小功率音频放大器设计,CAD

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CAD软件在音响和音频设备设计中的应用

CAD软件在音响和音频设备设计中的应用

CAD软件在音响和音频设备设计中的应用CAD软件是计算机辅助设计的缩写,是一种通过计算机技术来辅助设计工作的工具。

随着科技的不断进步,CAD软件在多个行业中得到了广泛的应用,音响和音频设备设计也不例外。

本文将讨论CAD软件在音响和音频设备设计中的应用,以及如何利用CAD软件提高设计效率和设计质量。

一、CAD软件在音响和音频设备设计中的应用概述随着现代科技的快速发展,音响和音频设备的设计越来越依赖于CAD软件。

CAD软件可以帮助设计师们在设计过程中快速而准确地绘制各种设备的平面图、立体图和工程图。

此外,CAD软件还能够对设计进行三维模拟和测试,以验证设计的可行性和优化设计方案。

因此,CAD软件在音响和音频设备设计中的应用已经成为不可或缺的一部分。

二、CAD软件在音响和音频设备设计中的具体应用1. 设备绘制和模拟CAD软件能够帮助设计师们快速、方便地绘制音响和音频设备的各种平面图和立体图。

通过CAD软件,设计师们可以直观地理解设备的结构和功能,方便进行后续的工艺设计和生产制造。

此外,CAD软件还可以进行设备的三维模拟,帮助设计师们发现和解决可能存在的问题,并对产品进行必要的改进。

2. 声学仿真和优化音响和音频设备的设计除了外观和功能等方面,声学性能也是至关重要的。

CAD软件可以对声学系统进行仿真和优化,帮助设计师们找到最佳的设计方案。

通过CAD软件,设计师们可以进行声音传输、频率响应、声场分布等方面的仿真和分析,从而优化设备的声学性能,提高音质和音效,满足用户的需求。

3. 部件设计和装配音响和音频设备通常由许多组成部件构成,而CAD软件可以帮助设计师们进行部件的设计和装配。

设计师们可以使用CAD软件建立各个部件的准确模型,并优化它们的形状和尺寸,以达到最佳的性能和可靠性要求。

此外,CAD软件还可以对部件进行装配模拟,以确保各个部件之间的匹配和协调。

三、利用CAD软件提高设计效率和设计质量的方法1. 灵活运用CAD软件工具CAD软件提供了许多强大的工具和功能,设计师们可以根据需要来选择和使用。

音频功率放大电路设计(附仿真)

音频功率放大电路设计(附仿真)

南昌大学实验报告学生姓名: 学号: 专业班级: 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。

语音放大系统的CAD设计

语音放大系统的CAD设计

第2章语音放大电路及有源滤波器的优化设计本章介绍的是一个比较典型的综合性系统实验,其内容涉及信息的传输、处理、存储和输出等多个方面。

既有运用EDA技术设计电子应用系统的训练,又有运用虚拟仪器技术检测和调试系统的实践。

通过本实验,可以启发学生再学习和再思考,培养和提高学生进行电子应用系统设计的能力。

2.1 实验目的1.学习和掌握有源滤波器的基本原理及设计方法,熟悉巴特沃思,切比雪夫滤波器的特性,会利用滤波器设计软件FilterLab进行辅助设计。

2.学习语音电路的基本的设计思路,初步掌握电子电路EDA的设计方法。

3.熟悉OrCAD/PSpice10.5软件使用方法,学会利用该软件进行基本电路的设计、仿真和优化。

4.熟悉虚拟仪器DSO 25216使用方法,并会用它来测量电路中的各种参数。

2.2 实验系统组成及工作原理滤波器是一种能使有用信号顺利通过而同时对无用频率信号进行抑制(或衰减)的电子装置。

工程上常用它来做信号处理、数据传送和抑制干扰等。

按照功能划分,滤波器可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

以往的模拟滤波器主要是采用无源元件R、L 和C组成的。

20世纪60年代以来,集成运放获得了迅速地发展,由它和R、C组成的有源滤波器,具有不用电感、体积小、重量轻等优点。

此外,由于集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高,而输出阻抗又很低,并且由其构成的有源滤波器还具且一定的电压放大和缓冲作用。

因此,基于放大器和R、C构成的有源滤波器应用日益广泛,对于滤波器的优化设计方面的工作也显得越来越重要。

随着计算机技术的迅速发展,计算机辅助设计(CAD:Computer Aided Design)技术已经渗透到电路设计的各个领域,CAD技术已经成为提高电路和系统设计的性能和质量的必备工具。

可以毫不夸张地说,当今离开CAD技术,电路与系统的设计将会寸步难行。

OrCAD软件和PSpice 软件是电路设计最常用的软件之一。

用CAD进行音响系统设计和模拟

用CAD进行音响系统设计和模拟

用CAD进行音响系统设计和模拟音响系统是用于放大、放音和控制声音的电子设备,广泛应用于演出、会议和娱乐场所等各种场合。

为了确保音效的质量和稳定性,设计和模拟是其中关键的环节。

CAD(计算机辅助设计)技术因其高效、精确和灵活的特点,成为了音响系统设计和模拟领域的重要工具。

一、CAD在音响系统设计中的应用音响系统设计是指根据实际需求和场地情况,选择合适的音响设备,进行布置和配置,以达到理想的音效效果。

CAD技术在音响系统设计中的应用主要体现在以下几个方面:1. 场地分析与测量:通过CAD软件,可以准确获取场地的尺寸、形状和各种环境参数,如吸音系数、反射系数等。

基于这些数据,设计师可以对场地进行分析和测量,为后续的音响系统布局提供准确的基础。

2. 设备选择与配置:在CAD软件的支持下,设计师可以对不同型号的音响设备进行模拟和对比。

通过对比各种参数,如频率响应、功率等,可以选择最适合场地需求的音响设备,并进行合理的布局和配置。

3. 布局与摆放:CAD软件提供了三维建模和可视化的功能,可以在虚拟环境中进行音响设备的布局和摆放。

设计师可以通过CAD模型进行各种放置方式的比较,以获得最佳的音效分布和覆盖范围。

4. 电气连接与线路设计:音响系统中的各个设备需要进行电气连接,CAD技术可以辅助设计师进行电气线路的规划和设计,确保连接的稳定性和安全性。

同时,CAD软件还可以进行线路的仿真和优化,以提高整个系统的性能和效率。

二、CAD在音响系统模拟中的应用音响系统模拟是指通过CAD软件对音响系统进行仿真分析,预测和评估音效效果。

通过CAD的模拟功能,可以事先了解系统的性能、覆盖区域和音质表现,有助于在实际搭建前做出合理的决策。

1. 声场分析与优化:CAD软件可以模拟音响系统在场地中的声场分布情况。

设计师可以通过对声场的分析,对音源的位置、角度和功率进行调整,以达到良好的音效效果。

同时,CAD软件还可以进行声场优化,比如减少各种声学问题,如回音、共振等,提升整体的音质清晰度。

电子CAD高保真音频功率放大器的设计与制作

电子CAD高保真音频功率放大器的设计与制作

课程名称:电子线路CAD题目:高保真音频功率放大器的设计与制作学生姓名:学号:系别:专业班级:指导教师:设计时间:高保真音频功率放大器的设计与制作设计者:指导教师: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,而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、方案设计与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。

1.5W小功率甲类放大器电路

1.5W小功率甲类放大器电路
变压器铁芯:EI38/14硅钢片,气隙2×0.2mm
绕组:n1=230+95 匝 0.4mm 铜漆包线
n2=325+9匝ห้องสมุดไป่ตู้0.1mm 铜漆包线
绕组n1与n2双线并绕。
图(b)示出其特性曲线。
图a电路两级直接耦合放大第一级从第二级发射极抽取基极电流从而形成很强的直流负反馈稳定工作点
1.5W小功率甲类放大器电路
图(a)电路两级直接耦合放大,第一级从第二级发射极抽取基极电流,从而形成很强的直流负反馈,稳定工作点。扬声器通过自耦变压器与未级匹配,这样,采用小铁芯也能有良好的频率特性。变压器的附加绕组W2提供隔直流负反馈信号。

如何设计一个简单的音频放大器

如何设计一个简单的音频放大器音频放大器是一种常见的电子设备,用于放大音频信号。

它能够增加音频信号的强度,以便更好地驱动扬声器或耳机,从而提升音频效果。

设计一个简单的音频放大器并非难事,下面将介绍一种基本的设计方案。

材料清单:1. 声音源(如音频输入信号)2. NPN型晶体管(如2N2222)3. 电容器(如100μF)4. 电阻器(如10kΩ)5. 扬声器/耳机步骤:1. 准备工作:首先,确认所需材料齐全。

确保晶体管型号与设计兼容,以及电容器和电阻器的额定值符合要求。

2. 安装电路:将晶体管、电容器和电阻器组装成电路。

声音源连接到晶体管的基极,将其与电容器的一端相连。

另一端连接到电阻器并与地线相连。

晶体管的发射极连接到地线,而集电极连接到扬声器/耳机。

3. 调整电路:调整电阻器的阻值以达到适当的放大效果。

可以通过更改电阻器值来调整放大器的增益。

增大阻值可以提高放大器的增益,减小阻值则会降低增益。

根据实际需要,进行适当的调整。

4. 连接电源:将电源连接到电路。

请确保电源电压适配设计要求并正确连接正负极。

5. 测试音频放大器:连接音频源和扬声器/耳机,然后测试音频放大器的效果。

播放音频源,观察扬声器/耳机是否能够放大信号并发出声音。

根据需要,可能需要对电阻器进行进一步的调整以获得最佳音质。

总结:通过以上步骤,我们可以设计一个简单的音频放大器。

即使是一个初学者也能够轻松地完成这个设计。

当然,这只是一个基本的设计方案,还可以根据个人需求进行改进和调整。

不过在进行任何电子设备的设计和制作过程中,请务必注意安全,并确保符合电路和元器件的规格要求。

设计1 迷你小功放设计

设计1 迷你小功放设计一、设计背景高效率的音频放大器不只是在便携式的设备中需要,在大功率的电子设备中也需要。

因为,功率越大,效率也就越重要。

而随着人们的居住条件的改善,高保真音响设备和更高档的家庭影院也逐渐开始兴起。

在这些设备中,往往需要几十瓦甚至几百瓦的音频功率。

这时,低失真、高效率的音频放大器就成为其中的关键部件。

音频放大器的目的是在产生声音的输出元件上重建输入的音频信号,信号音量和功率级都要理想——如实、有效且失真低。

二、设计目的及意义1、掌握集成运放调零的方法,进一步理解典型集成运放线性运用的原理。

2、锻炼学生自学软件的能力及分析问题、解决问题的能力。

3、通过课程设计,是学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅涉及资料、标准与规范的运用和计算机应用方面的能力得到训练和提高。

4、巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能,为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础基本要求。

5、掌握用集成运算放大器组成的比例运算、加法等应用电路参数测量。

二、设计参数卫星箱通道:RMS 2W×2(THD+N=10%,f=1kHz)RMS 4.5W(THD+N=10%,f=80Hz)>=85dBA≤0.5低音箱侧面板上旋钮调节主音量4英寸(外径106mm),防磁,6欧姆外径50*90mm,防磁,4欧姆三、设计元器件(1)、实验电路板JL-2015D(2)、电阻22k、560R、24k、10R、680R、10k、6k8、2k8、1k、4.7k、39k (3)、二极管RL207、整流桥的二极管IN4001(4)、独石电容104、224、222、103、473(5)、3.5座、2p座、6p座、8p座、接线柱(6)、电容4.7uF、22uF、10uF、100uF、3300uF、0.33uF、1uF(7)、旋钮、LED、喇叭、调音板(8)、LM7812、LM7812四、电路原理图介绍1、设计实验电路原理图如下:①低频通路电路图低频通路电路图②高频通路电路图高频通路电路图③前置放大电路前置放大电路图④稳压电源电路±12V稳压电路图1±12V稳压电路图22、相关计算:总放大倍数为:125,低通放大25倍,前置放大5倍。

小型音频功率放大器的设计与制作

小型音频功率放大器的设计与制作摘要:本文介绍了一种小型音频功率放大器的设计与制作。

通过选择合适的电子元器件和设计电路,实现了高性能、高稳定性的功率放大器。

具体设计过程包括选定电路拓扑结构、计算元器件参数、布局设计和选择合适的散热方式等。

最终,制作出一个功率输出达到10W,失真率小于0.5%的小型音频功率放大器。

该设计具有结构简单、制作成本低、性能稳定可靠等优点,适用于一些小型音响设备的增强性能。

关键词:音频功率放大器,电子元器件,拓扑结构,散热,失真率正文:一、概述音频功率放大器是音响设备中最常用的模块之一,它的作用是将低电平的音频信号放大到足够的功率,驱动扬声器发出声音。

在现代音响设备中,由于体积的限制,需要设计出更小巧、更高性能的功率放大器。

二、设计原理本文采用B类功率放大器作为设计基础,该结构具有功率损耗小、效率高等特点。

同时,为了保证电路的稳定性和可靠性,采用了负反馈的设计方法。

具体电路如下:(图1)通过分析电路可知,该放大器采用了共射极放大器和共集电极放大器相结合的拓扑结构,其中T1和T2为功率管,R2和R3为负反馈电阻,C1和C2为耦合电容,C3为输入直流隔离电容,C4和C5为滤波电容。

这样就可以在保证较高放大系数的同时,减少功率扭曲和干扰。

三、元器件选择和参数计算根据电路原理图,选择了以下元器件:(表1)在选择元器件后,通过测量和计算,得出所需的元器件参数:(表2)四、布局设计在元器件选择和参数计算完成后,需要进行布局设计,保证电路的排布合理、信号传输通畅、散热效果良好。

特别是功率管的散热问题需要特别注意。

布局设计如下:(图2)五、散热在功率管的选择和布局设计中,考虑了散热问题。

为了保证散热效果,采用了金属散热片和散热风扇相结合的方式。

同时,保证电路板与散热片之间的接触良好。

(图3)六、制作和调试完成布局设计和散热方案后,进行电路板制作和元器件的焊接。

在焊接过程中,需要保证焊接质量和元器件位置的准确性。

小功率功放电路图

小功率功放电路图如下图所示。

本音频信号放大器主要用于频带为300Hz~3400Hz范围内,它可广泛用于通讯机中的公务联络,也可用于小型音响、收录机、收音机放大,以及其它音频故障接收信号。

工作原理
电路原理如图所示。

本放大器由三极管VT1、VT2、VT3、变压器T1、T2及相关元件组成。

微弱的信号ui由输入变压器T1,感应的信号送到前置放大器VT1的基极进行放大,其集电极将放大信号送到变压器T2,T2的作用能使单端变成双端,则T2的次级绕制的两组分别送至由三极管VT2和VT3组成的单端推换式放大电路,工作于甲乙类状态。

经耦合电容C5、C6送到扬声器BL,BL发出放大后的音频信号。

技术指标:
电源电压 - 6 - 12 VDC
输出功放 - 1 W, 8 Ohm
采用6V供电时其静态功耗只有24mW
输入-输出配置
LM386功放电路图:
TDA2822双声道小功率功放电路图
TDA2822是小功率集成功放,其特点是:工作电压低,低于1.8V时仍能正常工作,集成度高,外围元件少,音质好。

TDA2822广泛应用于收音机、随身听、耳机放大器等小功率功放电路中。

如图1所示为TDA2822用于立体声功放的典型应用电路。

图中,R1,R2是输入偏置电阻,C1,C2是负反馈端的接地电容气,C6,C7是输出耦合电容,R3,C4和R4,C5是高次谐波抑制电路,用于防止电路振荡。

如图2所示为TDA2822用于立体声耳机的应用电路。

图1 TDA2822用于立体声功放的应用电路
图2 TDA2822用于立体声耳机的应用电路。

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电路CAD课程设计报告题目小功率音频放大器学生姓名***学号**********学院信息工程学院专业信息0802指导教师***2011 年 12 月 25 日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方面,乃至于思想认识上都取得了长足的进步。

此文就将探讨、设计一种小功率音频放大器。

关键字(Key Words)小功率音频放大器 M1875 PCB 设计方案low power udio mplifier M1875 PCB sign proposal目录引言··········································1、音频功率放大器简介 (1)1.1 早期的晶体管功放 (1)1.2 晶体管功放的发展和互调失真 (1)2、音频放大器的设计 (1)2.1 设计要求: (1)2.2 设计过程 (1)2.2.1 总体方案: (2)2.2.2 元电路的设计 (2)2.3 元件参数的计算与选取 (4)3、LM1875的简介 (4)3.1 M1875的参数简介 (4)3.2 LM1875的工作原理: (4)3.3 LM1875的电路特点 (5)4、电路设计 (5)4.1 典型应用电路 (5)4.2 双电源音频功率放大器原理图 (6)4.3 双电源音频功率放大器PCB图 (6)5、总结 (7)参考文献 (8)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。

这款功放采用了典型的OCL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),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。

小音功率音频放大器的设计1、音频功率放大器简介在现代音响普及中,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。

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方面,乃至于思想认识上都取得了长足的进步。

1.1 早期的晶体管功放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。

早期的放大器几乎全用锗管来制作,但由于锗管工艺上的一些原因,使得放大器中所用的晶体管,尤其是功放管性能指标不易做得很高,例如,共发射极截止频率fh的典型值为4kHz,大电流管的耐压值一般在30V一40V左右。

这样,放大器的频率响应也就很狭窄,其3dB截止频率通常在10kHz左右,大大影响了音乐中高频信号的重现。

再加上功放管的耐压、电流和功耗三个指标相互制约,制作较大功率的OTL或OCL放大器不易寻到三个指标都满足要求的管子,所以不得不采用变压器耦合输出。

变压器的相移又使电路中加深度负反馈变得很困难,谐波失真得不到充分的抑制,因此这一时期的晶体管放大器音质是很差的。

“还是胆机规声”,这种看法的确事出有因。

1.2 晶体管功放的发展和互调失真随着半导体工艺的逐渐成熟,大电流、高耐压的晶体管品种日益增加,越来越多的功率放大器采用了无输出变压器的OCL电路或OTL电路(图一)。

最初的大功率PNP管是锗管,而NPN管是硅管,两者的特性差别非常显著,电路的对称性很差,人们更多采用的是图二所示的准互补电路,通过小功率硅管Q1与一只大功率的NPN硅管Q2复合,得到一只极性与PNP管类似的大功率管,降低了电路因对称性差而招至的失真。

尽管电子管的拥护者仍大量存在,人们毕竟能够比较公正地看待晶体管放大器了,认为晶体管机频响宽阔,层次细腻,与电子管机比较起来有一种独特的舱力,而不是简单的谁取代谁的问题。

2、音频放大器的设计功率放大器不仅仅是消费产品(音响)中不可缺少的设备,还广泛应用于控制系统和测量系统中。

2.1 设计要求:(1)输出功率:1~2W;(2)负载阻抗:8~16Ω;(3)通频带Δfs: 为100Hz~10kHz(4)音调控制要求:放大器增益0~40dB可调(5)灵敏度: 话筒输入:输入信号幅度:Vp-p=10~50mV。

2.2 设计过程2.2.1 总体方案:甲类功放的主要优点就是电路简单易行,非线性失真小,适用于小功率的线性音频放大器,现在甲类功放主要用在高档功放产品中。

而乙类功放与甲类功放最主要的不同点就是静态电流小,因此无信号时消耗功率小,可获得较高的效率;但是,乙类功放在工作时,由于两只晶体管交替导通与截止,因而,在两管输出信号波形的衔接处,会产生交越失真;而且功放管在从反偏到零偏再转为正偏转换时,随着信号频率升高,输出信号就会在时间上延迟,出现所谓的开关转换失真。

因此,在实际Hi-Fi 高保真放音系统中,一般不采用乙类功放,而采用线性失真小的甲类功放或甲乙类功放。

甲乙类功放是通过改变偏置的方法来减少交越失真,它将甲类功放的高保真度与乙类功放折衷,从而在一定程度上解决了上述效率高与失真大之间的矛盾。

而且甲乙类功放的效率可达到78.5% ,故本次设计采用甲乙类功放。

通过对设计要求和设计方案的分析,本课题采用LM1875作为功率放大器。

图1 系统组成框图确定各级的增益分配放大倍数Vs. dB 数0dB :一般将信号电平(0dB )即0.775V 作为衡量放大器灵敏度的参考标准。

5mV 的dB 数为:dB 44)775.0/005.0lg(20-=。

因为采用的集成芯片LM1875,其输出功率为20W ,则负载上的电压 :为VR P U L o L 136.12≈==又话筒输入为5mV ,则整个电路的增益为20lg (13/0.005)=68dB 。

考虑到音调级必要的衰减,增益为-2dB 左右。

所以取整个电路的增益为70dB 。

则各级的增益如下:* 功放级:26dB (厂家给定的)* 音调控制级:-2dB 。

* 前置放大级:44dB 。

2.2.2 元电路的设计(1) 前置放大级① 电路形式的选择由于信号远输入的信号幅度较小。

不足以推动以后的功放电路。

因此要用电压放大电路对信号输入的音频信号电压进行放大。

其中第一级实际上是一个电压跟随器,它提高了带负载的能力图2 前置放大器电路图电路中二极管D1作用是:当线路输入是0.775V时,D1导通,此时LF353(2)也为一个电压跟随器,信号不经过放大直接到音调控制级的输入端。

当输入为5mV时,不足以让二极管导通,此时LF353(2)为放大器,信号将放大160倍后到音调控制级的输入端。

②集成运放的选择因为Auf2=160,根据通频带20HZ–20KHZ,其上线频率为20KHZ,则集成运放的放大倍数带宽积应满足下列关系:GB≥Auf2fh = 180*20KHZ = 3.2MHZ从运放的资料手册中可查出LF353的单位放大倍数带宽GB=4MHZ,满足要求。

③各元件的参数选择和计算电路中电容C11是用作噪声去耦合的,可以用小体积大容量的钽电容或普通电解电容,一般选为10μF,R11可选用较大的电阻,取1MΩ,电阻R12取10K,LF353构成的是放大倍数为160的电压放大电路,同相交流放大电路的平衡电阻可尽量选得大一些,一般为10K以上,这样有利于提高放大电路的输入电阻,由于输入电阻为47K,故选RP2的阻值为47K,R21取1K,耦合电容C12为10μF。

由Auf2 = 1+R23/R22 及R21=R23//R22,Auf2=180可得R21=R22=1K,R23=160K。

C21,C22,C23,C24,主要用于电源旁路滤波,一般C21,C23用电解电容,其值为220μF,C22,C24用普通的电容,一般取值为22μF。

LF353的电源为±15V的直流稳压电源。

(2)调控制级音调控制器主要是控制,调节音响放大器的幅频特性,他只对低频与高频的增益进行提升与衰减,中音频的增益保持0dB 不变。

因此,音调控制器的电路可以由低通滤波器和高通滤波器构成。

由运算放大器构成的音调控制器,电路调节简单,元器件少,因此,我们选用这种电路形式。

图3 音调控制级电RP用来调节音量的大小,即为音量控制电路。

图中,电位器33设电容C31=C32 >>C33,在中,底音频区,C33可视为开路,在中,高音频区,C31,C32可视为短路。

(3)功率放大级电路形式的选择:芯片选用LM1875,而一个LM1875的输出功率最大只能达到20W,已能满足本课题的设计要求,故本设计采用单片LM1875。

如果要把输出功率提高到50W,可选择BTL 电路。

2.3 元件参数的计算与选取2.3.1反馈网络电阻值的选取LM1875的增益为26dB ,即有:201401403401403=≈+=R R R R A V所以有: 40140320R R ≈,通常取401R =1K 左右, 则403R =20K 。

3.3.2 隔直电容402C ,403C 应满足在下限频率上(HZ f L 20=)的容抗远小于R1,取402C =403C =10μ。

电源旁路电容:F C C C C μ220412*********====, F C C C C μ22413411409407====3、LM1875的简介3.1 M1875的参数简介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主要参数:电压范围: 16~60V总态电流: 50mA输出功率: 25W谐波失真: <0.02%,当f=1kHz ,RL=8Ω,P0=20W 时额定增益: 26dB ,当f=1kHz 时工作电压: ±25V转换速率: 18V/μS3.2 LM1875的工作原理:LM1875功放板由一个高低音分别控制的衰减式音调控制电路和LM1875放大电路以及电源供电电路三大部分组成,音调部分采用的是高低音分别控制的衰减式音调电路,其中的R02,R03,C02,C01,W02组成低音控制电路;C03,C04,W03组成高音控制电路;R04为隔离电阻,W01为音量控制器,调节放大器的音量大小,C05为隔直电容,防止后级的LM1875直流电位对前级音调电路的影响。

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