功率放大器课程设计

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lm386音频功率放大器课程设计

lm386音频功率放大器课程设计

lm386音频功率放大器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解lm386音频功率放大器的基本工作原理,掌握其电路组成和功能。

2. 学生能掌握lm386音频功率放大器的关键参数,如放大倍数、输入阻抗、输出阻抗等。

3. 学生能了解音频信号处理的基本概念,如音频信号的幅度、频率、失真等。

技能目标:1. 学生能够独立完成lm386音频功率放大器的电路搭建,并进行调试。

2. 学生能够运用所学知识,分析并解决电路中可能出现的问题,如噪声、失真等。

3. 学生能够利用测量工具,对lm386音频功率放大器的性能进行评估。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,提高学习积极性,树立科技创新意识。

2. 学生通过实践活动,培养动手能力、团队协作能力和解决问题的能力。

3. 学生能够关注电子技术的发展,了解其在实际生活中的应用,增强社会责任感。

本课程针对高年级电子技术相关专业学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,明确以上课程目标。

在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便于后续的教学设计和评估。

通过本课程的学习,使学生不仅掌握lm386音频功率放大器的相关知识,还能提高实践操作能力和科技创新意识,为培养电子技术领域的人才奠定基础。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. lm386音频功率放大器原理- 介绍lm386芯片的基本结构、工作原理及特点。

- 分析lm386电路的组成,包括输入级、放大级和输出级。

2. lm386音频功率放大器电路设计与搭建- 讲解电路设计原理,包括放大倍数的计算、外围元件的选择等。

- 引导学生根据设计要求,动手搭建lm386音频功率放大器电路。

- 教材章节:第三章第三节“音频功率放大器的设计与制作”。

3. lm386音频功率放大器性能测试与优化- 介绍性能测试方法,如放大倍数、频率响应、失真等。

- 指导学生运用测量工具进行性能测试,分析测试数据。

- 讨论优化电路性能的方法,如滤波、阻抗匹配等。

高保真音频功率放大器课程设计

高保真音频功率放大器课程设计

高保真音频功率放大器课程设计一、设计任务音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。

音频频率范围约为20 Hz~20 kHz,因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应。

音频功率放大器的主要作用是向负载提供功率,要求输出功率尽可能大,效率尽可能高。

非线性失真尽可能小。

音频功率放大器的特点:1. 输出功率足够大;为获得足够大的输出功率,功放管的电压和电流变化范围应很大。

2. 效率要高;功率放大器的效率是指负载上得到的信号功率与电源供给的直流功率之比。

3. 非线性失真要小;功率放大器是在大信号状态下工作,电压、电流摆动幅度很大,极易超出管子特性曲线的线性范围而进入非线性区,造成输出波形的非线性失真,因此,功率放大器比小信号的电压放大器的非线性失真问题严重。

根据框图设计出高保真音频功率放大器。

高保真音频功率放大器设计框图二、设计要求A要求了解集成功率放大器内部电路工作原理,掌握其外围电路的设计与主要性能参数的测试方法。

B要求掌握音频功率放大器的设计方法与小型电子线路系统的装调技术。

三、主要技术指标根据技术指标和已知条件,选择合适的功放电路,如:OCL、OTL、BTL电路。

完成对高保真音频功率放大器的设计、装配与调试。

A输出功率10W频率响应20-20KHZ效率>60失真度<0.5%B选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。

计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图,阐述基本原理。

(用PSPICE、EWB软件完成仿真)C安装调试并按规定格式完成课程设计报告书D自制电源。

功率放大器课程设计

功率放大器课程设计

《功率放大器电路(OLC)》课程设计说明书院(系)名称专业名称学号学生姓名指导教师成绩日期前言(1)要求输出功率尽可能大为了获得大的功率输出,要求攻防的电压和电流都有足够大的输出幅度,因此器件往往在接近极限运用状态下工作。

(2)效率更高由于输出功率大,因此直流电源消耗的功率也大,这就存在一个效率问题。

所谓效率就是负载得到有用信号功率和电源供给的直流功率的比值。

这个比值越大,意味效率越高。

(3)非线性失真功率放大电路在打信号下工作,所以就不可避免地会产生非线性失真,而且同一功放管输入越大,非线性失真越严重。

目录一.性能指标二.设计任务与要求1. 根据设计指标选择电路形式,画出原理电路图;2.画出PCB图;3.估算元件的参数并选择元件,列出材料清单,利用万能板焊接元器件;4.拟定测试内容及步骤,并记录表格三.总体方案设计1. 设计思路2.OCL功放各级的作用和电路结构特征四.安装调试要求五.参考文献六.报告总结一.性能指标最大输出功率:P0>10W输出负载:R L=8欧二.设计任务与要求1.2.3. 1-1材料清单如下:材料数量单价/元型号可调电阻 1 1 22kΩ电阻 6 0.1 3个100kΩ、1个150kΩ、1个4.7kΩ、1个1Ω电容7 0.25 1个2200μF、2个22μF、1个100μF、1个0.22μF、1个0.1二极管 2 0.25 2个1N4001运放 1 0.5 D2003喇叭 1 1.5 R L电路板 1 16导线 1 10数字万用1 80表指针万用1 60表钳子 1 8电烙铁 1 10锡30吸锡器 1 59V电池 1 21.5V电池 2 0.5接头 1 11-2 电路板的制作与焊接注意事项:1.焊接前,必须对焊件表面进行清洁处理。

如果焊件表面被氧化或玷污,可用酒精擦洗或用细砂纸砂磨,以去掉氧化物或污物,然后沾上松香焊剂并镀上锡。

2.合适的焊接温度是提高焊点质量的保证。

lm386音频功率放大器课程设计

lm386音频功率放大器课程设计

lm386音频功率放大器课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握LM386音频功率放大器的基本原理、电路组成、功能及应用。

具体目标如下:1.知识目标:(1)了解LM386音频功率放大器的内部结构和工作原理;(2)掌握LM386音频功率放大器的引脚功能和电气特性;(3)了解LM386音频功率放大器在不同应用场景下的电路设计。

2.技能目标:(1)能够分析LM386音频功率放大器的输入输出特性;(2)能够根据实际需求设计LM386音频功率放大器的应用电路;(3)能够对LM386音频功率放大器电路进行调试和故障排除。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对电子技术的兴趣和好奇心;(2)培养学生敢于动手、勇于实践的科学精神;(3)培养学生关注社会、关注科技发展的责任感。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.LM386音频功率放大器的内部结构和工作原理;2.LM386音频功率放大器的引脚功能和电气特性;3.LM386音频功率放大器在不同应用场景下的电路设计;4.LM386音频功率放大器的输入输出特性分析;5.LM386音频功率放大器电路的调试和故障排除。

三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解LM386音频功率放大器的内部结构、工作原理、引脚功能和电气特性等基本知识;2.案例分析法:分析实际应用中LM386音频功率放大器的电路设计,使学生更好地理解理论知识;3.实验法:安排实验室实践环节,让学生动手搭建LM386音频功率放大器电路,培养学生的实践能力;4.讨论法:学生进行小组讨论,分享学习心得和实验经验,提高学生的合作意识。

四、教学资源为了支持本节课的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用《电子技术基础》等相关教材,为学生提供理论知识的学习;2.参考书:提供《LM386音频功率放大器应用手册》等参考书,丰富学生的学习资料;3.多媒体资料:制作PPT课件,直观展示LM386音频功率放大器的内部结构和工作原理;4.实验设备:准备LM386音频功率放大器实验板、信号源、示波器等实验设备,为学生提供实践操作的机会。

电子技术课程设计----OTL功率放大器

电子技术课程设计----OTL功率放大器

电子技术课程设计----OTL功率放大器课程设计报告课程名称:电子技术课程设计设计题目:OTL功率放大器课程设计摘要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。

有用继承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。

本文设计的是一个OTL 功率放大器,该放大器采用TDA2030音频放大器芯片,TDA2030音频放大器电路是最常用到的音频功率放大电路,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。

采用正输出单电源供电。

文中介绍了该放大器和运用LM317三端可调正稳压器集成电路组成的可调稳压电源的具体设计。

其次本次实物产品采用PCB印制电路板制作(单面板)使其性能良好满足1课程设计设计要求和外表美观。

关键词:LM317三端可调正稳压器集成单电源供电电路;OTL功率放大电路;TDA2030音频放大器;交越失真;无输出耦合电容;输出功率;反馈网络;三端可调集成稳压电路;PCB单面板。

2课程设计目录设计要求........................................................................................................................ (1)1、方案论证与对比 (1)1.1、总体方案设计........................................................................................................................ . (1)1.2方案一........................................................................................................................ . (2)1.2 方案二........................................................................................................................ (3)1.3 两种方案的对比........................................................................................................................ .. 42、电源部分的设计 (5)2.1总体方案设计........................................................................................................................ . (5)2.2方案论证与对比........................................................................................................................ (5)2.2.1方案一........................................................................................................................ . (5)2.2.2方案二........................................................................................................................ . (6)2.2.3两种方案的对比........................................................................................................................ (7)3.单元电路设计及元器件选择和电路参数计算 (8)3.1 单元电路设计与原理说明 (8)3.2 电路参数计算........................................................................................................................ (9)3.3功率的计算........................................................................................................................ .. (9)3.4电源部分........................................................................................................................ . (10)4.2 绘制电路原理图.........................................................................................................................114.3 对实物电路进行调试并记录数据 (11)4.3.1电路调整与测试........................................................................................................................ . (11)4.3.2通电观察........................................................................................................................ . (14)4.3.3 OTL功放部分的检测.........................................................................................................................154.4 数据分析及误差分析 (15)5. 设计体会与总结 (15)6、元器件及仪器设备明细表 (16)7、参考文献........................................................................................................................ . (17)8 致谢........................................................................................................................ (18)9 附录........................................................................................................................ .. (18)附录A 相关电路图.........................................................................................................................18附录B:相关芯片资料 (20)3OTL功率放大器设计设计要求1. 额定输出功率P0&gt;=10W2. 负载阻抗RL=8欧3. 采用全部或部分分立元件电路设计一种OTL音频功率放大器。

功率放大器设计课程设计

功率放大器设计课程设计

电子技术课程设计题目:功率放大器的设计系别:机电工程系专业:机电一体化班级:三班学生姓名:王林柯指导老师:蒋晓燕完成日期:河南质量工程职业学院目录第一章设计的基础知识 (3)1.1选题的意义 (3)1.2设计方案 (3)1.3功率放大电路的设计 (4)1.3.1功率放大电路工作状态的选择 (4)1.3.2所选的工作状态 (6)1.3.3功率BJT选择 (9)第二章设计的电路 (10)2.1.1所设计电路的原理 (10)2.1.2所设计的电路图 (12)2.1.3电路的调试 (12)2.1.4常见故障及原因 (13)第三章设计总结 (14)参考文献 (15)河南质量工程职业学院《电子技术》课程设计任务书班级机电一体化三班学生姓名李光照指导教师蒋晓燕课程设计题目功率放大器的设计主要设计内容1.功率放大电路工作状态的选择2.功率放大电路的设计3.功率放大电路的故障与排除主要技术指标和设计要求1.设计指标1 输出功率尽可能的大;2 失真尽可能的小;3 效率要高;4 要有散热措施;2.设计要求1 画出电路原理图(或仿真电路图);2 元器件及参数选择;3 电路仿真与调试;4 PCB文件生成与打印输出。

3.编写设计报告写出设计全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。

主要参考资料及文献【1】杨世彦主编.《电工学》的中册《电子技术》.机械工业出版社.2006.01【2】陈跃安主编. 《电路学与电工电子技术》.北京交通大学出版社;清华大学出版社.2005.10【3】刘蕴陶主编.《电工电子技术》.高等教育出版社.2007.03【4】张志良主编.《电子技术基础》.机械工业出版社.2009.01功率放大器的设计与制作设计任务和要求1.设计指标5 输出功率尽可能的大;6 失真尽可能的小;7 效率要高;8 要有散热措施;2.设计要求5 画出电路原理图(或仿真电路图);6 元器件及参数选择;7 电路仿真与调试;8 PCB文件生成与打印输出。

ocl功率放大器课程设计

ocl功率放大器课程设计

ocl功率 放大器课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解OCL功率放大器的基本原理,掌握其电路组成及各部分功能;2. 掌握OCL功率放大器的性能参数,如输出功率、效率、失真等;3. 学会分析OCL功率放大器在实际应用中的优缺点。

技能目标:1. 能够正确搭建OCL功率放大器电路,并进行调试与优化;2. 学会使用相关测试仪器对OCL功率放大器性能进行测量,具备一定的实验操作能力;3. 能够运用所学知识解决实际电路中与OCL功率放大器相关的问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发他们探索未知、勇于创新的科学精神;2. 增强学生的团队合作意识,培养他们在实验过程中相互帮助、共同进步的品质;3. 提高学生对实验操作规范的认识,培养他们严谨、负责的科学态度。

本课程针对高年级电子技术相关专业学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。

通过本课程的学习,使学生不仅掌握OCL 功率放大器的基本理论知识,还具备实际操作与解决问题的能力,为后续深入学习电子技术打下坚实基础。

同时,注重培养学生的科学精神和团队协作能力,提升他们的综合素质。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. OCL功率放大器基本原理:- 理解OCL功率放大器的工作原理,包括其分类、特点及应用场景;- 掌握OCL功率放大器电路的组成,如输入级、驱动级、输出级等;- 学习OCL功率放大器的关键性能参数,如输出功率、效率、失真等。

2. OCL功率放大器电路分析与设计:- 分析典型OCL功率放大器电路,了解各部分功能及相互关系;- 学习OCL功率放大器电路设计方法,包括选型、计算及优化;- 掌握OCL功率放大器电路的调试与测试方法。

3. 实践操作与问题分析:- 搭建OCL功率放大器实验电路,进行实际操作,验证理论知识的正确性;- 学习使用相关测试仪器,对OCL功率放大器性能进行测量,分析实验数据;- 针对实际应用中可能出现的问题,学会分析与解决方法。

音频功率放大器 课程设计

音频功率放大器 课程设计

目录1 初始条件及其任务分析1.1初始条件1.2基本要求1.3功率放大电路要测试的基本内容2 设计流程3 设计方案简介及其仿真分析3.1 OCL 音频功率放大器3.2原理图说明3.3 PROTEL仿真4 焊接电路板4.1焊电路板的操作步骤4.2焊接成功的电路板图5 调试与检修5.1调试5.2检修6心得体会7 参考文献初始条件及其任务分析1.1 初始条件具备模拟电子电路的理论知识;具备模拟电路基本电路的设计能力;具备模拟电路的基本调试手段;自选相关电子器件;可以使用实验室仪器调试。

1.2 基本要求(1)不失真输出功率≥2.4 W,频率响应:20HZ~20KHZ (2)输入阻抗≥50KΩ,输入电压≤5mv (3)具备高音和低音的音调控制功能(4)效率>60% (5)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)(6)安装调试并完成符合学校要求的设计说明书1.3 功率放大电路要测试的基本内容(1)测量输出电压放大倍数Au 测试条件:直流电源电压14v,输入信号1KHz70 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fH 和fL 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。

2 设计流程开始初始条件及任务分析原理图说明列写元件清单原理图仿真焊接电路调试电路以达到要求结束图1 流程图3.1 设计方案简介及其仿真分析OCL 音频功率放大器功率放大器,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。

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功率放大器课程设计辽宁工业大学模拟电子技术基础课程设计(论文)题目:OCL功率放大器课程设计(论文)任务及评语院(系):电子与信息工程学院教研室:电子信息与工程学号学生姓名专业班级课程设计(论OCL功率放大器文)题目指导教师评语及成绩平时:论文质量:答辩:总成绩:指导教师签字:年月日注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要放大电路实质上都是能量转换电路。

从能量控制的观点来看,功率放大电路和电压放大电路没有本质的区别。

但是,功率放大电路和电压放大电路所要完成的任务是不同的。

其中功率放大电路的要求为获得一定的不失真(或失真较小)的输出功率,而电压放大电路的主要要求为使其输出端得到不失真的电压信号。

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。

OCL是英文Output Capacitor Less的缩写,意为无输出电容。

采用双端电源供电,使用了正负电源,在电压不太高的情况下,也能获得比较大的输出功率,省去了输出端的耦合电容。

使放大器低频特性得到扩展。

OCL功率放大电路也是定压式输出电路,由于电路性能比较好,所以广泛的应用在高保真扩音设备中。

性能优良的集成功率放大器给电子电路的功放级的调试带来了极大的方便。

本次课程设计主要采用分立元件电路法进行设计。

分别设计直流稳压电源,前置放大电路以及功率放大电路。

其中前置放大电路采用差分式放大电路。

关键词:OCL功率放大器;功率放大电路;无输出电容;能量转换电路目录第1章 OCL功率放大器设计方案论证 (1)1.1OCL功率放大器的应用意义 (1)1.2 OCL功率放大器设计的要求及参数 (1)1.3设计方案论证 (1)1.3.1方案一 (1)1.3.2 方案二 (2)1.3.3 方案的对比 (2)1.4总体设计方案框图及分析 (3)第2章OCL功率放大器各单元电路设计 (5)2.1直流稳压电源设计 (5)2.2前置放大级设计 (6)2.3 功率放大电路设计 (7)第3章 OCL功率放大器整体电路设计 (9)3.1整体电路图及工作原理 (9)3.2电路参数计算 (11)3.2.1 确定电源电压参数 (11)3.2.2 确定功率输出管的参数 (12)3.2.3 复合管的参数选择 (12)3.2.4 前置放大电路部分 (13)3.2.5 部分重要电阻的参数选择 (13)3.3整体电路性能分析 (13)第4章设计总结 (14)参考文献 (15)附录I 总体电路图.....................................附录II 元器件清单 (19)第1章OCL 功率放大器设计方案论证1.1 OCL 功率放大器的应用意义OCL(Output Capacitorless 无输出电容器)电路是采用正负两组对称电源供电,没有输出电容器的直接耦合的单端推挽电路,负载接在两只输出管中点和电源中点. OCL 功率放大器是在OTL 功率放大器的基础上发展起来的一种全频带直接耦合低功率放大器,它在高保真扩音系统中得到了广泛应用。

1.2 OCL 功率放大器设计的要求及参数本次课程设计需要采用全部或部分分立元件设计此OCL 音频功率放大器。

并设计出此功率放大器所需的直流稳压电源。

设计参数如下所示:1. 额定输出功率W P 100≥。

2. 负载阻抗Ω=8L R 。

3. 失真度%3≤γ1.3设计方案论证1.3.1方案一首先做一个简单的线性电源,将220V 交流电降压后,采用桥式整流、再用简单的滤波电路滤波、三端集成稳压器稳压,最后再经滤波电路滤波,选取VCC/2为地,由于输出功率比较大,将VCC 定值为30V ,最后做成一个电压稳定的正负15V 电源。

采用集成运放进行电压的放大,最后采用乙类互补对称电路放大电流,然后将信号输出。

电源电路 信号输出输出级乙类互补对称放大信号输入集成运放放大图1-1方案一框图1.3.2 方案二首先做一个简单的线性电源,将220V 交流电降压后(采用三端输出的电压器)采用桥式整流、再用简单的滤波电路滤波、三端集成稳压器稳压,最后再经滤波电路滤波,选取VCC/2为地,由于输出功率比较大,将VCC 定值为30V ,最后做成一个电压稳定的正负15V 电源。

然后将信号经过差分式放大电路,进行信号放大,最后采用甲乙类互补对称电路进一步放大电流,最后得到波形稳定的输出信号。

全部采用分立原件,中间放大级采用直接耦合。

图1-2 方案二框图1.3.3 方案的对比相同点:两方案的基本的设计思想相同,都是先做一个正负15V 的电源然后基于甲乙类双电源互补对称电路放大原理对信号进行放大。

方案一方案二输入级直接利用集成运放放大电压。

全部采用分立元件,电路结构易于理解分析。

比较(优点) 方案二结构简单、思路易懂。

电源电路信号输出输出级甲乙类互补对称放大信号输入差分放大方案一 方案二放大级电流放大:只考虑输出电流与输入电流的关系。

比如说,对于一个UA 级的信号,就需要放大后才能使电路进行识别,就需要做电流放大。

电压放大:只考虑输出电压和输入电压的关系。

比如说有的信号电压低,需要放大后才能被模数转换电路识别,这时就只需做电压放大。

输出级 乙类互补对称放大 甲乙类互补对称放大比较(优点) 方案二甲乙类互补对称放大能够避免交越失真表1-1两种方案对比表综上所述,通过比较,本设计选用方案二。

根据本课题要求,我们所设计的OCL 音频功率放大器应由以下几部分组成:直流稳压电源、前置放大电路和功率放大电路。

以下逐一加以设计及论证。

电源部分:本设计的电源通过变压器变为20V 交流电,经整流滤波得到±30 V 的直流电;同时直流电再经三端集成稳压电路输出±24 V ,供应前置放大电路和功率放大器使用。

信号放大部分:前置放大电路采用低噪声双运放,分别以相同放大的方式,作为左右通道的信号放大。

功率放大电路由三部分组成:输入级、推动级和输出级。

输入级由有两个三极管组成的差分放大电路构成,推动级由一个三极管组成,输出级由两个三极管对称构成。

两输出管分别由正、负两组电源供电,扬声器直接接在两输出管的输出端与地之间,同时应使本功放工作在甲乙类状态。

1.4总体设计方案框图及分析总体设计方案框图:(如下图1-3所示) 输图1-3 总体设计方案框图分析:本设计采用市电供电,将市电220 V 通过变压器变成±24 V 的直流电,供前置放大器与功率放大器使用。

输入信号通过前置放大电路进行初步放大,再经过功率放大器进行进一步的放大。

最后通过输出端输出,即得到所需。

信号 放-2-24第2章OCL功率放大器各单元电路设计2.1直流稳压电源设计220 V市电经变压器输出一组独立的20 V交流电,大电容滤波得到±30 V 直流电,再加一个100nF小电容滤除电源中的高频分量。

考虑到制作过程中电源空载时的电容放电可在输出电容并上601Ω大功率电阻。

另外这组直流电还要传给LM7824、LM7924来获得±24 V。

万一输入端短路,大电容放电会使稳压块由于反电流冲击而损坏,加两个二极管可使反相电流流向输入端起到保护作用。

(如图2-1所示)图2—1 直流稳压电源设计仿真如图2-2所示:输出电压Vo=24V,得到要求直流稳压电源。

2-2 输出电压2.2前置放大级设计音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大,然后驱动扬声器输出。

声音源的种类有多种,如传声器(音源)、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。

对于音源和线路输入信号,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:一是使音源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。

由于音源输出信号非常微弱,一般只有100μV毫伏左右,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,采用低噪声场效应管组成放大器是合理的选择。

如果采用集成运算放大器构成前置放大器,一定要选择低噪声、低漂移的集成运算放大器。

对于前置放大器的另外一要求是要有足够宽的频带,以保证音频信号进行不失真的放大。

前端放大功能是完成小信号的电压放大任务、提高信噪比,其失真度和噪声对系统的影响最大,是应该优先考虑的指标。

本设计采用双运放NE5532AI(如图2-3所示)。

实际制作中将它接成同相放大形式,运放反相端串联47 μF的电解电容,让交流信号全反馈,信号放大倍数1+R f/R0(R0=R2和R8),其中R f为反馈电阻,在其上并联一个电阻抑制自激震荡,R2,R8为负反馈对地电阻。

预计放大倍数为20dB左右。

取R f =20KΩ, R0 =1KΩ。

A vf =1+20/1=21dB。

图2-3 前置放大电路设计经过仿真测量,无法达到预期放大倍数。

2.3 功率放大电路设计电路组成:该电路主要由差动输入放大电路、电压放大电路、自举电路、交越失真消除电路、复合互补电路、负反馈电路、扬声器补偿电路等组成。

OCL功率放大电路由于采用了全电路直接耦合方式,温度漂移对电路影响比较大,采用差动输入放大电路,抑制温度升高导致的零点漂移较为理想。

另一方面,共用电阻R4也作为负反馈电阻,通过电流负反馈作用,进一步减少工作点的零点漂移。

当信号经过差动电路输出后到后一级三极管Q3,Q3为共发射级电路,共射级电路具有电压放大作用,所以信号经Q3电压放大后,输入到下一级,下一级Q4,Q5组成对称互补放大电路,两个三极管都为共集电极电路,共集电极电路没有电压放大作用,电压放大倍数近似为1,但它有电流放大作用,经Q4,Q5两个互补对称三级管组成的电路放大后,信号电压和电流同时被放大,也就是功率(P=UI)被放大,最后经功率放大三极管Q6,Q7输出,驱动扬声器发声。

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