声，增强乐声讨胆味。
为了提高线性减小失真，FU50采用三极管接法。
6C16系高跨导中屏流三极管，加之感性负载，在屏压150V电压下能输出80V左右推动电压，足以推动FU50，此管用于电压放大线性好失真小，音质醇美剔透，色彩斑斓，加之单管封装，声底清净，音场定位准。