最简单的三极管音频放大电路

最简单的三极管音频放大电路
最简单的三极管音频放大电路

音频功率放大电路报告

一、设计题目:音频功率放大电路 二、设计的任务和要求 1、主要要求:设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路, 负载为扬声器,阻抗8Ω。 2、性能指标:频带宽50H Z ~20kH Z ,输出波形基本不失真;电路输出功率大于8W; 输入灵敏度为100mV,输入阻抗不低于47KΩ。 三、原理电路和程序设计 3.1、方案的确定及论证 1、OTA互补对称功率放大器 OTL 电路通常由两个对称的异型管构成,因此又称为互补对称电路,图 3-1 为单电源 OTL 互补对称功率放大电路。电路中 T1 是推动级(电压放大,也叫激励级),其中Rb1、Rb2是 T1 的基极偏置电阻,Re为 T1发射极电阻,Rb为T1集电极负载电阻,它们共同构成 T1 的稳定静态工作点;T2、T3 组成互补对称功率放大电路的输出级,且 T2、T3工作在乙类状态;C2 为输出耦合电容。功率放大器采用射极输出器,提高了输入电阻和带负载的能力。 性能分析: 乙类互补推挽功放(OTL)的输出功率的计算公式如下: 输出功率:P o =U o I o =U o 2/R L 输出最大功率:P om =U o I o =U o 2/R L =U om 2/2R L =V CC 2/8R L

显然P 与电源电压及负载有关 om 2/8R 当输入功率为8w,阻抗8w时,有Pom=V CC V =8*8*8≈22.6v 则电路所需的电源为22.6v。 CC 2、用集成器件实现 Tda2030简介:TDA2030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。该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备,具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护电路。 电路特点: [1].外接元件非常少。(基本应用电路图3-2) [2].输出功率大,Po=18W(RL=4Ω)。 [3].采用超小型封装(TO-220),可提高组装密度。 [4].开机冲击极小。 [5].内含各种保护电路,因此工作安全可靠。主要保护电路有:短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反接(Vsmax=12V)以及负载泄放电压反冲等。 [6].TDA2030A能在最低±6V最高±22V的电压下工作在±19V、8Ω阻抗时能够输出16W的有效功率,THD≤0.1%。用它来做电脑有源音箱的功率放大部分或小型功放再合适不过了。 图3-2使用单电源供电的tda2030基本应用电路

音频小信号前置放大电路

音频小信号前置放大电路 1 选题背景 在现在的时代我们的身边有着各种各样对于声音放大的需求,如麦克风,及一些音像设备中是最常见的,随着人们生活质量的提高对于音质的要求也越来越高,简单的音质已经无法满足大家的需求,恶劣的音质也对人们的日常生活有很大的影响,就如同噪音一样,在对音质进行调整中,对其放大是很重要的内容,音频放大电路就是在保持原声的基础上对声音进行放大,对声音中小信号的放大在音频放大电路中也有着很重要的应用,对小信号的放大可以让我们更好的获得对较弱的原声的放大,对较弱的音频进行放大后可以更好的去分析这个音频信号,对于科学研究和电子产品的开发很有帮助,也可以充分的满足人们的需求。 1.1指导思想 “放大”的本质是实现能量的控制,即能量的转换:用能量比较小的输入信号来控制另一个能源,使输出端的负载上得到能量比较大的信号。放大的对象是变化量,放大的前提是传输不失真。通过NE5532对小信号进行放大,对相应的电阻进行合理的选择以达到对放大倍数的要求,对输出部分串电阻来达到对输出电阻的要求。 1.2 方案论证 方案一:采用NE5532两级电路放大方法,用运算放大器作音频前置放大电路。其优点是体积小、噪音低、功耗小、一致性较好。利用运算放大器可取得很深的负反馈,同时提高不失真输出,使信号失真度在1%以下。 方案二:采用NE5532一级放大方法,优点是所用资源少,更加的简便,缺点是不稳定,电流过大,故予以否定 综合考虑,采用方案一 1.3 基本设计任务 设计并制作音频小信号前置放大电路。具体要求如下: ≥1000;(40分) (1)放大倍数A V (2)通频带20Hz~20KHz;(40分) ≥1MΩ;输出电阻R O=600Ω;(10分)(3)放大电路的输入电阻R I 说明:设计方案和器件根据题目要求自行选择,但要求在通用器件范围内。 测试条件:技术指标在输入正弦波信号峰值Vpp=10mv的条件进行测试(输入输出 电阻通过设计方案预以保证),设计报告中应有含有详细的测试数据说明设计结 果。

详解经典三极管基本放大电路

详解经典三极管基本放大电路 三极管是电流放大器件,有三个极,分别叫做集电极C,基极B,发射极E。分成NPN和PNP 两种。我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。 图1:三极管基本放大电路 下面的分析仅对于NPN型硅三极管。如上图所示,我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的,所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。三极管的放大作用就是:集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍,即电流变化被放大了β倍,所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1,例如几十,几百)。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib的变化被放大后,导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式U=R*I 可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。 三极管在实际的放大电路中使用时,还需要加合适的偏置电路。这有几个原因。首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管),基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管,常取0.7V)。当基极与发射极之间的电压小于0.7V时,基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小,如果不加偏置的话,这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时,基极电流都是0)。如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流,上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的,所以它被叫做基极偏置电阻),那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时,小信号就会导致基极电流的变化,而基极电流的变化,就会被放大并在集电极上输出。另一个原因就是输出信号范围的要求,如果没有加偏置,那么只有对那些增加的信号放大,而对减小的信号无效(因为没有偏置时集电极电流为0,不能再减小了)。而加上偏置,事先让集电极有一定的电流,当输入的基极电流变小时,集电极电流就可以减小;当输入的基极电流增大时,集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了。 下面说说三极管的饱和情况。像上面那样的图,因为受到电阻Rc的限制(Rc是固定值,那么最大电流为U/Rc,其中U为电源电压),集电极电流是不能无限增加下去的。当基极电流的增大,不能使集电极电流继续增大时,三极管就进入了饱和状态。一般判断三极管是否饱和的准则是:Ib*β〉Ic。进入饱和状态之后,三极管的集电极跟发射极之间的电压将很小,可以理解为一个开关闭合了。这样我们就可以拿三极管来当作开关使用:当基极电流为0时,三极管集电极电流为0(这叫做三极管截止),相当于开关断开;当基极电流很大,以至于三极管饱和时,相当于开关闭合。如果三极管主要工作在截止和饱和状态,那么这样的三极管我们一般把它叫做开关管。 如果我们在上面这个图中,将电阻Rc换成一个灯泡,那么当基极电流为0时,集电极电流为0,灯泡灭。如果基极电流比较大时(大于流过灯泡的电流除以三极管的放大倍数β),三极管就饱和,相当于开关闭合,灯泡就亮了。由于控制电流只需要比灯泡电流的β分之一大一点就行了,所以就可以用一个小电流来控制一个大电流的通断。如果基极电流从0慢慢增加,那么灯泡的亮度也会随着增加(在三极管未饱和之前)。

音频小信号功率放大

摘要 本次电路设计课题是音频小信号放大电路,它属于模拟电路课程设计,所以实验中就需要用到大量的模拟电路知识。对于音频小信号放大电路它是由两级放大电路组成,第一部分是运用到了两级负反馈放大电路,旨在放大电压,第二部分OCL功率放大电路采用复合三极管,目的放大电路电流。两部分放大电路的设计根本目的就是为了将小信号放大为一个大信号而不失真。失真这是设计音频放大电路中的一个难点,电路的巧妙设计可以有效的避免失真,电容的运用是解决失真的关键。

目录 1 选题背景 (2) 1.1 指导思想 (2) 1.2 方案论证 (2) 1.3 基本设计任务 (2) 1.4 发挥设计任务 (2) 1.5电路特点 (3) 2 电路设计 (3) 2.1 总体方框图..................................... 错误!未定义书签。 2.2 工作原理 (3) 3 各主要电路及部件工作原理 (3) 3.1 第一级—输入信号放大电路 (4) 3.2 NE5532简要说明................................. 错误!未定义书签。 3.3 第二级—功率放大电路........................... 错误!未定义书签。 3.4 直流信号过滤电路 (6) 4 原理总图 (7) 5 元器件清单 (7) 6 调试过程及测试数据(或者仿真结果) (7) 6.1 仿真检查 (8) 6.1.1第一级仿真检查 (8) 6.1.2第二级仿真检查 (9) 6.2 通前电检查 (10) 6.3 通电检查 (10) 6.3.1第一级电路检查 (10) 6.3.2第二级电路检查 (10) 6.3.3完整电路检查 (10) 6.4 结果分析 (10) 7 小结 (10) 8 设计体会及今后的改进意见 (11) 8.1 体会 (11) 8.2 本方案特点及存在的问题 (11) 8.3 改进意见 (11) 参考文献 (12)

音频功率放大电路实验报告分析

实验报告 课程名称: 电路与模拟电子技术实验 指导老师: 成绩:__________________ 实验名称: 音频功率放大电路 实验类型: 研究探索型实验 同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。 二、实验内容和原理(必填) 音频功率放大电路,也即音响系统放大器,用于对音频信号的处理和放大。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分。 作为音响系统中的放大设备,它接受的信号源有多种形式,通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大,因此,音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。 为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器,希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足,。 为了充分地推动扬声器,通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率,而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。 扩音机的整机电路如下图所示,按其构成,可分为前置放大级,音调控制级和功率放大级三部分。 装 订 线

前置放大电路: 前置放大级输入阻抗较高,输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大,为了减小噪声,前置级通常要选用低噪声的运放。 由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。 理想闭环电压放大倍数为:23 1R R A vf + = 输入电阻:1R R if = 输出电阻:0of =R 功率放大级: 对于功率放大级,除了输出功率应满足技术指标外,还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配,否则将会影响放音效果。 集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电,缺点是输出要通过大电容与负载耦合,因此低频响应较差;OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合,频响特性较好,但需要用双电源供电。(实验室提供本功能模块) 本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高,失真小,输出功率大,外围电路简单等特点,采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端;2脚为反相输入端;3脚为负电源;4脚为输出端; 5脚为正电源。 功放级电路中,电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2为防止输出端的瞬时过电压损坏芯片的保护二极管。R11、C10为输出端校正网络以补偿感性负载,其作用是把扬声器的电感性负载补偿接近纯电阻性,避免自激和过电压。 图中通过R10、R9、C9引入了深度交直流电压串联负反馈。由于接入C9,直流反馈系数F ′=1。对于交流信号而言,

简单音频放大电路

模电课程设计: 简单的音频放大电路 指导教师:王学忠 学院:物理电气信息学院 班级:电子一班 学号:111111111111 姓名:阳仔

简单音频放大电路 一、实验目的 1.掌握简单音频放大电路性能和特点。 2.学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性 能及对放大电路输出信号失真情况的影响。 3.学会判断三极管b.c.e极 二、实验电路图 图一固定偏置,电源电压对偏置电流影响很大基本的共发射极电路

图二偏置接入负反馈,放大倍会变小,电源电压对偏置电流影响较小。 电压负反馈接法,适应电压范围更宽。 此种属甲类放大类,效率最低,特点是简单。低电压电路中极少采用,因为输出功率太小,实际多用在功率推动电路,同时放大电压和电流。 三、实验器材 电阻R1 10K,R2 470,电容C1 10uF,V1,喇叭,坏耳机线,BJT管S8050,电池两节 四、实验原理 1.输入端不能直接接话筒 输入端不能直接接话筒,由于话筒提供的信号非常弱,一般要在前面加一个前置放大器(如下图所示),不能用上图简单音频放大电路直接放大。 如要用话筒输入则应采用三级结构:前置放大级、音调控制级、功率放大级。 当时领原件时,领了个话筒装上根本不出声,才知道简单音频放大电路输入端只能加载信号较强的音频信号,故只能取一个耳机线,耳机线一端接手机,另一端接简单音频放大电路的输入端,用手机播放音乐,在输出端喇叭才放出音乐信号。 2.音乐信号失真的调节

用手机输入音乐信号后,经过简单音频放大电路放大后,声音信号变花,出现了信号失真,故在放大电路中加入了一个电位器,调节电位器电阻的大小,使在最大输出时信号不失真即可,减小R可输出的功率。如果有万用表,可将C 极电压调为电源电压的1/2左右。 通过调节电位器,c极电压调为0.5伏,再用手机和耳机线输入音乐信号,经过简单音频放大电路的放大后,音乐的清晰度明显提高。 3.三极管极性的判断 一、判断三极管b极 对于NPN型三极管,用黑表笔接某一个电极,红表笔分别接另外两个电极,若测量结果阻值都较小,交换表笔后测量结果阻值都较大,则可断定第一次测量中黑表笔所接电极为基极;如果测量结果阻值一大一小,相差很大,则第一次测量中黑表笔接的不是基极,应更换其他电极重测。 二、判断三极管发射极e和集电极c 三极管基极确定后,通过交换表笔两次测量e、c极间的电阻,如果两次测量的结果应不相等,则其中测得电阻值较小的一次为红表笔接的是e极,黑表笔接的是c极。 对于PNP型三极管,方法与NPN管类似,只是红、黑表笔的作用相反。五、设计总结 通过本实验课程设计,能够实现将手机中音乐信号经过耳机线输入设计的简单音频放大电路放大后在小喇叭能放出略有失真的放大的音乐信号,加入电位器调节静态工作点后,能将音乐调清晰。

完整版三极管及放大电路原理

测判三极管的口诀 三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功,为了帮助读者迅速掌握测判方法,笔者总结出四句口诀:三颠倒,找基极;PN结,定管型;顺箭头,偏转大;测不准, 动嘴巴。’下面让我们逐句进行解释吧。 一、三颠倒,找基极 大家知道,三极管是含有两个PN结的半导体器件。根据两个PN结连接方式不同,可以分 为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管,图1是它们的电路符号和等效电路。 测试三极管要使用万用电表的欧姆挡,并选择R X100或RX1k挡位。图2绘出了万用电表 欧姆挡的等效电路。由图可见,红表笔所连接的是表内电池的负极,黑表笔则连接着表内电池的正极。 假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型,也分不清各管脚是什么电极。测试 的第一步是判断哪个管脚是基极。这时,我们任取两个电极(如这两个电极为1、2),用万用 电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻,观察表针的偏转角度;接着,再取1、3两个电极和2、3两个电极,分别颠倒测量它们的正、反向电阻,观察表针的偏转角度。在这三次颠倒测量中,必然有两次测量结果相近:即颠倒测量中表针一次偏转大,一次偏转小;剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小,这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基 极(参看图1、图2不难理解它的道理)。 二、PN结,定管型 找出三极管的基极后,我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的 导电类型(图1)。将万用表的黑表笔接触基极,红表笔接触另外两个电极中的任一电极,若表头指针偏转角度很大,则说明被测三极管为NPN型管;若表头指针偏转角度很小,则被 测管即为PNP型。 三、顺箭头,偏转大 找出了基极b,另外两个电极哪个是集电极c,哪个是发射极e呢?这时我们可以用测穿透 电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。 (1)对于NPN型三极管,穿透电流的测量电路如图3所示。根据这个原理,用万用电表的 黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec,虽然两次测量中万用表指针偏转 角度都很小,但仔细观察,总会有一次偏转角度稍大,此时电流的流向一定是:黑表笔TC 极~b极极T红表笔,电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致(顺箭头”,)所以此 时黑表笔所接的一定是集电极c,红表笔所接的一定是发射极e。

三极管放大电路设计,参数计算及静态工作点设置方法

三极管放大电路设计,参数计算及静态工作点设置方法 说一下掌握三极管放大电路计算的一些技巧 放大电路的核心元件是三极管,所以要对三极管要有一定的了解。用三极管构成的放大电路的种类较多,我们用常用的几种来解说一下(如图1)。图1是一共射的基本放大电路,一般我们对放大路要掌握些什么内容? (1)分析电路中各元件的作用; (2)解放大电路的放大原理; (3)能分析计算电路的静态工作点; (4)理解静态工作点的设置目的和方法。 以上四项中,最后一项较为重要。 图1中,C1,C2为耦合电容,耦合就是起信号的传递作用,电容器能将信号信号从前级耦合到后级,是因为电容两端的电压不能突变,在输入端输入交流信号后,因两端的电压不能突变因,输出端的电压会跟随输入端输入的交流信号一起变化,从而将信号从输入端耦合到输出端。但有一点要说明的是,电容两端的电压不能突变,但不是不能变。 R1、R2为三极管V1的直流偏置电阻,什么叫直流偏置?简单来说,做工要吃饭。要求三极管工作,必先要提供一定的工作条件,电子元件一定是要求有电能供应的了,否则就不叫电路了。 在电路的工作要求中,第一条件是要求要稳定,所以,电源一定要是直流电源,所以叫直流偏置。为什么是通过电阻来供电?电阻就象是供水系统中的水龙头,用调节电流大小的。所以,三极管的三种工作状态“:载止、饱和、放大”就由直流偏置决定,在图1中,也就是由R1、R2来决定了。首先,我们要知道如何判别三极管的三种工作状态,简单来说,判别工作于何种工作状态可以根据Uce的大小来判别,Uce接近于电源电压VCC,则三极管就工作于载止状态,载止状态就是说三极管基本上不工作,Ic电流较小(大约为零),所以R2由于没有电流流过,电压接近0V,所以Uce就接近于电源电压VCC。

音频放大电路的组成及原理

第二章高保真电路的组成及基本原理 2.1电路整体方案的确定 音频功率放大器的基本功能是把前级送来的声频信号不失真地加以放大,输出足够的功率去驱动负载(扬声器)发出优美的声音。放大器一般包括前置放大和功率放大两部分,前者以放大信号振幅为目的,因而又称电压放大器;后者的任务是放大信号功率,使其足以推动扬声器系统。 功率放大电路是一种能量转换电路,要求在失真许可的范围内,高效地为负载提供尽可能大的功率,功放管的工作电流、电压的变化范围很大,那么三极管常常是工作在大信号状态下或接近极限运用状态,有甲类、乙类、甲乙类等各种工作方式。为了提高效率,将放大电路做成推挽式电路,功放管的工作状态设置为甲乙类,以减小交越失真。常见的音频功放电路在连接形式上主要有双电源互补推挽功率放大器OCL(无输出电容)、单电源互补推挽功率放大器OTL(无输出变压器)、平衡(桥式)无变压器功率放大器BTL等。由于功放管承受大电流、高电压,因此功放管的保护问题和散热问题也必须要重视。 OCL电路由于性能比较好,所以广泛地应用在高保真扩音设备中。本课题输出级选用OCL功率放大器,偏置电路选用甲乙类功放电路。为了使电路简单,信号失真小,本电路选用反馈型音调控制电路。为了不影响音调控制电路,要求前置输入阻抗比较高,输出阻抗低,本级电路选用场效应管共源放大器和源级跟随器组成。 高保真音频放大器组成框图 2.2 OCL功率放大器的原理 OCL功率放大器电路通常可分成:功率输出级、推动级和输入级三部分。根据给定技术指标,选择下图所示电路 功率输出级是由四个三极管组成的复合管准互补对称电路,可以得到较大的输出功率。再用一些电阻来减小复合管的穿透电流,增加电路的稳定性。前置电路用NPN型三极管组成恒压电路,保证功率输出管有合适的初始电流,以克服交越失真。 推动级采用普通共射放大电路。 输入级部分由三极管组成差动放大电路,减小电路直流漂移。 2.3音调控制电路的原理 常用的音调控制电路有三种:一种是衰减式RC音调控制电路,其调节范围

三极管的作用:三极管放大电路原理

三极管的作用:三极管放大电路原理 一、放大电路的组成与各元件的作用 Rb和Rc:提供适合偏置--发射结正偏,集电结反偏。C1、C2是隔直(耦合)电容,隔直流通交流。 共射放大电路 Vs ,Rs:信号源电压与内阻; RL:负载电阻,将集电极电流的变化△ic转换为集电极与发射极间的电压变化△VCE 二、放大电路的基本工作原理

静态(Vi=0,假设工作在放大状态) 分析,又称直流分析,计算三极管的电流和极间电压值,应采用直流通路(电容开路)。 基极电流:IB=IBQ=(VCC-VBEQ)/Rb 集电极电流:IC=ICQ=βIBQ 集-射间电压:VCE=VCEQ=VCC-ICQRc 动态(vi≠0)分析:

放大电路对信号的放大作用是利用三极管的电流控制作用来实现,其实质上是一种能量转换器。 三、构成放大电路的基本原则 放大电路必须有合适的静态工作点:直流电源的极性与三极管的类型相配合,电阻的设置要与电源相配合,以确保器件工作在放大区。输入信号能有效地加到放大器件的输入端,使三极管输入端的电流或电压跟随输入信号成比例变化,经三极管放大后的输出信号(如 ic=β*ib)应能有效地转变为负载上的输出电压信号。 电压传输特性和静态工作点 一、单管放大电路的电压传输特性

图解分析法:

输出回路方程: 输出特性曲线: AB段:截止区,对应于输出特性曲线中iB<0的部分。 BCDEFG段:放大区 GHI段:饱和区 作为放大应用时:Q点应置于E处(放大区中心)。若Q点设置C处,易引起载止失真。若Q点设置F处,易引起饱和失真。 用于开关控制场合:工作在截止区和饱和区上。 二、单管放大电路静态工作点(公式法计算)

简单的前级多级音频放大器

如图是一个由晶体三极管VT1~VT3组成的多级音频放大器。VT1与外围阻容元件组成了典型的阻容耦合放大电路,担任前置音频电压放大;VT2、VT3组成了两级直接耦合式功率放大电路,其中:VT3接成发射极输出形式,它的输出阻抗较低,以便与8Ω低阻耳塞式耳机相匹配。 驻极体话筒B接收到声波信号后,输出相应的微弱电信号。该信号经电容器C1耦合到VT1的基极进行放大,放大后的信号由其集电极输出,再经C2耦合到VT2进行第二级放大,最后信号由VT3发射极输出,并通过插孔XS送至耳塞机放音。 电路中,C4为旁路电容器,其主要作用

是旁路掉输出信号中形成噪音的各种谐波成份,以改善耳塞机的音质。C3为滤波电容器,主要用来减小电池G的交流内阻(实际上为整机音频电流提供良好通路),可有效防止电池快报废时电路产生的自激振荡,并使耳塞机发出的声音更加清晰响亮。 元器件选择 VT1、VT2选用9014或3DG8型硅NPN 小功率、低噪声三极管,要求电流放大系数β≥100;VT3宜选用3AX31型等锗PNP小功率三极管,要求穿透电流Iceo尽可能小些,β≥30即可。 B选用CM-18W型(φ10mm×6.5mm)高灵敏度驻极体话筒,它的灵敏度划分成五个挡,分别用色点表示:红色为-66dB,小黄为-62dB,大黄为-58dB,兰色为-54dB,白色>-52dB。本制作中应选用白色点产品,以获得较高的灵敏度。B也可用蓝色点、高

灵敏度的CRZ2-113F型驻极体话筒来直接代替。 XS选用CKX2-3.5型(φ3.5mm口径)耳塞式耳机常用的两芯插孔,买来后要稍作改制方能使用。改制方法参见图2所示,用镊子夹住插孔的内簧片向下略加弯折,将内、外两簧片由原来的常闭状态改成常开状态就可以了。改制好的插孔,要求插入耳机插头后,内、外两簧片能够可靠接通,拔出插头后又能够可靠分开,以便兼作电源开关使用。耳机采用带有CSX2-3.5型(φ3.5mm)两芯插头的8Ω低阻耳塞机。 R1~R5均用RTX-1/8W型碳膜电阻器。C1~C3均用CD11-10V型电解电容器,C4用CT1型瓷介电容器。G用两节5号干电池串联而成,电压3V。

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。推动级可以采用晶体管共射电路,也可以采用集成运算放大电路,请自行查阅相关资料。 在Multisim软件仿真时,用峰值电压为5mV的正弦波信号代替话筒输出的语音信号;用性能相当的三极管替代9012和9013;用8 电阻替代扬声器。由于三极管(9012、9013)最大功率为500mW,要特别注意工作中三极管的功耗,过大会烧毁三极管,最好不超过400mW。如制作实物,因扬声器呈感性,易引起高频自激,在扬声器旁并入一容性网络(几十欧姆电阻串联100nF电容)可使等效负载呈阻性,改善负载为扬声器时的高频特性。 四、电路仿真与分析 黄色为输入信号,蓝色为输出信号。输出信号峰峰值放大,且波形基本不失真。 输出阻抗用8Ω电阻替代,输出功率为236mW>200mW

音频功率放大电路课程设计报告

, 课程设计 课程名称_模拟电子技术课程设计 题目名称音频功率放大电路 $ 学生学院 专业班级 学号 学生姓名__ 指导教师 : 2010 年 6 月 20 日

— 音频功率放大电路课程设计报告 一、设计题目 题目:音频功率放大电路 二、设计任务和要求 ` 1)设计任务 设计并制作一个音频功率放大电路(电路形式不限),负载为扬声器,阻抗8Ω。 2)设计要求 频带宽50H Z ~20kH Z ,输出波形基本不失真;电路输出功率大于8W; 输入灵敏度为100mV,输入阻抗不低于47KΩ。 三、原理电路设计 功率放大电路: % 功率放大电路通常作为多级放大电路的输出级。功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。在很多电子设备中,要求放大电路的输出级能够带动某种负载,例如驱动仪表,使指针偏转;驱动扬声器,使之发声;或驱动自动控制系统中的执行机构等。也就是把输入的模拟信号经被放大后,去推动一个实际的负载工作,所以要求放大电路有足够大的输出功率,这样的放大电路统称为功率放大电路。而音频功率放大器的作用就是给音响放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出的信号的非线形失真尽可能地小,效率尽可能的高。随着半导体工艺,技术的不断发展,输出功率几十瓦以上的集成放大器已经得到了广泛的应用。功率VMOS管的出现,也给功率放大器的发展带来了新的生机。总之,功率放大器的主要任务是向负载提供较大的信号功率,故功率放大器应具有以下几个主要特点: 1. 输出功率要足够大 工作在大信号状态下,输出电压和输出电流都很大.要求在允许的失真条件下,

音频放大电路。

河南科技学院机电学院电子课程设计报告 题目:音频功率放大电路 专业班级:电气工程及其自动化092 姓名:X X X 时间:2011-06-07~2011-06-15 指导教师:洪源宋长源 完成日期:2011年06月15日

音频功率放大电路设计任务书 1.设计目的与要求 设计一个音频功率放大器,准确地理解有关要求,独立完成系统设计,要求所设计的电路具有以下功能: (1)采用直接耦合的功率放大器。额定输出功率10W,负载阻抗8Ω。 (2)具有合适频响宽度、保真度要好、动态特性好。 (3)原则上采用分立元件设计。 (4)所设计的电路具有一定的抗干扰能力; (5)PCB文件生成与打印输出。 2.设计内容 (1)画出电路原理图; (2)确定元器件及元件参数; (3)进行电路模拟仿真; (4)SCH文件生成与打印输出; (5)PCB文件生成与打印输出。 3.编写设计报告 写出设计的全过程,附上有关资料和图纸,有总结体会。 4.答辩 在规定时间内,完成叙述并回答问题。

目录 1引言 (1) 2 总体设计案 (1) 2.1 设计思路 (1) 2.2 总体设计框图 (2) 3 设计原理分析 (2) 3.1 LA4102 的引脚排列、功用和内部框图 (3) 3.2 LA4102 的等价回路 (3) 3.3 2LA4102 的主要技术指标参数 (3) 3.4 LA4102 应用电路电路组成 (4) 3.5外围元件的作用 (4) 4电路设计流程步骤 (5) 4.1绘制原理图 (5) 4.2绘制 PCB 图 (5) 5总结与体会 (6) 6参考文献 (6)

音频功率放大电路 摘要 功率放大电路是一种能量转换电路,要求在失真许可的范围内,高效地为负载提供尽可能大的功率,功放管的工作电流、电压的变化范围很大,那么三极管常常是工作在大信号状态下或接近极限运用状态,有甲类、乙类、甲乙类等各种工作方式。为了提高效率,将放大电路做成推挽式电路,功放管的工作状态设臵为甲乙类,以减小交越失真。常见的音频功放电路在连接形式上主要有双电源互补推挽功率放大器OCL(无输出电容)、单电源互补推挽功率放大器 OTL(无输出变压器)、平衡(桥式)无变压器功率放大器BTL等。由于功放管承受大电流、高电压,因此功放管的保护问题和散热问题必须重视。功率放大器可以由分立元件组成,也可由集成电路实现。本设计采用集成功率放大,运用日本三洋电气公司集成芯片LA4102 实现的具有一定放大倍数的音频信号。可以运用于收录机、对讲机等小功率电路中,最后实现额定输出功率10W,负载阻抗8Ω。 关键词 1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。 2总体设计方案 首先利用功率放大器将输入信号放大,然后在边缘电路用接电容或接地的方式减小失真,最后实现音频功率放大。 2.1设计思路 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。所以对猝发性声音瞬间升降能迅速反映。因而输出功率发生急剧变化时,电

各类音频放大电路

D类音频功率放大器(Class D Audio Power Amplifier) 近二十年来电子学课本上所讨论的放大器偏压(Bias)分类不外乎A类、B类、C类等放大电路,而讨论音频功率放大器仅强调A类、B类、AB类而却把D类放大器给忘掉了,事实上D类放大器早在1958年已被提出(注一),甚至还有E 类、F类、G类、H类及S类等(注二),只是这些类型的电路与D类很接近,运用机会低,所以也就很少被提及。 音频功率放大器最大目的在提供喇叭得到最大功率输出,而卫衍生与电源所供给功率不对等的关系,即所谓功率放大器的效率(输出功率与输入功率之比)如表一所示: 随着轻、薄、短、小手持电子装置的发展,诸如手机、MP3、PDA、IPOD 及LCD TV…数位家庭等,寻求一个省电的高效率音频功率放大器是必然的。因此最近几年音频功率放大器由AB类功率放大器转以D类功率放大器为主流。如图1所示(注三),在实际应用上D类放大效率可达90%以上远超过效率50%的AB类放大。所以D类放大的晶体管散热可大大的缩小,很适合应用于小型化的电子产品。 表一各類功率放大器的效率比 圖 1 D類及AB 類效率比

A类放大器(又称甲类放大器)的特点是不论是否输入信号,其输出电路恒有电流流通,而且这种放大器通常是在特性曲线的线性范围内操作,如图2所示,以求放大后的信号不失真。所以它的优点,是失真度小,信号越小传真度越高,最大的缺点是“功率效益”(Power Efficiency)低,最大只有25%,不输入信号时丝毫不降低消耗功率,极不适合做功率放大。但因其高传真度,部分高级音响器材仍采用A类放大器。 图1 图2(a)、(b)皆属A类放大器,设计时让V CE=1/2V CC,以求最大不失真范围。注意到V i 不输入时仍有0.5V CC/R L的电流流过晶体管,所以晶体管需要良好的散热环境。由于“共集极”组态(图2(a) Common Collector组态又称“射极跟随器”)转移特性曲线较“共射极”组态(图2(b) Common Emitter组态)有较佳的线性度(亦即失真较低)及较低的输出组抗,因此,同属于A类放大器,射级随耦器却较常被当成输出级使用(“共射级”组态较常被当成“驱动级”使用)。 a b

简易音频功率放大器

闽南师范大学《模拟电子技术》课程设计 设计题目:简易音频功率放大器 姓名:庄伟彬 学号:1205000425 系别:物理与信息工程学院 专业电气工程及其自动化 年级:12级 指导教师:周锦荣老师 2014年 5月 1 日

目录 一系统设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 2 1.设计任务┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 2 2.设计要求┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 2 二电路设计原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3 1.系统原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3 2.方案比较┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3 3.芯片介绍┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄8 三PCB布板┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 10 四实物安装与调试┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 11 1.实物图┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄11 2.测试的波形┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄12 3.实验结果分析及与理论对比┄┄┄┄┄ 15 五附录┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 15 1.设计总结┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15 2. 原件清单┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15 3.参考文献┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 16

摘要:本方案采用LM358,LM386集成运放芯片,外加电阻、电容等元器件调整、滤波,滑动变阻器实现音量可调,构成简易音频功率放大器,音频功率放大器主要用于推动扬声器发声。 关键词:LM358;LM386;音频放大 一系统设计 1 设计任务 利用集成运算放大器LM358,LM386设计一个简易音频功率放大器。 2 设计要求 设计一个简易的音频功率放大器,要求如下: (1)系统主要由前置放大电路和后级功率放大器电路构成,电路具有音量可调; (2)前置放大电路主要有集成芯片LM358构成;后级功率放大器电路主要由集成芯片LM386音频功率放大芯片构成; (3)要求输入音频信号在10mV/1kHz时,输出功率1 (负载:8Ω),输出音频信号无 Po W 明显失真,输出功率大小可调; (4)系统测试可以由函数信号发生器产生音频信号,系统所需电源可由实验室现有学生电源提供; (5)完成相应的电路原理图设计、硬件电路设计和调试及相关结果测试; (6)完成课程设计报告撰写。

音频放大电路设计

课程设计

摘要 音频放大电路已经应用到了电子世界的各个方面,随着科学技术的发展,,人类对电子的依赖性更强,这样也就注定了与电子相关的技术更显重要。音频放大电路是大部分电子产品一基本而且重要的组成部分。设计好音频放大器,优化音频放大电路结构,增强音频放大的性能的电路设计已成为他、一个重要课题。 以往的音频放大器大部分有独立元件组成,随着集成运放和功放的出现,集成音频放大器因具有工作稳定,性能好,易于安装和调试,成本低等优点,故得到广泛的应用。集成功放加上前置的话筒放大电路,音频控制电路就构成了简单的音频放大器。 关键词LM324 LA4102 功率放大器运算放大器音频控制

Abstract Modern transportation conductor system in,crossroad message number conductor light all is no man auto control.The design method of transportation light is varied,the most original traffic sign light completely uses an electric circuit design,not only structure complications,the physical volume is more big,and support very difficult.Nowadays the transportation light design realm,widespread adopt a single slice machine,PLC etc.modern technique.The single slice representative with the most typical machine is serieses MCS-51s,80C51 series single slice the machine product be numerous,AT89 the serieses single slice machine of ATMEL company integrates flash saving machine technique, applied convenience, in keeping with raw recruit usage,so this system adoption AT89S51 single slice mechanism makes electric circuit. The electric circuit adoption exterior flaps to concuss an electric circuit design and use a 6 Ms crystal flap a mold piece, provide stable clock pulse signal for the single slice machine.The electric circuit still has an urgent circumstance manifestation the function of the red light. Keywords LM324 LA4102

音频电路放大原理分析

音频放大电路理论及案例分析 F 厂工程课 一.音频放大基本电路理论分析 在步步高 DVD 产品中,大多数音频放大电路如下图所示: 彭凡
图:1.1
这是一个有源低通滤波器,主要作用是对音频解码芯片 CS4360 输出的音频 信号进行低通滤波,把无用的高频信号过滤掉. 如果去掉前面一级的 RC 低通滤波电路,可以画出下面的原理图:

1.2 ,下面通过计算来说明此电路的功能:
令电路的电压放大倍数
根据节点电位法和"虚短","虚断"的概念可得
(1——1)
(1——2)

(1——3) 联立求解得:
(1——4)
式中的
,为反向比例运算放大器的电压放大倍数.
从式 1——4 可以看出,R3,R1 是决定整个电路通频带放大倍数的,R2,C, C1 决定整个电路截至频率,以及实际放大倍数,因为有它们的反馈作用,整个 电路的放大倍数会降低,这从式 1——4 也可以看出. 下面已步步高刻录机 DW9915 中实际电路,用仿真软件做分析:

1.3

下面是对它做的 AC 分析:
图 1.4
从 AC 分析可以看到,这个电路截至频率基本上在 20KHZ 左右,但是接近这个频率时它的 相位偏移已经不是很一致了,但人耳只要达到 20k 就足够了,所以这个电路还是适用的. 下面来调整各个电阻电容的参数,看会发生什么情况.首先将 C 进行参数扫描,从 1PF 到 1000PF,采用 decade 形式.结果是:
图 1.5 对 C 进行参数扫描 从图中可以看出,当 C 增大时,他的通频带的截止频率会减小,这样会导致声音丢失一些 有用的高频分量,导致声音听起来比较闷重.当声音减小时,通频带的截止频率会增大,导

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