音频放大电路设计报告
音响放大器实验报告
音响放大器实验报告音响放大器实验报告引言：音响放大器是音频系统中至关重要的一部分，它能够将低电平的音频信号放大，以便我们能够听到清晰、高质量的声音。
本实验旨在通过搭建一个简单的音响放大器电路，探究其工作原理以及对音频信号的放大效果。
一、实验材料和方法1. 材料：- 电源：直流电源供应器- 放大器芯片：TDA2030- 电容：1000μF、220μF、10μF- 电阻：10KΩ、100KΩ、1KΩ- 音频输入：手机或电脑等音频源- 音箱：连接放大器输出的扬声器2. 方法：- 按照电路图连接电路：将电源正极连接到芯片的正极引脚，负极连接到芯片的地引脚；将音频输入信号连接到芯片的输入引脚；将扬声器连接到芯片的输出引脚。
- 打开电源供应器，调节输出电压为12V。
- 播放音频源，观察放大器的放大效果。
二、实验结果经过搭建和连接电路后，我们成功地搭建了一个简单的音响放大器电路。
在实验过程中，我们使用了一首流行歌曲作为音频源。
1. 放大效果：通过观察和听觉感受，我们可以清晰地感受到音响放大器对音频信号的放大效果。
原本微弱的音频信号在经过放大器的放大后，变得更加清晰、高亢，并且能够更好地传达音乐的细节和情感。
2. 音质：在实验过程中，我们发现音响放大器对音质的影响是显著的。
经过放大器的放大后，音乐的低音和高音更加丰富，中音更加饱满，整个音域得到了更好的平衡。
音响放大器的存在使得音乐听起来更加立体、自然，给人一种身临其境的感觉。
3. 噪声：在实验过程中，我们也观察到了一些噪声的存在。
这些噪声可能来自于电源供应器、音频源以及电路本身。
为了减少噪声的影响，我们可以采取一些措施，如使用高质量的电源供应器、优化音频源的输出以及增加滤波电路等。
三、实验讨论音响放大器作为音频系统的重要组成部分，其放大效果和音质对整个音频系统的表现起着关键作用。
通过本次实验，我们深入了解了音响放大器的工作原理和对音频信号的放大效果。
1. 放大原理：音响放大器主要通过放大器芯片来实现对音频信号的放大。
放大电路设计与分析实验报告
放大电路设计与分析实验报告实验目的：1. 熟悉放大电路的设计和分析方法。
2. 掌握放大电路的参数计算和实验测量方法。
3. 理解各种放大电路的特点和应用场合。
实验原理：放大电路是电子电路的重要组成部分。
它可以将小信号放大到较大幅度，从而实现信号增强、波形整形、滤波等功能。
放大电路一般由一个放大器和其它元器件组成。
放大器的基本功能是将输入信号放大到一定程度，同时不改变其波形和频率。
按照输出信号的特点，放大电路可以分为音频放大电路、射频放大电路、功率放大电路等。
在放大电路中，放大器是核心部件。
一般来说，放大器的增益和频率响应是其最重要的特性。
增益是指输出电压和输入电压之比，通常用分贝(dB)表示。
频率响应是指输出信号的幅度和频率之间的关系。
在一定频率范围内，放大器的增益和频率响应应该保持稳定。
在放大电路设计中，需要注意以下几个方面：1. 输入阻抗和输出阻抗的匹配。
2. 偏置电路的设计，确保放大器的工作状态稳定。
3. 常用的放大电路拓扑结构，如共射放大电路、共基放大电路、共集放大电路等。
实验仪器：1. 双踪示波器。
2. 函数信号发生器。
3. 直流稳压电源。
4. 万用表。
5. 电阻箱、电容箱。
实验步骤：1. 搭建共射放大电路。
将三极管(NPN型)作为放大器核心部件，外加偏置电路和输入、输出电容等元器件。
其中，偏置电路应该满足三极管工作状态的要求，即基极电压为正，发射级和集电级处于正向偏置状态。
输入电容应该滤除输入信号中的直流分量，输出电容应该防止信号向下级传播时对下级线路产生影响。
将电路连接到直流稳压电源、函数信号发生器和示波器上，调整函数信号发生器的幅度和频率，记录电路的输入信号与输出信号的波形和幅度，计算电路的增益和频率响应曲线。
2. 搭建共基放大电路。
将三极管(PNP型)的基极接到地电平上，集电级接到负电源电平，发射级接到输入电源，外加输出电容和输入电容等元器件。
其中，输出电容应该防止信号向下级传播时对下级线路产生影响，输入电容应该滤除输入信号中的直流分量。
音频放大器 实验报告
音响放大器的设计一、 设计任务1) 功能要求：具有话筒扩音、音调控制、音量控制，卡拉OK 伴唱2) 已知条件：集成功率放大器LM386 1个，10K 欧姆高阻话筒一个（咪头，要加上拉电阻），输出电压为5mV ,集成运放LM324一只， +VCC = +9V ，8Ω/2W 负载电阻RL 1只，8Ω/4W 扬声器1只,MP3一台（连接输入线一条）3) 主要技术指标：额定功率 Po ≥0.3W(γ <3%)；4) 负载阻抗 RL=8Ω；5) 截止频率fL=50Hz ，fH=20kHz ；6) 音调控制特性 1kHz 处增益为0dB ，125Hz 和8kHz 处有±12dB 的调节范围，A VL=A VH ≥20dB ；7) 话放级输入灵敏度 5mV ；8) 输入阻抗 Ri>>10K Ω。
二、 实验器材实验所需元件、示波器、万用表、覆铜板、函数发生器、热转印机、钻孔机、环保腐蚀液、变压器、MP3、喇叭等等三、 功能模块组成和增益分配图 1功能模块组成 话筒输入5mv 话音放大器（4.7倍）音频输入100mv 混合前置放大(3倍)音调控制器（0.8倍）功率放大器（30倍）扬声器+9V 电源四、功能模块设计（一）工作电源（+9V）电源模块由实验室稳压试验箱经过J1、J2接入电路模块，S1为电源开关，W1是7809稳压芯片，期中C3、C4为电源输入的滤波电容，C5、C6为电源输出的滤波电容，D1为发光二极管做上电指示用，P2为4个短接到地上的排针接口，作为测试用的接口。
图2稳压模块（二）话筒输入和话音放大器由于话筒的输出信号一般只有5mV左右，输出阻抗高。
所以话音放大器用来不失真地放大声音信号，输入阻抗需远大于话筒的输出阻抗，且符合阻抗匹配。
第一级设计成增益为：A V1=1+R2/R4=47K/10K=4.7，R2 =75KΩ; R4=10KΩ，放大后输出电压为V o1按设计要求应该达到24mv，原理图如下：图3话音放大器（三）音频输入和混合前置放大器混合前置放大器的作用是将MP3输出的音乐信号与话音混合放大，音频信号输出100MV，话音信号放大3倍，此级电路的电压放大倍数可以表示为：VO2 = - [ (R1/R5)*VO1 + (R1/R9)*V12 ]A V2= VO2/VO1=3其中R11为调节此级电路的输入阻抗的变阻器，用以控制此级电路的音量调控。
音响放大器 实验报告
音响放大器实验报告音响放大器实验报告一、引言音响放大器是音频信号放大的关键设备，用于将低电平的音频信号放大到适合扬声器的水平。
本实验旨在通过搭建一个简单的音响放大器电路并进行测试，了解放大器的工作原理和性能。
二、实验步骤1. 实验器材准备本实验所需器材包括：电源、信号发生器、示波器、电阻、电容、晶体管、扬声器等。
2. 搭建电路按照电路图搭建音响放大器电路，确保连接正确可靠。
3. 调试电路将电源接入电路，调节电源电压，确保电路工作在正常范围内。
通过示波器观察输出信号波形，调节信号发生器的频率和幅度，观察放大器对不同频率和幅度的信号的响应情况。
4. 测试性能使用示波器测量放大器的增益、频率响应和失真等性能指标。
通过改变输入信号的频率和幅度，观察输出信号的变化情况，并记录相关数据。
三、实验结果与分析1. 增益测试通过改变输入信号的幅度，测量输出信号的幅度变化情况，计算出放大器的增益。
根据实验数据绘制增益-频率曲线图，分析放大器在不同频率下的增益变化情况。
2. 频率响应测试通过改变输入信号的频率，测量输出信号的幅度变化情况，计算出放大器的频率响应。
根据实验数据绘制频率响应曲线图，分析放大器在不同频率下的响应情况。
3. 失真测试通过改变输入信号的幅度和频率，观察输出信号的波形变化情况，判断放大器是否存在失真现象。
使用示波器测量输出信号的失真程度，计算出失真率，并与理论值进行比较，分析放大器的失真情况。
四、实验结论通过本次实验，我们成功搭建了一个简单的音响放大器电路，并对其进行了测试。
根据实验结果分析，我们得出以下结论：1. 放大器在不同频率下的增益存在差异，频率响应不均匀。
2. 放大器对于低幅度的输入信号具有较高的增益，但在高幅度下可能出现失真。
3. 放大器的失真率与输入信号的频率和幅度有关，需要根据实际需求进行调整。
五、实验改进与展望本实验仅搭建了一个简单的音响放大器电路，未考虑到更复杂的电路结构和性能优化。
课程设计报告 高保真音频功率放大器
题目名称：高保真音频功率放大器姓名：朱**班级：测控112学号：日期：2013年*月*日模拟电子电路课程设计任务书适用专业：测控技术与仪器、电子信息工程、电气工程及其自动化设计周期：一周一、设计题目：高保真音频功率放大器的设计与调试二、设计目的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。
三、设计要求及主要电路指标设计要求：设计并仿真高保真音频功率放大器。
1、方案论证，确定总体电路原理方框图。
2、单元电路设计，元器件选择。
3、仿真调试及测量结果。
主要电路指标输出功率10W/8Ω，频率响应20~20KHZ，效率>60﹪，失真小。
四、仿真需要的主要电子元器件1、运算放大电路2、BJT 三极管3、滑线变阻器4、电阻器、电容器等五、设计报告总结（要求自己独立完成，不允许抄袭）。
1、对所测结果进行全面分析，总结消除交越失真的办法。
2、分析讨论仿真测试中出现的故障及其排除方法。
3、给出完整的电路仿真图。
4、体会与收获。
一、方案论证与比较1.1 方案提出方案一：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。
方案二：OCL互补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。
驱动级应用运算放大器μA741来驱动互补输出级功放电路。
功率输出级由双电源供电的OCL互补对称功放电路构成。
音频功率放大电路的设计 实验报告
课程名称：电路与电子技术实验Ⅱ指导老师：成绩：__________________实验名称：音频功率放大电路的设计类型：___________________同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1.了解复杂电子电路的设计方法。
2了解集成功率放大器的基本特点。
3了解放大电路的频率特性及音调控制原理。
4.学习复杂电子电路的分模块调试方法。
5. 学习扩音机电路的特性参数的测试方法。
二、实验内容和原理1. 整机电路设计整机电路主要分为：前置电路、音调电路、功放电路、音量调节、退耦电路、电路负载、电源保护电路几部分。
其中主要部分为前置放大电路、音量调节电路、功率放大电路。
2.前置放大电路前置放大级的主要功能是：进行功率放大，同时消除自激震荡。
为了减小噪声，前置级通常选用低噪声的运放。
由A1组成的前置放大级是一个同相比例放大器，具有较高的输入电阻。
前置放大级的放大倍数：输入电阻Rif=R1，输出电阻Rof=03.音调控制级电路音调控制级的主要功能是：分别对高音和低音的信号进行调节，来满足不同声音的要求。
音调控制级通过不同的负反馈网络和输入网络，使得放大器的Af随信号频率的不同而改变，从而达到音调控制的目的。
音调控制级由音调控制网络和运算放大器A2组成，为电压并联型负反馈电路。
调节RP1和RP2可以改变放大器的Af，达到音调控制的效果。
（1）低音部分在低频区，C6、R7支路可视为开路，反馈网络主要由上半部分电路起作用，R5的影响可忽略；低音时上半部分电路实质上是一个一阶有源低通滤波器。
①RP1活动端移至A点转折频率为：②RP1活动端移至B点时转折频率为：（2）高音部分高音时，下半部分电路实质上是一个一阶有源高通滤波器。
①RP2活动端移至C点转折频率为：②RP2活动端移至D点转折频率为：4.功率放大级功率放大级的主要功能：主要进行功率放大。
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。
功率放大器实验报告（终）
功率放⼤器实验报告（终）南昌⼤学实验报告学⽣姓名：王晟尧学号： 6102215054 专业班级：通信152班实验类型：□验证□综合□设计□创新实验⽇期：实验成绩：⾳频功率放⼤电路设计⼀、设计任务设计⼀⼩功率⾳频放⼤电路并进⾏仿真。
⼆、设计要求已知条件：电源9±V 或12±V ；输⼊⾳频电压峰值为5mV ；8Ω/0.5W 扬声器；集成运算放⼤器（TL084）；三极管（9012、9013）；⼆极管（IN4148）；电阻、电容若⼲基本性能指标：P o ≥200mW （输出信号基本不失真）；负载阻抗R L ＝8Ω；截⽌频率f L ＝300Hz ，f H ＝3400Hz扩展性能指标：P o ≥1W （功率管⾃选）三、设计⽅案⾳频功率放⼤电路基本组成框图如下：⾳频功放组成框图由于话筒的输出信号⼀般只有5mV 左右，通过话⾳放⼤器不失真地放⼤声⾳信号，其输⼊阻抗应远⼤于话筒的输出阻抗；滤波器⽤来滤除语⾳频带以外的⼲扰信号；功率放⼤器在输出信号失真尽可能⼩的前提下，给负载R L （扬声器）提供⼀定的输出功率。
应根据设计要求，合理分配各级电路的增益，功率计算应采⽤有效值。
基于运放TL084构建话⾳放⼤器与宽带滤波器，频率要求详见基本性能指标。
功率放⼤器可采⽤使⽤最⼴泛的OTL （Output Transformerless ）功率放⼤电路和OCL （Output Capacitorless ）功率放⼤电路，两者均采⽤甲⼄类互补对称电路，这种功放电路在具有较⾼效率的同时，⼜兼顾交越失真⼩，输出波形好，在实际电路中得到了⼴泛的应⽤。
对于负载来说，OTL 电路和OCL 电路都是射极跟随器，且为双向跟随，它们利⽤射极跟随器的优点——低输出阻抗，提⾼了功放电路的带负载能⼒，这也正是输出级所必需的。
由于射极跟随器的电压增益接近且⼩于1，所以，在OTL电路和OCL电路的输⼊端必须设有推动级，且为甲类⼯作状态，要求其能够送出完整的输出电压；⼜因为射极跟随器的电流增益很⼤，所以，它的功率增益也很⼤，这就同时要求推动级能够送出⼀定的电流。
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一.幅频相频特性的概念
由于放大电路中电抗元件的存在，放大电路对不同频率分量的信号放大能力是不相同的，而且不同频率分量的信号通过放大电路后还会产生不同的相移。
因此，将表示电压放大倍数A u 的大小和频率f 之间的关系称为幅频特性，输出信号U out 与输入信号U in 的相位差与频率f 之间的关系称为相频特性。
二.电路相频幅频特性分析
（1）音频放大电路图
将信号发生器代替音频为音频放大电路提供不同频率的信号源，由此得出频率特性曲线。
音频放大电路图如图1所示：
图1：音频放大电路图
根据电路图可以计算得出一级放大倍数为：
10131u ≈-
=R R A 二级放大倍数为:
1518
462≈++=R R R A u 那么音频电路的总为两级各自放大倍数的乘积，也就是150倍。
（2）理论分析
通过Altium Designer Summer 09软件对音频电路进行仿真，得到该音频电路的幅频相频特性曲线，并进行理论分析。
图2：一级放大电路幅频特性曲线
图3：一级放大电路相频特性曲线
由图2和图3可以得出该放大电路为带通电路，在Au 下降到%70.7处时，可以得出其下限截止频率f L 和上限截止频率f H ，f L 大约为3.2HZ ，f H 大约为95KHZ 。
由于f H 远远大于fL ，因此一级放大电路的通频带为：
f bw=f H - f L≈f H=95K
查阅资料已知LM358双运算放大器的单位增益带宽为1MHZ ，由增益带宽积的公式可以得出理论上的带宽，公式如下：
K 10010
M 1A M 11==∙=bw bw
u f f 由此可以看出仿真结果接近理论值，一级放大电路为反相运算电路，在无衰减
放大区间相位相差180度，在Au下降到70.7%时，下限截止频率f L所对应的相位差为-135度，上限截止频率f H所对应的相位差为-225度，由图3可以看出仿真与实际相符。
两级放大电路的幅频相频特性曲线如图4和图5所示:
图4：两级放大电路幅频特性曲线
图5：两级放大电路相频特性曲线
同理，由图4和图5可以得出该放大电路f L大约为4HZ，f H大约为50KHZ，因此两级放大电路的通频带为：
f bw=f H - f L≈f H=50K
同样根据上面的增益带宽积的公式可以得出第二级理论上的带宽f bw为66K，由此可以看出仿真结果接近理论值，因此可以将仿真结果作为参考来对电路进行测试。
第二级放大电路为同相运算电路，在无衰减放大区间相位仍然相差180度，在Au下降到70.7%时，一级放大电路产生45度相移，两级则产生90度相移，那么下限截止频率f L所对应的相位差为-90度，上限截止频率f H 所对应的相位差为-270度，由图5可以看出仿真与实际相符。
三.测试电路方法
本实验测量方法是用信号发生器产生幅度一定，频率变化的信号作为声音信号为音频放大电路提供输入信号，由于两级放大倍数为150倍，LM358的摆幅为1.5-3.5v,为了使测量结果不失真，所以选择输入电压大小为10mv，信号发生器频率从1HZ开始递增，观察输入输出波形幅值与相位的变化，找到上下限截止频率，记录每次频率变化后输入输出的幅值以及相位的变化，根据记录的数据，用MATLAB软件画出幅频相频特性曲线。
四.测试电路结果与分析
利用信号发生器与示波器来对电路进行测试，测试结果如下。
（1）测试数据记录
输入电压(mv) 频率(HZ) Uout1(mv) Uout2(mv) Φ
1(度) Φ
2
(度)
10 1 32 230 -90 -10 10 2 60 360 -110 -35 10 4 70 800 -135 -60 10 4.5 72 930 -147 -90 10 5 80 1080 -150 -130 10 10 93 1300 -160 -145 10 15 100 1420 -165 -155 10 20 100 1450 -170 -165 10 50 100 1480 -180 -175 10 80 100 1500 -180 -180 10 100 100 1500 -180 -180 10 1K 100 1500 -180 -180 10 5K 100 1500 -180 -180 10 10K 100 1500 -180 -180 10 20K 96 1460 -180 -195 10 40K 90 1240 -205 -240 10 60K 84 1160 -210 -255 10 70K 82 1060 -215 -270 10 80K 80 880 -220 -285 10 100K 70 760 -225 -295 10 120K 68 620 -240 -320 10 180K 50 360 -270 -360
（2）幅频相频特性曲线测试结果及分析
经过MATLAB将幅频相频曲线简单绘制如下，很容易可以看出上下限截止频率以及相位的变化。
图6：一级放大电路幅频特性曲线测试结果
图7：一级放大电路相频特性曲线测试结果
图6和图7分别为音频电路一级放大电路的幅频和相频曲线。
可以看出与仿真结果相似，上线截止频率为4Hz，下限截止频率为100KHZ，误差在允许范围内，输入与输出之间的相位差在放大区间相差180度，在A
下降到70.7%时，
u1
相移为+45度，这样，在其下限与上限截止频率对应的相位差分别为-135度和-225度，与理论一致。
图8：两级放大电路幅频特性曲线测试结果
图9：两级放大电路相频特性曲线测试结果
图8和图9分别为音频电路两级放大时的幅频与相频特性曲线，上限截止频率为4.5HZ，下限截止频率为70KHZ，通过带宽增益积可以验证带宽基本与仿真结果一致，其输入输出相位差在放大区间仍然为180度，这是因为第二级放
下降到70.7%的时候，下限截止频率所对应大电路是同相运算放大电路，在A
u2
的相位为-90度，上限截止频率对应的相位为-270度，由于,每一级相移为45度，因此，两级放大电路为90度，由幅频特性曲线图可以很容易看出。
（3）幅频相频特性曲线测试结果对比
图10：两级放大电路幅频特性曲线测试结果对比
这里将一级放大电路放大倍数扩大10倍，来和两级放大电路的幅频特性曲线对比，可以看出两级放大电路的带宽比一级时要窄，由于增益提高，必定会使带宽变窄，因此在实际应用时如果对带宽有要求，那么多级放大电路增益的选择需要考虑进去。
两级放大后不仅带宽变窄，输入输出相位差也有一定变化，如图11所示。
图11：两级放大电路相频特性曲线测试结果对比
如图11所示，蓝色曲线为一级放大电路相频特性，绿色为两级放大电路的
相频特性，很明显，两级放大电路与一级放大电路在放大区间相位差一样，当频率增大到上限截止频率或减小到下限截止频率后，两级放大电路的相位差会相差更大，也就意味着幅度衰减更厉害。
五.总结
本次实验为音频放大电路的幅频与相频特性的测试，在实验过程中，会遇到多种因素对实验结果产生影响与干扰，例如频率太低是，不仅波形的干扰很大，而且幅值也衰减了，通过增大信号源电压，可以尽量减小输入信号的衰减等，在实验过程中，遇到问题解决问题，尽可能排除不必要的干扰与误差，通过实验可以更直观的观察电路的频率特性。