兰州理工大学《电子技术综合训练》音频功率放大器报告

电子技术综合训练

设计报告

题目：音频功率放大器制作

姓名：王晓飞

学号：1505220255

班级：自动化1班

同组成员：花笑笑

指导教师：曾贤强

日期：2017年12月29日

本电路设计采用前置放大电路和音频功率放大电路相结合的放大模式，前者采用LM324AD对电压进行放大，后者采用性能优良的TDA2030对电压和电流放大，给音响放大器的负载（扬声器）提供一定的输出功率。在前置放大和功放之间加上一个滑动变阻，就保证了音量可调。

关键词：音频功率放大；TDA2030；LM324AD

1 设计任务和要求 (4)

1.1设计任务 (4)

1.2设计要求 (4)

1.3系统要求 (4)

2 系统设计 (5)

2.1系统要求 (5)

2.2方案设计 (5)

2.3系统工作原理 (5)

3 单元电路设计 (6)

3.1 音源选择电路 (7)

3.2 前置放大电路 (7)

3.2.1电路结构及工作原理 (7)

3.2.2电路仿真 (9)

3.2.3元器件的选择及参数确定 (10)

3.3 功率放大电路 (10)

3.3.1电路结构及工作原理 (10)

3.3.2电路仿真 (11)

3.3.3元器件的选择及参数确定 (12)

4 电路仿真 (13)

5 电路安装、调试与测试 (13)

5.1电路安装 (13)

5.2电路调试 (13)

5.3系统功能及性能测试 (14)

5.3.1测试方法设计 (14)

5.3.2测试结果及分析 (14)

6 结论 (14)

7 参考文献 (15)

8 总结、体会和建议 (15)

9 附录 (18)

1.设计内容及技术要求

1.1设计任务：

设计并制作一个音频功率放大器，将MP3输出的音乐信号放大。

1.2设计基本要求：

1、放大器有两个MP3输出输入接口；

2、能够使用电子开关进行音源选择，并且能够用发光二极管指示；

3、放大器设有音量控制、功率放大功能；

4、主要技术指标如下：

（1）额定输出功率： 2 ×1W（或2 ×5W）（THD≤0.5%）

（2）负载阻抗：8Ω

（3）输入阻抗：>>600Ω

5、电源：220V/50HZ的工频交流电供电；

（注：直流电源部分仅完成设计即可，不需制作，用实验室提供的稳压电源调试，但要求设计的直流电源能够满足电路要求）

6、按照以上技术要求设计电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim或OrCAD/PspiceAD9.2进行仿真，用万用板焊接元器件，制作电路，完成调试、测试，撰写设计报告。

7、发挥部分：

（1）设计均衡电路（音调电路）；

（2）有电平指示功能。

8.时间：三周

9、进度安排：

（1）第一周选题，熟悉题目，分析要求，查找资料，选择方案，优化方案，确定原理方框图，单元电路设计，选择元器件；

（2）第二周进行电路仿真，确定电路原理图，画出电路原理图，购买元器件，焊接电路；

（3）第三周电路调试，电路测试，绘制电路原理图，完成设计报告，答辩。

2.系统设计

2.1系统要求：

课题要求设计并制作一个音频放大电路，将MP3输出的音乐信号放大，设计均衡电路实现对音源信号进行高低频调音，设计电子开关实现两个音源间的选择。

基本性能指标要求为：

输出最小功率：1W或5W；

输出阻抗：RL=8Ω；

输入阻抗：>>600Ω；

2.2方案设计：

通过查阅音频功率放大器的相关书籍和学习的前提下，与同组成员讨论，初步设计方案如下：

根据推任务要求，设计总电路需要弱信号前置放大级电路和功率放大电路两个基本电路，其中前置级主要完成小信号的电压放大任务；功率放大级则实现对信号的电压和电流放大任务。

2.3系统工作原理：

将来自MP3的音频信号经过音源选择电路选择后送入前置放大器进行电压放大，先由音源选择电路选择音源，音源经由功率放大器进行功率放大后推动扬声器工作，该设计具有音源选择、放音扩大功能。

首先确定整机电路的级数，再根据各级的功能及技术指标要求分配电压增益，然后分别计算各级电路参数，通常从功放级开始向前逐级计算。音频放大器原理图如图2.1所示，主要由音源选择模块、前置放大模块、音量控制模块及功率放大模块和扬声器组成。

图2.1 系统原理方框图

各部分的基本功能如下： 1.前置放大模块

前置放大模块是把音频信号放大至功率放大器所能接受的输入范围。它具有两个功能：一是要选择所需要的音源信号，并放大到额定电平；二是要进行各种音质控制，以美化声音。其基本组成由音源选择、输入放大和音质控制等电路。

2.音量控制模块

音量控制模块是将前置放大后的信号通过电位器来控制TDA2030芯片的输入信号的大小，用来控制整个音量的大小。

3.功率放大模块

给音频放大器的负载(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能小，效率尽可能大。

3.单元电路设计

3.1音源选择电路：

左音频输入

前置放大模 块 音量控制 模块 功率放大模 块

右音频输入

前置放大模 块 音量控制 模块 功率放大模 块

扬声器

扬声器

电 源 模 块