基于multisim下的音响放大器设计与仿真
基于Multisim的音频放大器设计与仿真
河 北 软 件 职 业 技 术 学 院 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈｅ ｂ ｅ ｉ Ｓ ｏ ｔｗａ ｆ ｒ ｅ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ
Ｖ ｏ ｌ ＿ ｌ ６ Ｎｏ ． ４
Ｄｅ ｃ ． ２ ０１ ４
扬声 器
音 源信 号输
图 ｌ 音 频 放 大 器 电路 结 构 图
总体 电路 设计 见 图 ２ 。
３ 功能模块 的设计 要求
３ ． １ 前 置 放大 器 电路
信号 功率放 大器是 “ 不理睬” 的， 所 以常常在功率 放大器之前增加一级或多级前置放大器 ， 将小信 号 的幅度放大到适合的范围 ， 再 由功率放大器进
１ 设 计 要 求
（ １ ） 具有 音 量调 节 的功能 ；
（ ２ ） 每个 声 道具有 １ ０ Ｗ 的功率 放大 ； （ ３ ） 双 电源供 电。
０ 引 言
音 频 放 大器 是模 拟 电路 中一 个 典 型 的综 合性
设计题 目， 它 包 含 了 功 率放 大器 、 前置放大器 、 电
பைடு நூலகம்
的微弱信号通过前置放大器进行 电压放大 ， 并应 保证失真系数尽可能小 ， 音 源的信号经过前置放
大 器 后 即 进 入 功 率 放 大器 中进 行 能量 的提 升 ， 以 便 驱 动 扬 声 器 工 作 还 原 为声 音 信 号 ［ ４ １ 。 该 电 路 主
要由三部分组成 ， 图ｌ 为其结构框图。
也可 对 电路实现设 计与仿 真 ， 结 果表 明 ： 该 方 法 通 过 实 际 应 用。 具有效率高 、 成 本低 、 可 行 性 强 的特 点 。 关键词 ： 音频放 大器； Ｍ ｕ ｌ ｔ ｉ ｓ ｉ ｍ仿真 ； 分 析 方 法 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ １ ． ９ 文献 标 志 码 ： Ａ
基于Multisim的实用低频功率放大器仿真设计
因为开关的K2的闭合和断开，有两种情况下，下面分别对应其断开和闭合两种情况对电路参数进行确定。
因为当输入信号在40—700nV时，K2断开，要求20 lgA≥16dB
有
若取
则可得：
取标称值为
又因为当输入在5~40mV时，开关闭合，要求：
故：
取标称值470Ω。最后经过核算，能够达到设计要求。
综合以上4种情况，可以得到图2.3.2所示的反馈式音调控制电路，图中RW2为低音调节，RW1为高音调节，为了使电路得到较满意的效果，C3、C2容量要适当，其容抗和有关电阻相比在低频时要够大，在中高频时要足够小，而C3的容抗选择是在低、中频时足够大，而在高频时要足够小，就是说C1、C2只让中、高音信号通过不让低音信号通过，而C3只在电路设计时时常设：
输入级输出为：
考虑到时题目所给的正弦信号入电压幅度范围很宽，为了均衡放大并使大多数类型的音源处于低噪声工作状态，所以前置放大级的电压增益分成两档，用开关K2控制。
当开关K2断开时，要求电路增益大于16dB，用于放大V1为40-700mV时的信号，当K2闭合时，电路增益大于35 dB，用于放大V1为5-40mV时的信号，故得电路2.2.2。
由于本设计不是对单一信号频率实施放大，而是对一个输入电压变化幅度大（5~700mV），频带范围宽（50~10000Hz ）的频带信号实施功率放大，所以不能只从简单的功率放大上考虑。至少应从以下几方面作较为全面的考虑：
1，解决本设计的电路对信号源，尤其是信号幅度小的影响。
2, 要求对整个频带内不同频率范围i，不同电压幅值信号都能均匀放大。
因此，所设计的低频功率放大电路，既能有效实现隔离，完成电路阻抗匹配，又能在一个频率范围内进行信号均衡放大的实用性电路。
基于Multisim的音频功率放大器设计与仿真
信息工程学院课程设计报告书题目: 基于Multisimde 音频功率放大器设计与仿真课程：电子线路课程设计专业：班级：学号：学生姓名：指导教师：2015 年 1 月 3 日信息工程学院课程设计任务书信息工程学院课程设计成绩评定表摘要TDA2030功率放大电路具有失真小、功率大、所需元件少、制作简单、效果良好等优点，用它来做电脑有源音箱的功率放大部分或MP4等小型功放再合适不过，本论文便是用TDA2030来制作音频功率放大器原件。
高效率的音频功率放大器不仅仅是在便携式设备中需要，在大功率的设备中也占有较大的比重。
随着人们居住条件的改善，高保真音响设备和高档的家庭影院也逐渐兴起。
音频功率放大器在这些设备中起到了很重要的作用。
关键字：TDA2030功率放大电路、音频功率放大器、高效率AbstractTDA2030 power amplifier circuit with small distortion, high power, which needs few components, simple fabrication, the advantages of good effect, can use it to make power computer amplifying part or MP4 small power is again appropriate however, this thesis is to make use of TDA2030 audio poweramplifier original. Audio power amplifier with high efficiency is not only the need in portable devices, also account for a large proportion in high power devices. With the development of people's living conditions improve, high fidelity audio equipment and high-end home theater also gradually on the rise. Audio poweramplifier plays a very important role in these devices.Keywords: TDA2030 power amplifier circuit, audio power amplifier, high efficiency目录1前言 (1)1.1音频放大器的发展 (1)1.2 音频放大器设计背景 (1)1.3 音频放大器设计意义 (1)2任务与条件 (3)2.1初始条件 (3)2.2要求完成的主要任务 (3)2.3设计方案 (3)3选择器件与参数运算 (4)3.1运放NE5532介绍 (4)3.2 TDA 2030介绍 (5)3.3功率计算 (6)4单元电路设计 (7)4.1主电源电路 (7)4.2调音电路 (7)4.3功率放大电路 (8)5电路设计仿真 (10)5.1仿真电路图 (10)5.2仿真结果 (10)总结 (12)参考文献 (13)1前言1.1音频放大器的发展上个世纪80 年代以前，输出功率仅几瓦的声频功率放大器都要采用分立元件来制作。
基于 Multisim 的音频放大器设计与仿真
基于Multisim的音频放大器设计与仿真吕岚【摘要】摘要：针对音频放大器的设计与仿真一直是模拟电路中一个典型的综合设计难题，现以一种新的音频放大器为例，介绍在Multisim仿真软件平台下音频放大器电路设计方法，对原电路的设计原理及元件组合进行新设计，即使用常规的虚拟示波器、万用表，结合AC Analysis分析方法，也可对电路实现设计与仿真，结果表明：该方法通过实际应用，具有效率高、成本低、可行性强的特点。
【期刊名称】河北软件职业技术学院学报【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4【关键词】音频放大器；Multisim仿真；分析方法0 引言音频放大器是模拟电路中一个典型的综合性设计题目，它包含了功率放大器、前置放大器、电源等音响电路中经常涉及的电路，也涉及到电压、功率放大，容抗、阻抗匹配，负反馈和频率响应等重要概念和知识点[1]。
Multisim是美国国家仪器有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于完成模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力[2]，可以快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证[3]。
本文以音频放大器电路的设计为例，介绍基于Multisim的音频放大器电路的设计与仿真。
1 设计要求（1）具有音量调节的功能；（2）每个声道具有10W的功率放大；（3）双电源供电。
2 总体设计图音频放大器电路的工作原理就是将音源输出的微弱信号通过前置放大器进行电压放大，并应保证失真系数尽可能小，音源的信号经过前置放大器后即进入功率放大器中进行能量的提升，以便驱动扬声器工作还原为声音信号[4]。
该电路主要由三部分组成，图1为其结构框图。
总体电路设计见图2。
3 功能模块的设计要求3.1 前置放大器电路在音响系统中，特别是进行大功率放大时，功率放大器对输入信号有一定的要求，太弱的输入信号功率放大器是“不理睬”的，所以常常在功率放大器之前增加一级或多级前置放大器，将小信号的幅度放大到适合的范围，再由功率放大器进行进一步的能量放大。
利用Multisim10.0对OTL音频功率放大器进行仿真实验
ｉ 应 用 ，其 对 于 硬件 电路 设 计 有 着 极 为 重 要
： ：
一 Ｖ ｐ ｓ ｉ ｎ Ｊ —
Ｔ ： 仅 有
，
避免交越失真现象的发生 ，其输 出功率也有所 增加， 电源 电流变大 。另外 ，在输 出电压为达 到 电源 电压时，功率放大器效率已 ％。
大器 电路 的仿真结果 进行分析 ，结果显示 ＡＢ 类功率放大器能够将 Ｖ ４ 、Ｖｓ 电压改为 Ｏ ・ ７ ５ Ｖ，
， 、
｛ 功率放大器 实验结构不够理想 ，这在很 大 上是 由于 电路 性能参数误差及 电路参数选
间管耗计算公式为：
； 当造成的。当前，Ｍｕ ｈ ｉ ｓ ｉ ｍｌ ０ ． ０仿真软件 ｐ ｎ 。 ｅ ｚ ｉ ｃ ２
半周导通 ，平均管耗计算公式为
一
．
：
｝ 导作用。
时，
２ 丌． Ｉ ｏ ‘‘
积 ４ ，当
Ｉ ｔ ＂
２仿真实验 Ｍｕ １ ｔ ｉ ｓ ｉ ｍ １ ０ ｏ仿 真 软 件对 Ｏ Ｔ Ｌ音频 功 率
．
ｌ Ｔ Ｌ 音频 功率放大器 电性 能理论推导 分
【 ｍ ａ ｘ Ｊ ｝ ， 输出 最 大 功 率 （ ～ ） ￣ ｃ ｃ ， 放 大 器 性 能 的 实 验 仿 真 电 路 如 图Ｉ 所 示 ， 在
上 述推 导并 未考 虑 Ｂ类放 大 电路 受功 能 如 图 ３所 示， 当 处 于 ４ ０ Ｈ ｚ ￣ １ ・ ４ ５ ＭＨ ｚ的 条 件
下 ，通 频 带 能 够 通 过 增 大 电路 中 的 电 容值 延 伸
ｆ 形则 与之相 反 ，可 以得 出负载 Ｒ Ｔ电压：
Multisim仿真软件在音响放大器设计电路中的应用
Multisim仿真软件在音响放大器设计电路中的应用Multisim仿真软件在音响放大器设计电路中的应用随着科技的进步和人们生活水平的提高，音响设备在日常生活中扮演着越来越重要的角色。
作为音响设备的核心部分，放大器的设计和优化对于音质的提升和音乐体验的改善起着至关重要的作用。
然而，传统的放大器电路设计需要大量的实验与调试，成本高昂且耗时，限制了放大器设计的发展。
而随着电子仿真技术的迅猛发展，Multisim仿真软件在音响放大器设计电路中的应用日益广泛。
Multisim仿真软件是一种功能强大的电子设计自动化工具，它能够通过模拟电子元件和电子电路的工作状态，对电路进行分析、测试和优化。
对于音响放大器的设计来说，Multisim仿真软件提供了一种高效、准确且可靠的方法。
首先，Multisim仿真软件提供了丰富的电子元件库，涵盖了常见的电子元件和器件。
设计者可以根据自己的需要，选择适合的元件进行放大器电路的设计。
同时，Multisim软件还提供了虚拟测量仪器，例如示波器、频谱分析仪等，使得用户可以直观地了解电路中各个节点的电压、电流等参数变化情况。
这大大减少了实验中的测量和调试工作，提高了设计效率。
其次，Multisim仿真软件具有良好的可视化效果。
用户可以通过软件界面直观地观察电路的工作过程，了解电流流动的路径和电压变化的情况。
这种可视化的效果使得设计者能够更直观地了解电路的工作原理和特性，便于进行电路的分析和优化。
除此之外，Multisim仿真软件还提供了多种分析工具和功能，例如直流分析、交流分析、参数扫描等。
用户可以通过这些工具对电路进行全面的性能分析，找到电路中的问题和瓶颈，从而进行优化。
这些分析工具的应用可以在实际的电路设计中节省大量的时间和成本，提高设计的准确性和可靠性。
最后，Multisim仿真软件还支持用户自定义模型和参数，使得设计者能够更灵活地设计和调试放大器电路。
用户可以根据自己的需求，自定义电子元件的特性和参数，比如放大器的增益、频率响应等。
基于multisim10下的音响放大器设计与仿真要点
信息工程学院课程设计报告书题目: 基于multisim10下的音响放大器设计与仿真课程：电子线路课程设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：2015年01月 07日信息工程学院课程设计任务书2015年1月7日信息工程学院课程设计成绩评定表信息工程学院课程设计报告书题目: 基于multisim10下的音响放大器设计与仿真课程：电子线路课程设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：2015年01月 07日信息工程学院课程设计任务书2015年1月7日信息工程学院课程设计成绩评定表摘要在Multisim 10软件环境下，采用运算放大集成电路模块和功率放大集成电路模块设计音频功率放大器，并根据其结构模块提出设计思路及论证，再通过仿真验证方案的正确性。
再根据其交流电源联想提出由Multisim 10设计一种由运算放大器构成的精确可控矩形波信号发生器，结合系统电路原理图重点阐述了各参数指标的实现与测试方法。
最后，简单介绍了直流稳压电源的构成及其简单仿真设计。
关键词：运算放大集成电路，模块，功率放大集成电路，矩形波，直流稳压源。
AbstractIn the Multisim 10 software environment, using an operational amplifier integrated circuit module and apower amplifying integrated circuit module design of the audio power amplifier, and puts forward the design ideas and arguments according to its structure module, and then through the correctness of the simulation verification scheme. According to the AC power supply association proposed by Multisim 10 to design a composed of operational amplifier precisely controllable rectangular wave signal generator, combined with the circuit diagram of the system focuses on the realization and test method of each parameter index. Finally, briefly introduces design consists of DC regulated power supply and a simple simulation.Key word: An operational amplifier integrated circuit,，Modular，Power amplifier integrated circuit，Rectangular wave，DC voltage stabilized source。
基于multisim的100W全互补对称甲乙类音频功率放大器的设计与模拟
基于multisim的100W全互补对称甲乙类音频功率放大器的设计与模拟设计者：钟礼浩指导教师：（华南农业大学工程学院）目录：1设计背景及意义1.1 功放简介1.2 电路仿真软件Multisim简介1.3 全互补对称功放电路简介1.4 甲乙类功放电路简介2 设计方案2.1 总模块设计图2.2 主放大器详细模块图2.3 电源模块供电电压的计算2.4 简要设计规格与参数3 电路图3.1 电路总图3.2 小信号放大器电路图3.3 主放大器电路图3.4 输出网络及延迟保护模块电路图3.5 普通稳压电源模块电路图3.6 线性稳压电源模块电路图4 各模块设计思路及元件运用介绍4.1 小信号放大器模块4.2 主放大器模块4.2.1 差分输入级4.2.2 电压放大级4.2.3 推动级4.2.4 直流伺服系统4.2.5 晶体管保护模块4.3 输出网络4.4 延时保护模块4.5 普通稳压电源模块4.6 线性稳压电源模块5 放大性能及相位测量6 参考文献1.设计背景及意义1.1 功放简介在现代社会中，电子产品消费已经成为第二产业的一大重要组成部分，虽然音频功放有着较遥远的历史及成熟的产业链，但是，音频设计的更新换代从来没有停止，每一年都会涌现各类新型音响产品及其附属品。
设计一款优良性能的功率放大器，对于人们生活质量的改善，有着不可磨灭的意义。
近年来，模拟集成电路特别是运算放大器的设计技术进步神速，与分立件功放设计技术进展缓慢形成鲜明对比。
但是，对比分立元件，集成器件有如下缺点：（1）大量电路技术主要建立在集成电路能够制作出高精度匹配器件的基础上，同时还要求器件占用芯片面积小，以减少成本。
（2）集成电路难于制造精度高，线性好的电阻，很多电路技术为解决这一问题服务。
由于电容占用芯片面积大，集成电路不便于制作，电容必须尽可能小，电路设计也因此收到了影响。
对于集成电路功放和混合集成功放来说，设计固定，难以干预，只要按照厂方的应用技术文档，就可以简单使用，因此不再在这里进行探讨。
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基于multisim下的音响放大器设计与仿真————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：信息工程学院课程设计报告书题目: 基于multisim10下的音响放大器设计与仿真课程：电子线路课程设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：2015年01月 07日信息工程学院课程设计任务书学号学生姓名专业（班级）设计题目基于multisim10下的音响放大器设计与仿真设计技术参数1、放大器的失真度<1%。
2、放大器的功率>2W。
3、放大器的频响为50Hz—20kHz。
4、音调控制特性为自选。
设计要求1、采用运算放大集成电路和功率放大集成电路设计音频功率放大器。
2、用multisim对设计电路进行仿真实验，并给出仿真结果及关键点的波形。
3、了解方波信号的发生电路模块及仿真。
4、了解直流稳压源的基本组成原理及模块电路仿真。
参考资料1、孙梅生，李美莺，徐振英《电子技术基础课程设计》高等教育出版社2、梁宗善《电子技术基础课程设计》华中理工大学出版社3、张玉璞，李庆常《电子技术课程设计》北京理工大学出版社4、彭介华《电子技术课程设计指导》高等教育出版社5、谢自美《电子线路设计·实验·测试》（第三版）华中科技大学出版社6、康华光，陈大钦. 电子技术基础—模拟部分（第五版）2015年1月7日信息工程学院课程设计成绩评定表学生姓名：学号：专业（班级）：课程设计题目：基于multisim10下的音响放大器设计与仿真成绩：指导教师：年月日信息工程学院课程设计报告书题目: 基于multisim10下的音响放大器设计与仿真课程：电子线路课程设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：2015年01月 07日信息工程学院课程设计任务书学号学生姓名专业（班级）设计题目基于multisim10下的音响放大器设计与仿真设计技术参数1、放大器的失真度<1%。
2、放大器的功率>2W。
3、放大器的频响为50Hz—20kHz。
4、音调控制特性为自选。
设计要求1、采用运算放大集成电路和功率放大集成电路设计音频功率放大器。
2、用multisim对设计电路进行仿真实验，并给出仿真结果及关键点的波形。
3、了解方波信号的发生电路模块及仿真。
4、了解直流稳压源的基本组成原理及模块电路仿真。
参考资料1、孙梅生，李美莺，徐振英《电子技术基础课程设计》高等教育出版社2、梁宗善《电子技术基础课程设计》华中理工大学出版社3、张玉璞，李庆常《电子技术课程设计》北京理工大学出版社4、彭介华《电子技术课程设计指导》高等教育出版社5、谢自美《电子线路设计·实验·测试》（第三版）华中科技大学出版社6、康华光，陈大钦. 电子技术基础—模拟部分（第五版）2015年1月7日信息工程学院课程设计成绩评定表学生姓名：学号：专业（班级）：课程设计题目：基于multisim10下的音响放大器设计与仿真成绩：指导教师：年月日摘要在Multisim 10软件环境下，采用运算放大集成电路模块和功率放大集成电路模块设计音频功率放大器，并根据其结构模块提出设计思路及论证，再通过仿真验证方案的正确性。
再根据其交流电源联想提出由Multisim 10设计一种由运算放大器构成的精确可控矩形波信号发生器，结合系统电路原理图重点阐述了各参数指标的实现与测试方法。
最后，简单介绍了直流稳压电源的构成及其简单仿真设计。
关键词：运算放大集成电路，模块，功率放大集成电路，矩形波，直流稳压源。
AbstractIn the Multisim 10 software environment, using an operational amplifier integrated circuit module and apower amplifying integrated circuit module design of the audio power amplifier, and puts forward the design ideas and arguments according to its structure module, and then through the correctness of the simulation verification scheme. According to the AC power supply association proposed by Multisim 10 to design a composed of operational amplifier precisely controllable rectangular wave signal generator, combined with the circuit diagram of the system focuses on the realization and test method of each parameter index. Finally, briefly introduces design consists of DC regulated power supply and a simple simulation.Key word: An operational amplifier integrated circuit,，Modular，Power amplifier integrated circuit，Rectangular wave，DC voltage stabilized source。
目录摘要....................................................................................................................... - 0 - Abstract..................................................................................................................... - 6 - 1 绪言..................................................................................................................... - 8 - 2音响放大器............................................................................................................ - 9 -2.1设计任务与要求 ................................................................................... - 9 -2.1.1设计要求............................................................................... - 9 -2.1.2设计参数............................................................................... - 9 -2.2方案设计与论证 ................................................................................... - 9 -2.2.1方案一................................................................................... - 9 -2.2.2方案二 .............................................................................................. - 10 -2.2.3用集成运算放大器放大信号的主要优点......................... - 11 -2.3. 单元电路设计与参数计算 ............................................................... - 12 -2.3.1语音放大集成电路............................................................. - 12 -2.3.2功率放大部分电路............................................................. - 13 -2.4总原理图 ............................................................................................. - 15 - 3可控矩形波信号发生器...................................................................................... - 17 - 4直流稳压电源...................................................................................................... - 18 -4.1直流稳压电源的基本组成 ................................................................. - 18 -4.2仿真模型 ............................................................................................. - 18 -4.2.1整流电路模型..................................................................... - 18 -4.2.2滤波电路模型..................................................................... - 20 -4.2.3稳压电路模型..................................................................... - 21 -5 总结................................................................................................................. - 22 - 致谢..................................................................................................................... - 23 - 参考文献................................................................................................................. - 24 -1 绪言进入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。