差动输入音频功率放大器教案
音频功率放大器课程设计
适用标准文案电子技术综合训练设计报告题目：音频功率放大器姓名：陈邈宏学号：11220408班级：自动化四班同构成员：赵斐白治龙指导教师：骆作颢日期：设计题目音频功率放大器电子信息与电学生姓名陈邈宏所在院系专业、年级、班 11 级自动化四班气工程学院一．设计内容及技术要求：设计并制作一个音频功率放大器，将MP3输出的音乐信号放大。
基本要求：1.放大器有两个 MP3输出输入接口；2.能够使用电子开关进行音源选择，而且能够用发光二极管指示；3.放大器设有音量控制，功率放大功能；4.主要技术指标以下：（1）额定输出功率： 2 ×1 W （或 2×5 W）（THD<=0.5%）（2）负载阻抗： 8 欧姆（3）输入阻抗：》600 欧姆5.电源： 220V/50HZ的工频沟通供电：（注：直流电源部分即达成设计即可，不准制作，用实验室供给的稳压电源调试，但要求设计的直流电源能够知足电路要求）6. 依据以上技术要求设计电路，绘制电路图，对设计的电路用 MULTISIM 或OrCAD/PspiceAD9.2 进行仿真，用万用板焊接元器件，制作电路，达成调试，测试，撰写设计报告。
发挥部分：1．设计平衡电路（音调电路）。
2．有电平指示功能。
二．提交成就1.设计报告。
2.作品。
3.电路原理图：要求提交两份，一份为 CAD/EDA软件绘制，另一份为手工绘制，图纸大小自定，但要切合标准，电路图绘制要规范。
三．设计进度1.时间：三周。
2.进度安排：（1）第一周选题，熟习题目，剖析要求，查找资料，选择方案，优化方案，确立方框图，单元电路设计，选择元器件；（2）第二周进行电路仿真，确立电路原理图，画出电路原理图，购置元器件，焊接电路；（3）第三周电路调试，电路测试，绘制电路原理图，达成设计报告，辩论。
指导老师署名：音频功率放大器摘要：设计了一个带音调控制的音频放大电路，该电路拥有对音频信号放大的功能。
该电路主要由前置放大电路、音调控制电路及功率放大电路三部分构成，此中，前置放大电路采纳反对比率运算器来实现电压的放大；音调控制电路采纳负反应式来实现音调控制；功率放大电路采纳DTA2030 功率放大器来实现功率放大。
音频功放电路教案(详案)
2、根据音频功率放大器结构分析，画出总框图；
3、适时相互讨论，保证进度
引导文、头脑风暴法、小组讨论
设计任务书
讨论法
20分钟
项目
计划阐述
以小组为单位，组长为代表阐述项目计划
汇报法、讨论法、张贴法
项目计划书
操练
20分钟
总结
归纳小结、评价
教师引导
学生总结
讨论
自由发言
能力
训练
任务
任务1：找出双面印制板加工工艺流程图
任务2：制作一块音频功率放大器电路板
重点
难点
及
解决方法
重点难点：
制作一块音频功率放大器电路板
解决办法：
1、查找资料
2、教师指导
参考资料
《电子技术技能训练》主编杨元挺张大彪
《音响技术》王泽祥国防工业出版社发行部
《PROTEL 99SE印制电路板设计教程》郭勇机械工业出版社
3分钟
作业
查阅资料，了解音频功率放大器的工作原理
教师列举
查阅方法
课外自学
资料查阅
2分钟
后记
采用目标教学功率放大器教案设计（二）
本次课标题：音频功率放大器电路设计
授课班级
课时
4
上课
时间
上课
地点
电子技术工作室
教学
目的
能熟练应用CAD（PROTEL）技术设计各类电路
《PROTEL 99SE印制电路板设计教程》郭勇机械工业出版社
本次课教案
步骤
教学内容
教学方法
教学手段
学生活动
时间分配
引入
（任务项目）
差动输入(恒流源,Ube倍增)音频功率放大器教案
差动输入（恒流源，Ube 倍增）音频功率放大器一体化教案一、教学目标1．分析、理解差动输入音频功率放大器的工作原理； 2．掌握电路调试、直流工作点参数测试与计算；3．理解并掌握两种恒流源电路的原理和特点，学习复合管第三种结构； 4．在理解差动输入音频功率放大器的工作原理的基础上能排查简单故障。
二、教学实施1．抄画电路如图1所示，这是笔者为中山技师学院电子专业三年级同学，在讲授《实用音响电路》一书时，为大家.设计的第四个中功率音频功放电路。
图1 差动输入音频功率放大器（1）要求大家抄画投影上的电路（学生行为）说明：图中方框中的为说明文字，帮助理解电路的工作原理，为了简便起见，可以不抄。
（2）展示PCB 元件布局图（老师行为）为了提高同学们的焊接成功率，老师专门设计一份模拟的PCB 元件布局图（图2）在此展示，供大家参考。
在制作实施阶段，打印给大家（2人一份）。
说明：为了减轻同学们的焊接任务，PCB 元件布局图中省略了1R 、2R 和1C 。
这些元件的省略并不会影响电路正常工作。
时间：2014-5-21 地点：项目实验室 班级：112电子512图2 PCB 元件布局图2．工作原理由图1所示电路可以看出，从电源到地有5条直流通路，各支路参考静态电流也不相同，见表1。
1R 是输入电阻，与1C 组成低通滤波电路，滤除信号源或电路板引入的杂散高频干扰。
2R 为2C 提供放电通路，在系统断电后放掉2C 残存的电荷。
5R 与3C 、4C 组成去耦电路，消除输出级电流波动引起的电压纹波对输入级的影响。
电阻3R 、4R 组成分压电路产生2/CC U 电压加到VT 0的基极，建立静态偏置电压（5R 阻值较小，直流电压忽略不计），此时输出端Q 点电压也约为2/CC U 。
若由于某种原因使Q 点电压升高，则将有以下自动反馈平衡过程：↓↓→↑→=↑→→=↑→=↑↑→↑→Q C B C C B E EB E E B Q U U U U I U U U U U U U 6611111122)()-()(VT 1与VT 2构成差动放大级，6R 、8R 、VS 1与VT 3组成恒流源，给差动管提供恒定的静态电流，即使电源电压有较大范围的变动，该电流也基本保持不变。
音频功率放大器课程设计
梧州学院课程设计论文课程名称模拟电子技术 .论文题目音频功率放大器设计.系别电子信息工程系 .专业电子信息工程 .班级电本一班 . 学号 201301902100 .学生姓名聪明的小强 .指导教师 xxxx .完成时间 2014 年 12 月目录第一章、系统原理分析与设计任务 (3)1.1功率放大器的基本原理 (3)1.2设计任务 (3)第二章、设计方案分析 (4)2.1 TDA2030简介 (5)2.2 主要单元电路 (6)2.3 所需元器件 (6)第三章、制作、调试过程与测量数据分析 (7)3.1制作、调试过程与测量数据分析 (8)3.2 作品展示 (9)3.3小结 (10)3.4参考文献 (10)第一章系统原理分析与设计任务1.1 功率放大器的基本原理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。
1.2 设计任务设计一个音频功率放大器，声音信号可直接由话筒或线路输入。
设计指标：（1）. 最大不失真输出功率：Po≥8W。
（2）. 额定负载电阻：R L=8Ω或4Ω。
（3）. 频带宽度：50HZ～20KHZ。
（4）. 非线性失真度：小于5％。
（5）. 具有音调控制功能第二章设计方案分析2.1 TDA2030简介TDA2030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。
音频放大器课程设计
电子课程设计课程设计名称 : 电子课程设计课程设计题目 : 音频放大器设计学院名称：工学院班级：11级通信工程学号：201101030119姓名：陶媛指导教师：朱家兴2013年 8 月 25摘要进入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。
在一些电子设备中，常常要求放大电路的输出级能够带动较重负载，因而要求放大电路具有较高的效率，能够根据负载的要求提供足够的输出功率。
本系统是基于三极管元件设计而成的一种音频放大器，由前置放大电路、带通滤波电路、混频电路、电源电路四部分构成。
前置放大电路主要由差分放大电路构成，外加恒流源提供偏置，抑制电路的温漂，提高共模增益比。
然后通过由一个二阶压控电压源高通滤波器和一个二阶压控电压源低通滤波器构成的带通滤波器，再接入一个混频电路（可加入背景音乐），最后通过电容耦合到功率放大电路中除去了直流对后级放大电路的影响。
混频电路由一个简单的加法器构成。
本次课程设计整个过程涉及到理论计算，电路板布局，焊接技术，电子仪器的使用等一系列知识要点。
本方案使用MIC驻级体话筒收集人说话的微弱信号，并由话筒变成电信号，经过音频放大电路的多级放大，最后由耳机插座X2输出，输出的信号由外接的耳机或扬声器发出声音关键字：电子设备声音信号电信号放大目录前言 (1)一、设计内容及要求 (2)二、系统组成及工作原理2.1 系统组成 (3)2.2 工作原理 (4)三、功率放大电路设计3.1 功率放大电路 (5)3.2 模块组成及工作原理 (5)四、系统调试4.1 实验与调试 (7)4.2 测试结果与分析 (7)结论 (8)参考文献 (9)前言科学技术是第一生产力。
以前的三次工业革命就使我们的社会发生了翻天覆地的变化，使我们由手工时代进入了现代的电器时代。
同时科技在国家的国防事业中发挥了重要的作用，只有科技发展了才能使一个国家变得强大，才能使一个名族变得富强。
音频功率放大器（课程设计报告）
1 概述在介绍音频功率放大器的文章中，有时会看到“THD+N”，THD+N是英文Total Hormonic Distortion +Noise 的缩写，译成中文是“总谐波失真加噪声”。
它是音频功率放大器的一个主要性能指标，也是音频功率放大器的额定输出功率的一个条件。
THD+N性能指标THD+N表示失真+噪声，因此THD+N自然越小越好。
但这个指标是在一定条件下测试的。
同一个音频功率放大器，若改变其条件，其THD+N的值会有很大的变动。
这里指的条件是，一定的工作电压VCC(或VDD)、一定的负载电阻RL、一定的输入频率FIN（一般常用1KHZ）、一定的输出功率Po下进行测试。
若改变了其中的条件，其THD+N值是不同的。
例如，某一音频功率放大器，在VDD=3V、FIN=1kHz、RL=32Ω、Po=25mW条件下测试，其TDH+N=0.003%，若将RL改成16欧，使Po增加到50mW，VDD及FIN不变，所测的TDH+N=0.005%。
一般说，输出功率小（如几十mW）的高质量音频功率放大器（如用于MP3播放机），它的THD+N指标可达10-5，具有较高的保真度。
输出几百mW的音频功率放大器，要用扬声器放音，其THD+N一般为10-4；输出功率在1～2W，其THD+N更大些，一般为0.1～0.5%.THD+N这一指标大小与音频功率放大器的结构类别有关（如A类功放、D类功放），例如D类功放的噪声较大，则THD+N的值也较A类大。
这里特别要指出的是资料中给出的THD+N这个指标是在FIN=1kHz下给出的，在实际上音频范围是20Hz～20kHz，则在20Hz～20kHz范围测试时，其THD+N要大得多。
例如，某音频功率放大器在1kHz时测试，其TDH+N=0.08%。
若FIN改成20Hz-20kHz,，其他条件不变，其THD+N变为小于0.5%。
输出额定功率的条件过去有用“不失真输出功率是多少”这种说法来说明其输出功率大小。
音频功率放大器(课程设计)
音频功率放大器的设计任务书1 设计指标（1）直接耦合的功率放大器，额定输出功率10W，负载阻抗8Ω；（2）具有频响宽、保真度度、动态特性好及易于集成化；（3）采用分立元件设计；（4）所设计的电路具有一定的抗干扰能力。
2 设计要求（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）S C H文件生成与打印输出。
3 编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
4 答辩在规定时间内，完成叙述并回答问题。
音频功率放大器设计摘要：这款功放采用了典型的OC L功放电路，为全互补对称式纯甲类DC结构，功放的每一级放大均工作于甲类状态。
输入级和电压放大级采用线性较好的沃尔漫电路，差分管及电流推动管分别为很出名的K170、J74（可用K389、J109孪生对管对换）对管和K214、J77中功率M OS管，功率输出级为2SC5200和2S A1943大功率东芝管并联输出，功率强劲，驱动阻抗2Ω的喇叭也轻松自如，毫不费力。
综合运用了我们前面所学的知识。
设计完全符合要求。
关键字：沃尔漫电路T IM共源-共基电路共射-共基电路1 引言在现代音响普及中，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。
2设计思路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图1前置放大电路框图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。
所以对猝发性声音瞬间升降能迅速反映。
因而输出功率发生急剧变化时，电12源电流变化微乎其微。
由这种强大的驱动者来推动扬声器就能轻而易举的获得高保真的重放效果。
为了能得到好的音质,在设计时,我采用了前后级分离。
实训3-1-音频功率放大器的制作与调试
深圳职业技术学院Shenzhen Polytechnic实训项目单Training Item实训3 音频功率放大器的制作与调试一、实训设备、工具与要求1．实训设备、工具直流稳压电源、万用表、示波器、音频信号发生器、烙铁、吸锡枪、斜口钳、螺丝刀等常用电子工具。
2．实训要求⑴每位学生独立完成项目的制作、调试并撰写实训报告；⑵项目制作完成后由制作者按“验收标准”测试功能与参数，指导教师验收并登记成绩；⑶项目经指导教师验收后，由制作者将全部元件拆卸后装入元件袋，交指导教师验收并登记；⑷实训结束后2周内交实训报告。
二、实训涉及的基本知识1．差动放大电路差动电路是模拟运放的主体，从结构和作用上是把两管（甚至四管）当一个管用，其结果是它的低频特性直逼零频，对抵制温漂及电源的干扰十分有效。
最基本的差动电路如图1所示，它们是改进型差动电路。
一款功放电路不管它有多么复杂，如何变换花样，均离不开差动电路的框架，尤其是功放电路的输入级，一般都设有差动电路来抑制温漂。
2．有源负载和电流密勒电路这也是一个常见电路，所谓有源负载就是恒流源电路，用在集电极（漏极）回路中取代RC可提高放大倍数，用在差动电路的发射极（源极）回路中取代Re则具有稳定直流工作点、提高抗干扰能力的作用。
图1中的VT5、VD和R5组成一恒流源电路，VT3、VT4、R1、R2组成电流密勒电路。
一般场效应管差动电路的两臂加入电流电流密勒电路还有一个作用就是降低FET管的漏源极压差，在用FET管作差动输入级的功放中运用极为普遍，其中电流密勒电路在差动电路的两臂更具有自动平衡两管电流之作用。
图1三、实训电路、原理及器件清单1、实训电路图1 音频功率放大器原理图2、电路原理图2电路主要由一级差分放大输入电路、一级差分电压激励放大及全互补推挽功率放大输出电路组成。
为了使电路更加稳定，性能更加优良，还采用了二极管恒流源电路、共射-共基电路、温度补偿恒压偏置、二极管对电压、电流放大级电源隔离电路等。
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差动输入音频功率放大器一体化教案
一、教学目标
1．学习如何设置直流工作点、如何消除交越失真、如何根据散热器的大小确定末级的静态电流；
2．分析、理解差动输入音频功率放大器的工作原理； 3．掌握电路调试、直流工作点参数测试与计算；
4．在理解差动输入音频功率放大器的工作原理的基础上能 单故障。
二、教学实施
1．抄画电路
如图1所示，这是笔者为中山技师学院电子专业三年级同学，在讲授《实用音响电路》一书时，为大家.设计的第四个中功率音频功放电路。
图1 高（输入）阻抗的音频功率放大器
（1）要求大家抄画投影上的电路（学生行为）
说明：图中方框中的为说明文字，帮助理解电路的工作原理，为了简便起见，可以不抄。
（2）展示PCB 元件布局图（老师行为）
为了提高同学们的焊接成功率，老师专门设计一份模拟的PCB 元件布局图（图2）在此展示，供大家参考。
在制作实施阶段，打印给大家（2人一份）。
说明：为了减轻同学们的焊接任务，PCB 元件布局图中省略了1R 、2R 和1C 。
这些元件的省略并不会影响电路正常工作。
由图1所示电路可以看出，从电源到地有5条直流通路，各支路参考静态电流也不相同，见表1。
表1 差动输入级功率放大器的5（或6）条直流通路
交流放大信号是叠加于直流之上的动态变化。
VT 0和VT 1组成复合管，输入信号经1R 、2C 加到VT 0的基极，与发射极的采样信号“相减”后被放大。
由于VT 0发射极的信号是输出信号经反馈电阻6R 在采样电阻7R 分压（比输出电压小得多），因此，VT 0放大的是输入信号与采样信号的“差值”，该值非常小，经VT 0放大后也比较小，于是就需要VT 1再次放大。
最后，由复合管组成的互补电路进行电流放大驱动负载。
3．电路制作 （1）安全教育
进入实验室要进行安全教育，特别是用电安全教育，让大家都有安全意识，小心操作。
（2）分拣元件
由实验老师根据任课老师提供的PCB 图，从元件仓库里拣出所需要的元件； （3）由学生本人根据分发的PCB 图，从元件盒里挑拣出自己所需要的元件；
（4）安排2位同学，把电路板统一打孔，为后续安装功率管和散热器； （5）指定同学分发焊锡及焊接工具。
4．电路调试（学生行为） （1）设置电源
设置电源电压为20V ，并用数字万用表验证之。
（2）调节静态电流
测试输出端Q 点10≈Q U V ，调节RP 1时（从零到大调节），用数字万用表200mV 挡测量13R （或14R ）的压降，使其约为5～10mV ，设置功率管VT 4、VT 5集电极静态电流，这时所有晶体管均处于放大状态。
VT 0、VT 6基本等电位，若由于某种原因，致使Q 点的电压升高，则将有以下自动反馈平衡过程：
↓↓→↑→=↑→↑→=↑→↑→↑→Q C B C C B E EB E E B Q U U U U I U U U U U U U 1100000066)()-()( （3）试听测试
在上述直流调试完成之后，接上音频信号源试听，调节RP 1时使声音听起来比较清澈、明亮为止（注意：动态电流不能超过1A ，否则散热器发热严重，TIP41有烧毁的危险！）。
5．测量计算（学生行为） （1）测量晶体管及中点电压
按上述“第3项”调节好电路后，测量Q 点电压Q U = ，这时所有晶体管发射结电压都约为0.6V 左右，各个晶体管都工作在放大状态，实测晶体管及中点电压填在表2中。
注：① 0EB U 指VT 0的发射结电压，0E U 、0B U 分别指VT 0的E 、B 极相对于公共地的电压（其它同此）；
② 测量晶体管发射结电压用数字万用表2V 挡。
（2）根据表2静态参数计算相应支路的电流，填在表3中。
E ）用数字万用表200mV 挡测量15R （或16R ）两端电压为 ，流过它们的电流为 。
提示：Ω=25.015R U I 或，Ω
=25.016R U
I ，若13R （或14R ）不是0.25Ω，应以实际参数计算（注意：
单位是mA ）。
三、收缴、批改电路板和实验报告 五、教学总结
1．电路板存在的问题及反馈
列表分类找出“电路板”几种常见的电路故障，探寻故障排查的顺序、方法。
2．实验报告存在的问题及反馈
列表分类找出“实验报告” 几种常见不合理、不规范之处，指出改正措施。
3．老师的“电路样板”测试与分析
以老师的“电路样板”为范例，引领学生如何测试、和计算电路的有关参数，如何根据不合理或互相矛盾的数据分析出问题所在等。
如何正确完成实验报告。
2014-4-27。