语音放大器设计实验报告
声音放大器设计实训报告
一、实训目的1. 理解声音放大器的基本原理和设计方法。
2. 掌握声音放大器电路的设计和调试方法。
3. 培养动手实践能力和团队合作精神。
二、实训内容1. 声音放大器电路原理图设计2. 声音放大器电路PCB板设计3. 声音放大器电路元器件焊接4. 声音放大器电路调试与测试5. 声音放大器电路性能评估三、实训步骤1. 声音放大器电路原理图设计（1）分析声音放大器的基本组成：输入级、中间级、输出级和保护电路。
（2）根据设计要求，选择合适的放大器电路，如甲乙类互补对称功率放大器。
（3）绘制声音放大器电路原理图，标注各元器件型号、参数和性能指标。
2. 声音放大器电路PCB板设计（1）根据原理图，确定PCB板尺寸和元器件布局。
（2）使用PCB设计软件绘制PCB板，设置线路层、电源层、地线层等。
（3）生成PCB板Gerber文件和钻孔文件，用于生产PCB板。
3. 声音放大器电路元器件焊接（1）准备焊接工具，如烙铁、焊锡、助焊剂等。
（2）按照PCB板设计文件，将元器件焊接在PCB板上。
（3）检查焊接质量，确保元器件焊接牢固、无虚焊。
4. 声音放大器电路调试与测试（1）连接电源、输入信号和输出负载，对声音放大器电路进行初步调试。
（2）使用示波器、万用表等测试工具，检测电路的关键性能指标，如增益、频率响应、失真度等。
（3）根据测试结果，调整电路参数，优化电路性能。
5. 声音放大器电路性能评估（1）根据设计要求，对声音放大器电路进行综合性能评估。
（2）分析电路的优缺点，提出改进措施。
四、实训结果与分析1. 声音放大器电路原理图设计根据设计要求，我们设计了一个甲乙类互补对称功率放大器电路。
该电路具有以下特点：（1）采用晶体管作为放大元件，具有较好的线性度和稳定性。
（2）采用推挽输出方式，提高了输出功率。
（3）采用负反馈电路，降低了失真度。
2. 声音放大器电路PCB板设计我们使用Altium Designer软件进行了PCB板设计。
电子线路课程设计 实验报告(语音放大电路、汽车尾灯、可编程放大器)
电子线路课程设计实验报告学生姓名学号专业班级二Ｏ一九年六月三十日一、语音放大电路1、电路图与仿真电路2、电路分析该电路由三个LM324运放和一个LM386运放组成。
LM324系列器件带有真差动输入的四运算放大器，具有真正的差分输入。
该电路需要三个集成运放，LM324正好满足了这个要求。
LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器，广泛应用于录音机和收音机之中。
电路最后通过一个LM386输出，实现语音放大的功能。
3、仿真结果蓝色波形为输入波形，红色波形为输出波形。
输入一个vpp为20mv的正弦波，输出一个vpp约为2.099v的正弦波，电路放大倍数大约为104.95倍。
因此仿真电路用的LM1877而不是LM386，仿真结果可能守到影响（输出波形略有失真）。
4、实际测试测得波形有失真，可能是因为噪声干扰，也可能是因为焊接的时候连线有错误或焊接不到位。
焊接实物：正面背面正面布局较为合理，但焊接时飞线较多，既给焊接带来一定难度，也不易检查，布局更合理的话可以减少飞线。
一、汽车尾灯1、电路图与仿真电路+5V2、电路分析该电路由七个芯片组成，分别是74LS08(2个)（与门）、74LS138（译码器）、74LS86（异或门）、74LS76（JK触发器）、74LS10（三输入与非门）、74LS04（非门）。
该电路用到的芯片都是十分基本的芯片，电路虽然用到的芯片较多，但结构其实十分简单，连线也很方便。
通过JK触发器和两路开关控制译码器的输入端，从而控制发光二极管的亮灭，根据两路开关有四种可能，发光二极管发光情况也有四种。
3、仿真结果两个开关均断开，六个发光二极管构成流水灯。
闭合S2，断开S1，左边三个发光二极管不亮，右边三个二极管构成流水灯。
闭合S1，断开S2，右边三个发光二极管不亮，左边三个发光二极管构成流水灯。
两开关均闭合，六个发光二极管都不亮。
语音放大器设计实验报告
话音放大器设计科技报告一、设计任务与要求1、设计任务设计并制作有一定输出功率的话音放大电路。
2、基本要求（1）电路采用5V单电源供电；（2）前置放大器由两级放大器构成，其中放大器1的增益为20dB，放大器2的增益为20dB，增益均可调；（3）带通滤波器：通带为300Hz～3.4kHz ；输出额定功率P>0.2W，失真度<10%；负载额定阻抗为8Ω。
二、系统设计1、实验原理麦克风有多种类型，用于将声音转换为电信号，较常用的有驻极体话筒。
前置放大电路用于对话筒的输入信号进行放大。
带通滤波器用于滤除语音信号频带以外的噪声，最后由功率放大电路对语音信号进行功率放大驱动喇叭输出。
2、模块设计①驻极体话筒②前置放大电路内部结构如图所示：电路图如图所示：③带通滤波电路电路图如图所示：电路图如图所示：1、按照单元设计电路设计系统电路图，并且用multisim软件进行仿真，直到结果正确为止；2、按照实验原理图，用通用版进行焊接；3、焊接好各各模块电路后，分别对各模块进行调试，调试步骤如下：①前置放大电路的调试：静态调试：调零和消除自激振荡。
动态调试：在输入端输入电压Uid，测量输出电压Uod1，观测于记录输出电压与输入电压的波形，算出电压增益Aud1。
测出前置放大电路的幅频特性。
②有源带通滤波器的调试静态调试：调零和消除自激振荡动态调试：调节输入信号的频率，使输出电压达到不失真的最大值。
记录此时的电压值和频率。
不断改变输入信号的频率，（变大和变小），当电压的幅度为最大值的0.707倍时，分别记录此时的频率，即为上限截止频率和下限截止频率。
由此可计算出通频带。
③功率放大电路的调试：静态调试：将输入端对地短路，观察输出有无振荡，如果有振荡，采取消振措施以消除振荡。
测量最大输出功率Pomax：在输出信号不失真的条件下，对功率参数进行测试。
输入f=1kHz的正弦输入信号，并逐渐加大输入电压的幅值直至输出电压Uo 的波形出现临界削波时，测量此时Rl两端的输出电压的最大值Uomax或有效值Uo，则Pomax=Uomax2/（2*RL）=Uo2/RL。
语音放大电路实验报告
实验室：格致楼322时间段：13:30-15:05座位号：3号座位同组人：杭州电子科技大学信息工程学院设计性实验报告实验名称：语音放大电路班级：姓名：学号：指导老师：实验三语音放大电路一、实验目的1、掌握集成运算放大器在放大和信号处理方面的应用2、掌握集成功放电路的工作原理和性能指标测试3、掌握电路的设计、焊接和调试方法二、实验任务完成语音放大电路的设计，仿真和电路的制作、调试。
直流电源±12V由稳压电源或实验箱提供。
1、前置放大器输入信号幅度：Vipp≤30mV，Ri≥100K2、有源带通滤波器：通频带300HZ~3400HZ3、功率放大电路：Po≥1W，Rl=8Ω三、实验原理和参考框图1、系统框图2、实验原理：输入端采用麦克风输入形式，将声音转换为电信号后输入给前置放大电路进行一次放大，放大后的信号输入二阶有源滤波电路，对语音信号（300-3400Hz）进行滤波，以消除杂音，进而将信号输入功率放大电路进行放大，最后声音通过扬声器输出。
前置放大器应是高输入阻抗，高共模抵制比的小信号放大电路，可采用一级或二级同相放大器。
芯片可选用NE5532。
有源滤波器选用二阶带通滤波器，可应用NE5532中的1个运放，组成带通滤波器，上下限截止频率为300Hz和3400Hz。
3、参数计算参考电路图3-2中的参数如式（3-1）至（3-8）。
其中Vom为输出电压峰值，IAV为直流电压源上的直流电流。
前置放大器增益 Av1 = 1 + R5/R2=2 （3-1）带通滤波器的截止频率 fL = 1/2πR7C4=282.19HZ （3-2）fH = 1/2πR8C5=2821.9HZ （3-3）带通滤波器的增益Av2 = 1 + R8/R6=13 （3-4）功率放大电路增益Av3 = 20 （3-5）输出功率 Po = Vom²/2RL （3-6）Vom——输出电压幅值直流电压源的功率Pv = VccIAV （3-7）IAV——直流电源的平均电流集电极效率η= Po/Pv （3-8）乙类功率放大电路的最高效率为78.5%。
语音放大器实验报告
（1）掌握分立或集成运算放大器的工作原理及其应用。
（2）掌握低频小信号放大电路和功放电路的设计方法。
（3）了解语音识别知识。
（4）通过实验培养学生的市场素质、工艺素质、自主学习的能力、分析问题解决问题的能力以及团队精神。
（5）通过实验总结回顾所学的模拟电子技术基础理论和基础实验，掌握模拟电子电路的设计与调试方法。
二.设计任务与要求(一)设计任务：1）已知条件：语音放大电路由“前置放大器”、“有源带通滤波器”、“功率放大器”、“扬声器”几部分构成。
2）性能指标：各基本单元电路的设计条件分别为：（1）前置放大器：输入信号：U id≤10mV；输入阻抗：R i≥100k 。
（2）有源带通滤波器：带通频率范围：300Hz～3kHz；增益：A u=1。
（3）功率放大器：最大不失真输出功率：P om ≥1W；负载阻抗：R L=8 。
（4）输出功率连续可调：静态噪声：≤50mV。
( 二) 要求(1)选取单元电路及元件根据设计要求和已知条件，确定前置放大电路、有源带通滤波电路、功率放大电路的方案，计算和选取单元电路的元件参数。
(2)置放大电路的组装与调试测量前置放大电路的差模电压增益A Ud、共模电压增益A Uc、共模抑制比K CMR、带宽BW1、输入电压R i等各项技术指标，并与设计要求值行比较。
(3)有源带通滤波电路的组装与调试测量有源带通滤波电路的差模电压增益A Ud、带通BW1，并与设计要求进行比较。
(4)功率放大电路的组装与调试测量功率放大电路的最大不失真输出功率P o,max、电源供给功率P DC、输出效率η、直流输出电压、静态电源电流等技术指标。
(5)整体电路的联调与试听(6)应用EWB软件对电路进行仿真分析三．实验仪器LM324：芯片中集成4个运算放大器TDA2030: TDA2030A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。
如图1所示，按引脚的形状引可分为H型和V型。
声频放大器设计实训报告
一、实验目的1. 了解声频放大器的基本原理和设计方法；2. 掌握声频放大器的主要性能指标和测试方法；3. 提高动手能力和团队协作能力；4. 培养创新思维和解决实际问题的能力。
二、实验器材1. 声频信号发生器；2. 示波器；3. 频率计；4. 功率计；5. 电阻、电容、晶体管等电子元件；6. 调试工具。
三、实验原理声频放大器是一种将声频信号进行放大的电子设备，主要由输入级、中间级和输出级组成。
输入级主要负责信号的放大和滤波；中间级对信号进行进一步的放大和调整；输出级将信号放大到足够的功率，驱动扬声器发声。
四、实验步骤1. 设计声频放大器电路图，选择合适的元件；2. 搭建实验电路，并进行初步调试；3. 使用示波器、频率计、功率计等仪器对放大器进行性能测试；4. 分析测试结果，对电路进行调整和优化；5. 重复步骤3和4，直至达到设计要求。
五、实验内容1. 设计一个简单的甲类单声道声频放大器；2. 设计一个甲乙类双声道声频放大器；3. 设计一个D类声频放大器。
六、实验结果与分析1. 甲类单声道声频放大器：通过调试，成功搭建了甲类单声道声频放大器电路。
测试结果显示，放大器的增益约为30dB，带宽约为100Hz-10kHz，满足设计要求。
2. 甲乙类双声道声频放大器：成功搭建了甲乙类双声道声频放大器电路。
测试结果显示，放大器的增益约为30dB，带宽约为100Hz-10kHz，信噪比约为60dB，满足设计要求。
3. D类声频放大器：成功搭建了D类声频放大器电路。
测试结果显示，放大器的增益约为30dB，带宽约为100Hz-10kHz，信噪比约为80dB，功率效率高达90%，满足设计要求。
七、实验总结1. 通过本次实验，掌握了声频放大器的基本原理和设计方法；2. 提高了动手能力和团队协作能力；3. 培养了创新思维和解决实际问题的能力；4. 了解了不同类型声频放大器的性能特点。
八、改进建议1. 在设计电路时，应充分考虑元件的选取和电路的布局，以降低噪声和损耗；2. 在调试过程中，应细致观察电路的变化，及时发现问题并解决问题；3. 可以尝试设计更复杂的声频放大器，如多声道放大器、数字音频放大器等。
语音放大器设计报告
4日
指 导 教 师 评 语 : ____________
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_____________________________________________________
_____________________________________________________
二、 设计框图及整机概述 ......................................................................4 1.、原理框图及电路图 ......................................................................4 2 设计原理............................................................................................4
三、各单元电路的设计方案及原理说明 ................................................4 1.1 前置放大电路（如图一） ............................................................4 1.2 通带滤波电路 （如图二） .........................................................5 1.3 功率放大电路（如图三） ...........................................................6
7
图一：前置放大电路调试
2 通带滤波电路调试（如图二）
语音放大实验报告
一、实验目的与要求1.1 实验目的本次实验旨在了解和掌握语音放大电路的基本原理和设计方法，通过搭建和调试语音放大电路，验证电路的放大性能，并分析电路中各个元件的作用。
1.2 实验要求1.2.1 焊接要求在焊接过程中，要求操作规范，焊接牢固，避免虚焊和短路。
1.2.2 效果调试要求通过调试，使语音放大电路达到预期的放大效果，即输入信号能够被有效放大，且输出信号不失真。
二、实验内容2.1 实验原理与元件特性本次实验采用基于运算放大器的语音放大电路。
运算放大器具有高输入阻抗、低输出阻抗、高增益等特点，非常适合用于语音放大。
2.1.1 电路图实验电路图如下所示：```+Vcc|R1|U1 (运算放大器)|R2|R3|C1 (耦合电容)|输入信号|C2 (耦合电容)|输出信号|GND```2.1.2 功率放大器8002原理及功能介绍8002是一款低功耗、高增益、高带宽的运算放大器，广泛应用于音频放大、信号处理等领域。
2.1.3 KA2284芯片原理及功能介绍KA2284是一款高性能的音频功率放大器，具有高输出功率、低失真、低噪声等特点，适用于便携式音频设备。
2.1.4 电解电容的原理与应用电解电容具有大容量、低电压等特点，常用于滤波、耦合、去耦等电路中。
2.1.5 发光二极管的原理与介绍发光二极管（LED）是一种半导体发光器件，具有体积小、亮度高、寿命长等优点。
三、实验步骤3.1 搭建电路按照电路图连接各个元件，注意焊接质量。
3.2 调试电路1. 将输入信号接入电路，调整输入电压，观察输出信号。
2. 调整运算放大器的增益，使输出信号达到预期效果。
3. 检查电路中各个元件的连接是否正确，排除虚焊、短路等问题。
四、实验结果与分析4.1 实验结果通过搭建和调试，成功搭建了一款语音放大电路，输入信号能够被有效放大，且输出信号不失真。
4.2 实验分析1. 运算放大器在电路中起到放大信号的作用，通过调整增益，可以使输出信号达到预期效果。
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实物图如图1-25,1-26,1-27
图1-25实物图1（反面）
图1-26 实物图2（反面）
图1-27实物图3（正面）
7、
1)前置放大器调试过程
问题研究：放大器的输出波形产生了交越失真如图1-21，1-22；
问题原因：输入的信号太小，并且原理电路中的放大倍数大，会产生失真
解决方案： 增大输入的电压，测量此时的输出波形
3.在连接好仿真电路图的前提下，测试各级的输出特性和示数，并做好记录
4.计算各级关于本实验所要求的性能指标点，将理论值与实际测量值进行对比，分析原理图是否符合实验的测试要求；
具体的测试结果如下：
a.前置放大器
由伏安表XMM1工作时的电压可知，VS的有效值为3.535mV。测试结果如图1-13、1-14、1-15所示，图1-12为仿真电路的全局测试图；
5、培养市场素质、工艺素质、自主学习能力、分析问题解决问题的能力以及团队精神；
6、培养文献查阅与综述和撰写课程设计报告的能力。
2、
本实验的知识点为分立元件放大器或集成运放、有源滤波器、集成功率放大器；涉及电子电路各个模块之间的联合调试技术。
3、
语音放大器设计的基本设计思路
分析可知本语音放大器应包括输入电路、前置放大器、有源带通滤波器、功率放大器、扬声器等几部分组成，如图1-1所示。
图1-16有源滤波器输出电压波形-测量电压峰值图
图1-17电压表测量输出电压图
c.功率放大器
当变阻器阻值x=950Ω时，A=（1900+950）/1000=2.85， V2=3.038V,由图1-18,1-19知，V3=4.29V（有效值），A=4.14/3.038≈1.36。此时输出功率P=4.292/(8*2)≈1.15>1W，基本满足设计要求。
图1-20前置放大器输出波形图
图1-21经过调整后的前置放大器的输出波形图
图1-22函数发生器与电源示数图
2)
（1）焊接：根据图1-4有源带通滤波器原理图进行焊接
（2）动态调试：
①输出电压的测量以及输出波形的观测，测试结果如图1-23，此时函数发生器和电源供给器的示数如图1-24所示
图1-22有源带通滤波器输出波形
图1-6 LM324芯片引脚图
图1-7 运算放大器端口图
基于本实验，需知的一部分关于LM324芯片的知识：
运放类型ห้องสมุดไป่ตู้低功率
放大器数目:4
带宽:1.2MHz
针脚数:14
工作温度范围:0°C to +70°C
芯片引脚的功能：
1.反相交流放大器
电路如图1-8。此放大器可代替晶体管进行交流放大，可用于扩音机前置放大等。电路无需调试。放大器采用单电源供电，由R1、R2组成1/2V+偏置，C1是消振电容。
15
色环电阻
9k 1/8W
只
1
16
色环电阻
2.4k 1/8W
只
2
17
色环电阻
1k 1/8W
只
1
18
色环电阻
900Ω1/8W
只
1
19
色环电阻
100Ω 1/8W
只
2
20
色环电阻
1Ω 1/8W
只
1
21
扬声器
8Ω 2W
只
1
本实验在实验前由于部分器件实验室没有提供，所以采取了性能和量值都相差不大的元器件来替代，比如9K的色环电阻未提供，实验采取1K的色环电阻替换。
图1-2实验原理图
（2）
1)
在测量用的放大电路中，一般传感器送来的直流或低频信号，经放大后多用单端方式传输。典型情况下，音频信号的最大幅度可能仅有若干毫伏，共模噪声可能高达几伏。所以放大器输入漂移和噪声等因素对于总的精度致关重要，放大器本身的共模抑制比特性也相当重要。因此前置放大电路应该是一个高输入阻抗，高共模抑制比、低漂移的小信号放大电路。
解决方案: 我们将第一级放大电路及功率放大电路的反馈中的电阻换成了电位器，可以通过改变两个电阻值的大小来改变级联之间的匹配问题
经验教训：仿真与实际实验之间还是有不少差别的，我么要随机应变，找出规律，慢慢调试。
模拟电子技术课程设计
语
音
放
大
器
姓名：伍慧兰
学号：2015550828
班级：15通信工程1班
指导老师：罗光明
语音放大器设计
1、
1、了解语音识别知识；
2、掌握集成运算放大器的工作原理及其应用；
3、掌握低频小信号放大电路、带通滤波器和功放电路的设计方法；
4、培养应用现代工具对模拟电子系统进行仿真测试、制作调试、故障检查及分析的能力；
其次，电路经过低通滤波电路，其滤波频率f2=ω/2π，ω=1/RC，则f2=1/（2πRC）=1/（2×3.14×2400×22×10-9）=3015.827Hz（约为3kHz）。
可以实现带通滤波，通带为100Hz～3kHz。
由图1-16和图1-17中的测量值可知，有源滤波器的输出电压峰值为4.280V，有效值为3.038V，前置放大器的输出电压为3.042V，计算可得二者的比值3.038/3.042=0.998≈1；且也即本实验的有源带通滤波器的放大倍数几乎为1，满足实验要求；
2脚是反向输入端
3脚是负电源输入端
4脚是功率输出端
5脚是正电源输入端。
图1-11 TDA2030引脚图
6、
（1）
用Multisim软件对电路进行仿真，测量电路中的电压电流，完善电路图，仿真实验具体步骤如下：
1.根据原理图1-2设计仿真电路图；
2.在三级电路的输出处放置示波器和电压表，监测各级输出的波形以及示数；
（2）
1)
LM324系列器件带有真差动输入的四运算放大器。其芯片引脚图如图1-6所示。
它每一组运算放大器可用图1-7所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-(-)为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反;Vi+(+)为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
b.有源滤波器
由图1-16（1）中示波器的波形测量可知，有源滤波器的输出波形的周期为335.227us,则频率为f=1/335.227=2983.05Hz<3kHz。
图1-16（1）有源滤波器输出电压波形图
由图1-2可知，电路首先经过高通滤波电路进行滤波，滤波频率f1=ω/2π，ω=1/RC，则f1=1/（2πRC）=1/（2×3.14×10×103×150×10-9）=106.157Hz（约为100Hz），设此时的输出电压为V2。
1、前置放大器：输入信号Uid10mV；输入阻抗Ri≥100kΩ
2、有源带通滤波器：通带100Hz~3kHz；增益Au=1
3、功放：最大不失真输出功率Pomax≥1W；负载阻抗RL=8Ω
4、输出功率连续可调；直流输出电压50mV；静态电源电流100mA
5、电源电压：+5V，+12V，-12V
4、
（1）
图1-5是功率放大器的原理图
图1-5功率放大器原理图
5、
（1）
实验所需的元器件清单如表1-1
表1-1 语音放大器器件清单
编号
物资名称
型号或规格
（或代用规格）
单位
数量
1
集成运放
LM324
块
1
2
集成功放
TDA2030
块
1
3
电解电容
220uF/25V
只
2
4
电解电容
22uF/25V
只
2
5
瓷片电容
220nF（224）
经验教训：在原理电路设计时进行参数分析，选择合适的元器件的，用心完成仿真实验，在仿真实验阶段进行深刻地分析，及时改正元器件的参数以保证实验能顺利进行；
2）分段测试放大效果没有问题，但在总的测试过程中不能无失真放大
问题探究: 第一、二级放大与功率放大间级联没有产生阻抗匹配；
问题原因：在实际焊接过程中使用的全是固定电阻；
图1-4为有源带通滤波器的原理图
图1-4有源带通滤波器原理图
3)
功率放大的主要作用是向负荷提供功率，要求输出功率尽可能大，转换效率尽可能高，非线性失真尽可能小。功率放大器的形式很多,有OCL互补对称功率放大电路，OTL功率放大电路，BTL桥式推挽功率放大电路和变压器耦合功率放大电路等。这些电路各有优点，可以根据设计要求和设备条件综合考虑选用。本次在语音放大器的设计中本人选用五端功放TDA2030应用的电路。
图1-23函数发生器与电源示数图
3.功率放大器
（1）焊接：根据图1-5功率放大器原理图进行焊接
（2）调试：观察输出端有无振荡，如有振荡，采取措施以消除振荡。
按照要求连接电路以及供电和接地，观察所得波形是否满足要求，如不满足，通过电位器调节以满足要求。波形图如图1-24所示；
图1-24功率放大器输出波形图
图1-8 反相交流放大器原理图
放大器电压放大倍数Av仅由外接电阻Ri、Rf决定：Av=-Rf/Ri。负号表示输出信号与输入信号相位相反。按图中所给数值，Av=-10。此电路输入电阻为Ri。一般情况下先取Ri与信号源内阻相等，然后根据要求的放大倍数在选定Rf。Co和Ci为耦合电容。
2.同相交流放大器
电路如图1-9。同相交流放大器的特点是输入阻抗高。其中的R1、R2组成1/2V+分压电路，通过R3对运放进行偏置。
图1-18 功率放大器输出波形图
图1-19 功率放大器输出电压测量结果图
（2）
1)