某大功率室外型功放机箱的结构设计

技术应用与研究

某地面站系统使用的Ｘ频段功放机箱功能为大功率、高效率和高线性度的固态功率放大器。该设备一直依赖于进口，现阶段，基于设备国产化的发展趋势，为降低设备成本，保持设备生产周期的稳定性，急需设计出适用于该频段的室外功放机箱。

一、室外X频段功放机箱的结构总体设计

１．室外Ｘ频段功放机箱内部模块组成

机箱内主要器件为激励放大模块、末级放大模块、温度检测模块、衰减模块、监控模块、波导转换、电源模块、功分器模块、检波模块等。

２．室外Ｘ频段功放机箱的轻型化、小型化设计

为便于设备安装，机箱设计要充分满足设备轻型化、小型化的设计要求。在结构设计过程中，在满足各项功能性指标的前提下，优化机箱内各元器件的布局，使元器件间接线更合理、散热性能更佳，并适当对机箱壁进行减重设计。

为有效控制机箱的整体尺寸、重量，并考虑设备的可维修性，经过与用户的充分沟通，该型号室外功放机箱整体布局分为三层：电源层、通风散热层及功能层，其中，功能层又细分为两层，分别安装元器件。机箱整体布局如图１所示。细分为两层的功能层布局为激励放大模块、末级放大模块、温度检测模块、衰减模块、监控模块、波导转换、功分器模块、检波模块及其他元器件。功能层布局如图２所示。功放机箱的外形尺寸设计为９３０长×４９０宽×２２５高（单位：ｍｍ）。为保证设备轻型化，机箱框架材质选用铝合金，在同时满足机箱承重及安装强度的前提下，对机箱壁减薄减重。

图１　室外功放机箱总体布局

图２　室外功放机箱功能层布局３．室外功放机箱环境防护设计

环境因素涉及气候、生物、地理、海拔、温湿度等方面各个因素，这些环境因

某大功率室外型功放机箱的结构设计

李　莎中国电子科技集团公司第五十四研究所　

【摘　要】某地面站系统使用的X频段功放机箱一直依赖于进口，为降低设备成本，保持设备生产周期的稳定性，急需设计一种室外X频段功放机箱。本文从顶端入手，从机箱的结构总体设计、热设计及防雨、防尘、三防设计等方面，详细论述了机箱的结构设计过程，并经过仿真计算，论证了设计的合理性。

【关键词

】功放机箱；室外机箱；结构设计

素的作用必然会使功放机箱的材料及器件受到腐烛或破坏，电子器件和装备性能劣化，从而影响其性能。因此要有针对性的开展散热设计，三防设计等研究，满足室外功放机箱环境防护设计要求。

二、机箱热设计

１．散热方案选取

电子设备的热设计，首先要从确定设备的冷却方法开始，冷却方法的选择应根据热流密度、温升要求、可靠性要求以及尺寸、重量、经济性和安全性等因素，选择最简单、有效的冷却方法。该设备的总热耗为２４９６Ｗ，通过功率放大盒底部焊接热管和机箱底板设计为散热器，并将散热器表面积设计为约２５０００ｃｍ２，使得其热流密度控制在０．１Ｗ／ｃｍ２左右。又根据功率管器件要求，其管壳温度应控制在９０度以下（环境５５度，温升３５度以下），因此选择强迫风冷散热。强迫风冷散热工作可靠、易于维修保养、成本相对较低，是一种较好的冷却方法，所以在需要散热的电子设备冷却系统中被广泛采用，同时也是高功率器件采取的主要冷却形式。

强迫风冷系统风道的实际很关键，风道一般分为吹风和抽风两种方式，这两种方式的优缺点分别是：１）吹风方式：　

Ａ、风扇出口附近气流主要为紊流流动，局部换热强烈，宜用于发热器件比较集中的情况，此时必须将风扇的主要出风口对准集中的发热元件；　

Ｂ、吹风时将在设备内形成正压，可以防止缝隙中的灰尘进入设备；　

Ｃ、风扇将不会受到系统散热量的影响，工作在在较低的空气温度下，风扇寿命较长。　

２）抽风方式：　

Ａ、送风均匀，适用于发热器件分布比较均匀，风道比较复杂的情况；Ｂ、进入风扇的流动主要为层流状态；　

Ｃ、风扇将在出风口高温气流下工作，寿命会受影响；　

Ｄ、系统内形成负压，缝隙中的灰

音频功率放大器设计详解

音频功率放大器设计一、设计任务设计一个实用的音频功率放大器。在输入正弦波幅度≤5mV，负载电阻等于8Ω的条件下，音频功率放大器满足如下要求： 1、最大输出不失真功率P OM≥8W。 2、功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz。 3、在最大输出功率下非线性失真系数≤3%。 4、输入阻抗R i≥100kΩ。 5、具有音调控制功能：低音100Hz处有±12dB的调节范围，高音10kHz处有±12dB的调节范围。二、设计方案分析根据设计课题的要求，该音频功率放大器可由图所示框图实现。下面主要介绍各部分电路的特点及要求。图1 音频功率放大器组成框图 1、前置放大器音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后输

出驱动扬声器。声音源的种类有多种，如传声器（话筒）、电唱机、录音机（放音磁头）、CD唱机及线路传输等，这些声音源的输出信号的电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的，这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话，对于输入过低的信号，功率放大器输出功率不足，不能充分发挥功放的作用；假如输入信号的幅值过大，功率放大器的输出信号将严重过载失真，这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器，以便使放大器适应不同的的输入信号，或放大，或衰减，或进行阻抗变换，使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中，除了信号的幅度差别外，它们的频率特性有的也不同，如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形，即低音被衰减，高音被提升。对于这样的输入信号，在进行功率放大器之前，需要进行频率补偿，使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态，即加入频率均衡网络放大器。对于话筒和线路输入信号，一般只需将输入信号进行放大和衰减，不需要进行频率均衡。前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配；二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常微弱，一般只有100μV~几毫伏，所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路，对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器，首先要选择低

某型基站大功率模块散热优化设计

某型基站大功率模块散热优化设计【摘要】在通信系统设计中可靠性设计是一个重要的设计环节，而设备的散热效果尤其是大功率设备的散热设计好坏对设备的可靠性有着至关重要的影响。根据实际设计工作中遇到的问题，利用热设计专业软件6SigmaET对某型基站大功率发热模块进行了散热数值模拟仿真，根据仿真结果对散热器进行优化设计，结果表明优化散热器结构参数可以在降低散热器重量的同时改善模块的散热状况。【关键词】散热设计;数值模拟;优化;基站基站是在一定的无线电覆盖区域中通过交换中心，与终端之间进行信息传递的无线电收发装置，它是无线通信系统的重要信息枢纽。整个基站的稳定性直接决定了整个通信系统是否稳定可靠地长期运行。在现代电子设备中，电子设备散热设计对设备的可靠性、稳定性至关重要。目前基站设备越来越向大容量、大功率、高集成度方向发展，单位体积的热耗散也越来越大，而体积却越做越小，基站热设计已成为基站整机设计中越来越重要的问题。通常情况下，当温度超过一定值时电子器件的失效率随着温度增加按指数增加，不合适的冷却是使电子设备可靠性降低的主要原因之一，电子设备的故障20%是由于高温引起的[1]。 1.热设计与热仿真 1.1 热设计一般情况下，热设计从狭义的角度上的定义是指对电子产品进行热控制，即对电子元器件以及整机或系统的温升进行控制所采取的措施[2]。电子设备热设计的目的是要为电子设备内部各组成要素（如芯片、元件、组件、系统等）提供良好的热环境，确保电子设备内部各组成要素在所处的工作环境条件下温度不超过标准及规范所规定的最高温度，保证它们在规定的热环境下，能按预定的参数正常、可靠地工作。 1.2 热量传递热量传递是指能量从高温物体向低温物体转移的过程，是能量转移的一种方式。热量传递通过三种方式传播，即热传导、热对流、热辐射。热传导是指依靠物体内部的温度差或两个不同物体直接接触，不产生相对运动，仅靠物体内部颗粒热运动传递能量，如分子碰撞、自由电子运动、分子热运动等。

音频功率放大器设计实验报告

题目：音频功率放大器电路音频功率放大器设计任务 1、基本要求（1）频带范围 200Hz —— 10KHz，失真度 < 5%。（2）电压增益 >= 20dB。（3）输出功率 >= 1 W (8欧姆负载)。（4）功率放大电路部分使用分立元件设计。发挥部分（1）增加音调控制电路。（2）增加话筒输入接口，灵敏度 5mV，输入阻抗 >> 20 欧姆。（3）输出功率 >= 10W (8欧姆负载)。（4）其他。目录 1 引言····························································· 2 总体设计方案·····················································2.1 设计思路······················································· 2.2 总体设计框图··················································· 3 设计原理分析·····················································3.1设计总原理图 3.2设计的PCB电路图 ··· 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。

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。本次设计旨在熟悉设计流程，达到基本指标。 2 总体方案根据实验要求，本次设计主要是也能够是用集成功放TDA2030为主的电路一、电路工作原理图1所示电路为音频功率放大器原理图，其中TDA2030是高保真集成功率放大器芯片，输出功率大于10W，频率响应为10~1400Hz，输出电流峰值最大可达3.5A。其内部电路包含输入级、中间级和输出级，且有短路保护和过热保护，可确保电路工作安全可靠。TDA2030使用方便、外围所需元器少，一般不需要调试即可成功。 RP是音量调节电位器，C1是输入耦合电容，R1是TDA2030同相输入端偏置电阻。 R2、R3决定了该电路交流负反馈的强弱及闭环增益。该电路闭环增益为（R2+R3）/R2=（0.68+22）/0.68=33.3倍，C2起隔直流作用，以使电路直流为100%负反馈。静态工作点稳定性好。 C4、C5为电源高频旁路电容，防止电路产生自激振荡。R4、R5称为茹贝网路，用以在电路接有感性负载扬声器时，保证高频稳定性。VD1、VD2是保护二极管，防止输出电压峰值损坏集成块TDA2030。 2．电流反馈电流反馈是指在一个反馈电路中，若反馈量与输出电流成正比则为电流反馈;若反馈量与输出电压成正比则为电压反馈。通常可以采用负载短路法来判断。从概念上说，若反馈量与输出电压（有时不一定是输出电压，而是取样处的电压）成正比则为电压反馈；若反馈量与输出电流（有时不一定是输出电流，而是取样处的电流）成正比则为电流反馈。在判断电压反馈和电流反馈时，除了上述方法外，也可以采用负载短路法。负载短路法实际上是一种反向推理法，假设将放大电路的负载电阻RL短路（此时，），若

一个简单功放设计制作与电路图分析

一个简单功放设计制作与电路图分析|电路图 - dickmoore的日志 - 网易博客默认分类 2009-11-09 19:01 阅读32 评论0 字号：大中小一个简单功放设计制作与电路图分析|电路图电子资料 2009-11-06 11:15 功放电路图一个简单功放设计制作与电路图分析我的电脑音响坏了快一年了，每次看电影都用耳机,每次用的耳朵都痛,很不爽.因此就想亲手做一个小功放用用,前几天又去了趟电子市场发现有LM386，很便宜，所以干脆用386做了一个单声道的功放先用着,有时间把另外一个声道也加上.在这里把功放设计到调试基本完成的过程写写,纪念这个过程. 1.设计我们是听听就算的门外汉,对20~20K的音域也不是完全敏感.所以幅频特性不用考虑太多,但是自己要用得爽声音一定要大,因此LM386一般的输出功率肯定是不够拉(好像极限功率也就1W左右,具体还是看芯片资料吧),所以就浪费些多加个LM386做成BTL电路,提高一倍再说.设计出来的电路就是这个样子,原理很简单,就不说了 2.调试 a. 两个104的电容本来是用来隔直的,不过好像电脑主板和声卡上出来的音频都不带直流成份,而且用104时输入电平比较高的时候声音有失真,(估计是低频过滤在输入电平高的时候人听起来比较明显).于是去掉两个104的电容. b. 在这个时候上电(我用的是12V),接上我的MP3一听,嗯!还不错,可是就是杂声比较厉害,调了调R1的大小,当R1被调到最大的时候杂声没有了,最小的时候也没有了(这不是废话么,最小的时候输入都没有了 .把连接到功放的音频线拔了也没杂音了,原因可能有两个音频线上有电容在输入电阻R1比较小的时候,和LM386自激产生杂音,一放大就不得了了.于是决定R1就直接调到50K,音量就让MP3调去吧. c. 好像一切都没有问题了,拿到电脑上吧,刚接上去,嗯声音停大,不错!!刚以为要完事,电脑里一首歌就放完了,本来该是安静的却听见喇叭里噼噼啪啪,这个噪声奇了怪了,开始还是以为是R1的问题,索性就把R1去掉(反正LM386也不希罕从前级得到能量),噪音仍然存在,怀疑是主板上的高频噪声,于是在输入端并上一个102的电容---不起作用.这个电容也不敢并大了,大了要影响高频特性.又怀疑是功率大了C1吃不消,于是又在电源上并了一个100uF的电容,还是不行....... d. 就在这个时候用手一抓我的功放输入端的焊点,好了!没杂音了,仔细一想,原来是这样:我从电脑接出来的线是一个声

音频功率放大器的设计与制作

电子技术课程设计报告设计课题：音频功率放大器的设计与制作拔河游戏机的设计与制作

模电部分音频功率放大器的设计与制作一、设计任务与要求 1）话筒放大器和前置放大器由于话筒的输出信号一般只有5mV左右，而输出阻抗达到20kΩ（也有低输出阻抗的话筒如20Ω，200Ω等），所以话筒放大器的作用是不失真的放大声音信号（最高频率达到20kHz）。其输入阻抗应远大于输出阻抗。前置放大器要求失真小、通频带宽。 2）电子混响器电子混响器的作用是用电路模拟声音的多次反射，产生混响效果，使声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。该部分电路有专用电路可以选用，不作设计要求。 3）音调控制器音调控制器的作用是控制、调节音响放大器输出频率的高低，音调控制器只对低音频或高音频的增益进行提升或衰减，中音频增益保持不变。这部分参考电路较多，要求通过仿真进行选取，并进行必要的计算。 4）功率放大器功率放大器的作用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的大，输出信号的非线性失真尽可能小，效率尽可能高。功率放大器的常见电路形式有单电源供电的OTL电路和正负双电源供电的OCL 电路。有专用集成电路功率放大器芯片。可采用由集成运算放大器和晶体管组成的功率放大器，要求进行必要的计算和计算机仿真。设计参数 ①放大器的失真度<1%。 ②放大器的功率>1W。 ③放大器的频响为50Hz—20kHz。 ④音调控制特性为自选。（3）设计要求 1）调研，查找并收集资料。 2）总体设计，画出框图。

3）单元电路设计。 4）电气原理设计---绘制原理图。 5）参数计算——列元器件明细表。 6）用EWB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。 7）撰写设计说明书。 8）参考资料目录。二、方案设计与论证 2.1 音响模块流图图2－1电路整体框图话音放大器：话音放大器的作用是不失真地放大音频信号。电子混响器：电子混响器是用电路模拟声音的多次反射，产生混响效果，使声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。混合前置放大器：混合前置放大器的作用是将音乐信号和电子混响后的声音信号混合放大。音调控制器：音调控制器主要是控制、调节音响放大器的幅频特性。功率放大器：功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL提供一定的输出功率电路方案的比较与论证 2.2话音放大电路的比较与论证方案一：采用uA741运算放大器设计电路，uA741通用高增益运算通用放大器，早些年最常用的运放之一。应用非常广泛，双列直插8脚或圆筒8脚封装。工

射频设计中的热问题分析及解决

射频设计中的热问题分析及解决热量管理是所有电路设计人员都关心的一个问题，特别是针对大信号时。在射频/微波电路中，大信号常见于功率放大器和系统发送端元件。不管是连续波（CW）信号还是脉冲信号，如果产生的热量得不到有效疏导，它们都将导致印制电路板（PCB）上和系统中的热量积聚。对电子设备来说，发热意味着工作寿命的缩短。防止电路热量积聚需要一定的想象力：可以想象成热量从一个热源（如功率晶体管）流向一个目的地（如散热片或设备底座）。理解热量在系统各射频/微波元件中是如何产生的也有助于热量分析。例如，功率放大器发热不是仅因其工作在大功率级，诸如放大器效率、放大器输出端的阻抗匹配（VSWR）以及源自放大器输出的热路径等因素都会影响放大器热量的产生。尽管具有50%效率的功率放大器似乎已经很不错，但这也会浪费掉系统供给它的一半能量，其中大部分以热量的形式损失掉了。除功率放大器外，像滤波器和功率分配器这样的无源器件的插入损耗以及元件、同轴电缆和其它互连器件连接处的阻抗不匹配（高VSWR）也会导致“散热障碍”。高效的热管理需要了解热量从源（例如放大器）流过所有连接电缆和其它元件再到散热终点的热量流动过程。在电路层面，热管理也是放大器自身的一个问题，因为热量从放大器的有源器件向外流动——有些热量通过电路板材料，有些进入周围元件，有些流入电路板上下方周围的空气。理想情况下，可以提供一条让热量从有源器件正确地散发出来的路径，因为这些器件周围的热量积聚也会缩短它们的工作寿命。此外，这些热量可能对某些器件造成有害影响，比如在硅双极型晶体管中温度的不断上升，即通常所说的“热失控”。在散热不当的情况下，有些器件相比其它器件更易受到损坏。例如，GaAs半导体衬底的导热率大约只有硅器件的三分之一。在高温下，GaAs晶体管也可能遭受记忆效应的影响（也就是说即使温度已经下降，器件仍可能工作在高温时的特定增益状态），进而导致器件线性性能变差。热量分析实质上是基于对器件或电路中使用的不同材料的研究，以及这些材料的热阻或其对热量流动的阻力。当然，反过来说就是材料的导热率，这是衡量材料导热能力的一个指标。热材料（比如导热胶和电路板材料）的数据手册中一般都列有这一参数，参数值越高，代表这种材料处理大功率级和发热量的能力就越高。热阻可以用温度变化（该数值是作为所采用功率的函数）来描述，通常单位为℃/W。在为器件、电路板和系统建立热量模型时，必须考虑所有热效应的影响，这不仅包括器件的自发热效应，还包括其对周边器件的影响。由于这些交互作用的存在，热建模一般是通过构建一个带有全部发热器件的热矩阵来完成的。在电路上，即使像电容这样的无源电路元件也可能对散热起作用。American Technical Ceramics公司的应用笔记《陶瓷电容中的ESR损耗（ESR Losses in Ceramic Capacitors）》就讨

音频功率放大器设计说明书要点

音频功率放大器的设计任务书 1 设计指标（1）直接耦合的功率放大器，额定输出功率10W，负载阻抗8Ω；（2）具有频响宽、保真度度、动态特性好及易于集成化；（3）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。 2 设计要求（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）S C H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，有心得体会。 4 答辩在规定时间内，完成叙述并回答问题。

音频功率放大器设计摘要：这款功放采用了典型的OC L 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、J 74（可用K389、J 109孪生对管对换）对管和K214、J77中功率M OS 管，功率输出级为2SC 5200和2S A1943大功率东芝管并联输出，功率强劲，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。关键字：沃尔漫电路 T IM 共源-共基电路共射-共基电路 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 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，电输入音频信号前置放大级电路共射-共基电路共射-共基电路恒压源电路推动级反馈电路至末级功放沃尔漫电路图1 前置放大电路框图

音响灯光汽车功放电源电路分析

音响灯光汽车功放电源电路分析时间:2010-09-20 10:13来源:unknown 作者:admin 点击:5次汽车功放电源电路分析2010-06-10 18：43一。电源电路采用开关电源方式，将蓄电池的+12V直流电变换成为±22V供功放电路使用。它由一片集成电路TL494CN和几只大功率场效应管以及一只开关变压器等组成了比较典型的并联型开关稳压电路。为了提高输出功率。两路开关管均采用双管并联的方式，即Q1和Q2并联，Q3和Q4并联。在电路中，B+端接蓄电池的正极，REMOTE为开机控制端。开机时，控制电压+12V通过D4加到TL494的电源脚12脚，其14脚输出基准电压5V，13脚为输出状态控制端，当13脚接地时，两路输出晶体管同时导通或截止，形成单端工作状态。在图中，13脚与14脚相连，形成双端工作状态，其内部两路输出晶体管交替导通。TL494的⑤脚和⑥脚上外接的电阻R9和电容c4及内部电路组成振荡电路，可输出约几十千赫的振荡信号。该信号经片内处理后，从⑨脚和⑩脚输出两路相位差180度、宽度可变的调制脉冲，加到Q1、Q2和Q3、Q4的基极，使两路开关管轮流处于饱和与截止状态。在变压器B1初级得到的交流脉冲电压感应到次级绕组，经高频整流滤波后获得末级功放所需的±22V直流电压；再经过7815、7915稳压后得到±15V的直流电压作为功放前级的电源。从次级输出电压反馈回来的电压分别经R15与R13和R14与R12分压送到TL494的误差放大器的同相输入端①脚和反相输入端②脚。当输出的±22V电压不稳时，反馈到①脚和②脚的电压经片内误差放大器放大后，调整振荡脉

扩音器的设计与制作

Xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx(大学)扩音器的设计与制作院系：电子工程学院专业：电子科学与技术班级：组员：指导老师：

摘要扩音机是生活中很常见的一类电子产品，使用非常广泛。扩音机电路是把微弱的声音信号放大成能推动扬声器的大功率信号，电路结构主要分为麦克风信号输入、前置放大器、有源带通滤波器、功率放大器等部分，前置放大主要完成小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带宽，噪声要小。在本次设计中前置放大级分为两级，第一级为共源放大电路，整个电路的放大倍数主要靠第一级；第二级为射级跟随器，保证音调控制电路有较好的效果，给音调控制电路以较小的信号源内阻。音调控制主要是实现对输入信号高、低音的提升和衰减；由于集成运算放大器具有电压增益高、输入阻抗高等优点，用它制作的音调控制电路具有电路结构简单、工作稳定等优点。关键词：扩音机；前置放大；音调控制

ABSTRACT Megaphone is very common life of a class of electronic products, the use of it is very extensive. Amplifier circuit is put the faint sound amplification can push into the high-powered signal, circuit structure is mainly divided into the preamplifier, tone control two parts. Preamplifier main perform small signal amplifier, general requirement high input impedance, output impedance low, wide frequency band, the noise is small. In the design of preamplifier level are divided into two levels, the first level for common source amplifier circuit, the whole circuit amplification depend mainly on the first level; The second grade level is shot with, ensure tone control circuit has good effect, to the tone control circuit with a small signal source resistance. Tone control mainly is the realization of the input signal is high, the bass ascension and attenuation; Due to the integrated operational amplifier has voltage gain high input impedance, higher advantages, and use it to make the tone of the control circuit has simple structure, stable circuit, etc. Key words:Megaphone; Preamplifier; tone control

功放电路设计说明书

功率放大器（OTL ）一、基本原理及原理图下图为乙类推挽功率放大器的电路原理图。图中，Q1和Q2为两个特性配对的互补功率管（NPN 型和PNP 型）；若忽略功率管发射结导通电压，则当V1正半周时，NPN 型Q1管导通、PNP 型Q2管截止，i 1C （≈i 1E ）为处于正半周的半个正弦波；当V1负半周时，Q1管截止、Q2管导通，i 1C （≈i 1E ）为处于负半周的半个正弦波，通过R L 的电流i L ＝ i 1E －i 2E ，合成完整的正弦波。但在实际电路中由于有导通电压，零偏置会使输出电压波形产生交越失真，图中选用二极管偏置电路为互补功率管加合适的偏置电压，使之工作在乙类状态，减小失真且具有高热稳定性；采用单电源供电（加大容量的C3）使两互补管电压均是2 1V CC ；互补管间加两个电阻帮助两管散热；输入信号为互补功率管提供振幅接近电源电压的推动电压，产生自举效应；设计合适的参数使此电路高效地使功率放大相应的倍数驱动负载。功率放大器电路原理图二、设计步骤 1.设计要求：（分立元件）设计并仿真功率放大器（OTL ），要求： ① 电压增益：5倍以上

②负载：0.5W以上（8Ω扬声器） ③频率范围：20Hz~20kHz 2.设计过程： ①电源的选取：由P＝I2R L ＝U2／R L （R L ＝8Ω）得U＝2V ∴U P P-＝2×2√2≈5.7V ∴V CC ＝15V ②电阻的选取： P＝I2R L ＝U2／R L ，令U=3v，I L R ＝ 2 1U P P- ／R L ≈350mA (β＝100) ∴i 1 B ＝I L R ／β＝3.5mA 取i 3 R ＝20mA ∴R 5＋R 6 ＝3／（20mA）≈150 ∴R 5 ＝10Ω，R 6 ＝90Ω ∵R2／（R 1＋R 2 ＋R 9 ）＝3＋0.7＝3.7 即R 1 ／（R 2 ＋R 9 ）≈4 取调试好的R 1＝10kΩ，R 2 ＝41kΩ（R 2 为1kΩ，起保护作用；R 9 可调）令R 3＝600Ω，R 4 可调，不要取太大，起到作用即可取R 7＝R 8 ＝1Ω（一般取小点） ③电容的选取： C1＝10uF，C2＝47uF，C3＝470 uF (电容大，交流压降趋于零) 三、仿真调试 1. 仿真电路图：

使用Solidworks进行热设计仿真

使用Solidworks进行热设计仿真 1 引言通常对电子设备进行热分析主要有4个步骤：建模、确定边界条件、网格划分及计算、后处理。其中建模的工作量最大，要进行准确的热分析，必须建立一个良好的热分析模型，但在实际工程中模型往往非常复杂，很难精确建模。一般建模的流程是先由结构设计工程师建立设备的计算机辅助设计(CAD)模型，然后由热设计工程师在该CAD模型上进行适合热仿真软件的二次建模。二次建模的方法可以是由热仿真软件自带的转换程序进行CAD 模型导入，也可以在热仿真软件中手动重新建模。当模型热设计优化完成后还需要反馈CAD 模型修正信息给结构设计工程师，由结构设计工程师对CAD模型进行更改，完成整个设计闭环。在这个过程中，存在CAD模型的转换，不能完全重新利用，CAD模型需要修改乃至重新建模，这些都会占用设计人员相当多的时间和精力，且限制于热仿真软件的建模能力，某些CAD模型需要简化或变通才能使用，而这些改变往往会影响仿真精度。SolidWorks三维设计软件具有结构建模和热仿真分析同时进行的能力和优点，能够克服上述缺陷，简化设计过程。 2 FlOEFD流体分析工具 Solidworks软件是结构设计工程师们广泛使用的三维设计软件，其具有良好的人机操作界面，强大的在线帮助系统，同时还有数量众多的设计插件，利用其中的FlOEFD流体分析工具能够很方便地进行热分析和仿真。 FlOEFD流体分析工具是Flomerics公司的产品，是可以无缝集成于主流CAD 软件中的通用计算流体动力学分析软件，是针对工程师开发，因此工程师只需要很少的流体动力学以及热传导知识，无需更多理解数值分析方法，即可在熟悉的CAD 软件界面中完成热仿真分析。FlOEFD 流体分析工具在Solidworks软件中的嵌入式版本为流体仿真(FlowSimulation)，是Solidworks软件中的一款插件。FlOEFD流体分析工具的分析步骤包括CAD模型建立、自动网格划分、边界施加、求解和后处理等，这些都完全可以在CAD软件界面下完成，整个过程快速高效。FlOEFD流体分析工具直接应用CAD 实体模型，自动判定流体区域，自动进行网格划分，无需对流体区域再建模。在做CAD 结构优化分析时，对一个CAD 模型进行一次分析定义，同类结构的CAD 模型只需应用FlOEFD流体分析工具独有的项目克隆Project Clone)技术，即可马上进行不同配置下的计算。 3 应用实例

OCL功率放大器的设计报告

课程设计报告题目：由集成运放和晶体管组成的OCL 功率放大器的设计学生：郭二珍学生学号：1008220107 系别：电气学院专业：自动化届别：2015年指导教师：廖晓纬电气信息工程学院制 2014年3月

OCL功率放大器的设计学生：郭二珍指导老师：廖晓纬电气学院10级自动化 1、绪论功率放大器(简称功放)的作用是给音频放大器的负载R L(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，输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高。 OCL是英文Output Capacitor Less的缩写，意为无输出电容的功率放大器。采用了两组电源供电，使用了正负电源。在输入电压不太高的情况下，也能获得较大的输出频率。省去了输出端的耦合电容，使放大器的频率特性得到扩展。OCL功率放大器是一种直接耦合的功率放大器，它具有频响宽、保真度高、动态特性好及易于集成化等特点。性能优良的集成功率放大器给电子电路功放级的调试带来了极大的方便。集成功率放大电路还具有输出功率大、外围元件少、使用方便等优点，因此在收音机、电视机、扩音器、伺服放大电路中也得到了广泛的应用。功率放大器可分为三种工作状态：(1)甲类工作状态Q点在交流负载的中点，输出的是一种没有削波失真的完整信号，但效率较低。(2)乙类工作状态Q点在交流负载线和IB=0输出特性曲线的交界处，放大器只有半波输出，存在严重的失真。(3)甲乙类工作状态Q点在交流负载线上略高于乙类工作点处，克服了乙类互补电路产生交越失真，提高了效率。

因此，本设计可采用甲乙类互补电路。 2、容摘要本设计中要求设计一个由集成运放和晶体管组成的OCL功率放大器。在输入正弦波幅度Ui等于200mV，负载电阻R L等于8Ω的条件下最大输出不失真功率P o≥2W，功率放大器的频带宽度BW≥80Hz~10KHZ 功率放大电路实质上是能量转换电路，它主要要求输出功率尽可能大，效率尽可能的高，非线性失真尽可能要小，功率器件的散热较好。本设计选用的是双电源供电的OCL互补推挽对称功放电路。此推挽功率放大器的工作状态为甲乙类，其目的是为了减少“交越失真”。由于两管的工作点稍高于截止点，因而均有一很小的静态工作电流I CQ。这样，便可克服管子的死区电压，使两管交替工作处的负载中电流能按正弦规律变化，从而克服了交越失真。 OCL互补推挽对称功放电路一般包括驱动级和功率输出级，前者为后者提供一定的电压幅度，后者则向负载提供足够的信号频率，以驱动负载工作。

奇声AV-757DB功放电路原理与分析

奇声AV-757DB功放电路原理与分析奇声A V-757DB功放电路原理与分析整机电路由系统控制、信号源选择、杜比定向逻辑解码、卡拉OK、前置、功放与保护等电路组成，如图2-63所示。 (1).系统控制电路系统控制电路由IC501(767DB)和有关外围元件组成，如图2-64所示。 767DB是微处理器集成电路，内部结构及引脚功能(见表2-6)均与89C55基本相同。 767DB根据键矩阵电路送入的键控指令脉冲，去控制杜比环绕声解码等电路的工作，同时驱动LED显示电路显示整机的工作状态。 767DB⑦脚为复位端，外接复位电容C501。在每次开机时，+5V电压均会经C501在⑨脚产生一个高电平脉冲电压，使微处理器内部电路清零复位，进入初始化状态。 767DB⑦脚为工作模式控制端，外接控制开关K702-2，可分别选择DSP声场处理、PRO杜比定向逻辑解码、3CH三声道和2CH二声道共四种工作模式。 IC502(4094)在微处理器767DB的作用下，通过C1～C3、D1和D2的输出信号去控制杜比定向逻辑解码电路。

(2).信号源选择电路信号源选择电路由电子开关集成电路IC001(4052)、转换开关K001和有关外围元件组成，如图2-65所示。 K001为四挡转换开关，可控制IC001⑨脚和⑩脚的电平，从而控制其内部的电子开关，分别选择ID,VCD、TAPE和TUNER四路音频信号。

(3).杜比定向逻辑解码电路杜比定向逻辑电路由IC704(M69032P)和IC2701(YSS228)、IC702(4053)等组成，见图2-66和图2-67。信号源选择电路选出的左、右声道音频信号分别从IC2704的(15)脚和(22)脚输人，经环绕声解码处理后的左、右声道信号分别从(32)脚和(33)脚输出，经信号直通/解码处理转换继电器J801送往前置放大电路的E端和F端。中置声道信号从(38)脚输出，经C761送往前置放大电路的C端。解码后的环绕声道信号从IC704(39)脚输出，经IC702转换后送入IC701进行延时处理。延时处理后的环绕声信号经IC704(47)脚内部的7kHz低通滤波器滤波后从其(42)脚馈入，再经杜比B降噪电路降噪后，从(29)脚输出，经C762送往前置放大电路的D端。 IC704的(36)脚外接中置声道模式控制电路，(23)脚～(25)脚接受来自微处理器IC501的测试控制信号和IC502的调配组合转换控制信号。IC501还通过DA TA、CLK和REQ信号对IC701进行控制。 IC704(34)脚输出L+R信号，经C765、11743加至前置放大器的B端。

运算放大器的电路仿真设计

运算放大器的电路仿真设计一、电路课程设计目的错误!深入理解运算放大器电路模型,了解典型运算放大器的功能,并仿真实现它的功能; 错误!掌握理想运算放大器的特点及分析方法(主要运用节点电压法分析）； ○3熟悉掌握Muｌtisiｍ软件。二、实验原理说明（1）运算放大器是一种体积很小的集成电路元件,它包括输入端和输出端。它的类型包括:反向比例放大器、加法器、积分器、微分器、电压跟随器、电源变换器等. （2） (３)理想运放的特点:根据理想运放的特点,可以得到两条原则： (a）“虚断”:由于理想运放,故输入端口的电流约为零，可近似视为断路,称为“虚断”。（b)“虚短”:由于理想运放Ａ,，即两输入端间电压约为零,可近似视为短路,称为“虚短”. 已知下图，求输出电压。

理论分析: 由题意可得:(列节点方程) 011(1)822A U U +-= 0111 ()0422 B U U +-= A B U U = 解得: 三、电路设计内容与步骤如上图所示设计仿真电路. 仿真电路图：

V18mV R11Ω R22Ω R32Ω R44Ω U2 DC 10MOhm 0.016 V + - U3 OPAMP_3T_VIRTUAL U1 DC 10MOhm 0.011 V + - 根据电压表的读数,，与理论结果相同．但在试验中，要注意把电压调成毫伏级别，否则结果误差会很大, 致结果没有任何意义。如图所示,电压单位为伏时的仿真结果:V18 V R11Ω R22Ω R32Ω R44Ω U2 DC 10MOhm 6.458 V + - U3 OPAMP_3T_VIRTUAL U1 DC 10MOhm 4.305 V + - ，与理论结果相差甚远。四、实验注意事项 1)注意仿真中的运算放大器一般是上正下负,而我们常见的运放是上负下正,在仿真过程中要注意。

计算机仿真在电子设备热设计中的运用(doc 8页)

计算机仿真在电子设备热设计中的应用白秀茹（中电集团第54研究所石家庄 050081）摘要：电子元器件和设备在工作时会耗散大量热量，为保证元器件和电子设备的热可靠性，

热分析和热控制必不可少。Icepak是目前较流行的专业的、面向工程师的电子产品热分析软件之一，利用它，可大大减少计算量，缩短研制周期，降低成本。某野外工作设备，内部安装了大功率器件，而工作环境温度较高，热设计的优劣成为该设备结构设计的关键。本文较详细地介绍了利用Icepak进行该设备热设计仿真的过程,并通过对计算结果分析、比较，以得到最优设计。叙词：热设计 Icepak软件建模耗散热引言电子元器件和设备在工作时会耗散大量热量，为保证元器件和电子设备的热可靠性，热分析和热控制必不可少。实际工作中，合理利用热分析软件进行热设计，可提高产品一次成功率，缩短研制周期，降低成本。大家知道，传热学中有大量的公式、表格，以往的手工计算繁复、耗时。Icepak是目前较流行的专业的、面向工程师的电子产品热分析软件之一，利用它，可大大减少计算量。本文将较详细地介绍利用该软件进行该设备热设计的过程。问题描述某野外工作设备，内部安装了功放、电源等大功率器件，其要求工作环境苛刻，设备正常工作的环境温度为－25℃～＋55℃，湿度≤90%（温度为25℃），防雨，抗风沙，可连续工作，小型化。不难看出，热设计的优劣成为该设备结构设计的关键。成功的热设计应是在保证设备高温下可靠工作的同时，使设备的重量、加工成本控制在低限。根据指标要求，将该设备设计成铝合金密封机箱。因为有小型化要求，根据各器件外形尺寸进行内部布局，尽量做到紧凑，合理利用空间。机箱内部尺寸初步定为L×W×H＝270mm ×200mm×160mm；机箱内安装的主要元器件如下：⑴、1个电源，总功率300W，其中45W 为耗散热，其可靠工作最高温度＋85℃；⑵、1个功放，总功率200W，耗散热为170W，可靠工作的底盘最高温度＋70℃；⑶、3个滤波器，可靠工作最高温度＋85℃；⑷、接插件若干。元器件在机箱内分上下三层安装，两个热源器件电源、功放分别紧贴机箱顶壁、底板安装，以利用耗散热最直接地传导到外界大气中。功放与电源中间安装3个滤波器。 Icepak软件功能及特点简介 Icepak广泛应用于通讯、汽车及航空电子设备、电源设备、通用电器及家电等。该软件可解决不同类型的问题：系统级（Systems）、组件级（Components）、封装级（Packages）。该软件有如下技术特点： ●建模快速：利用各种形状的几何模型与现成的模型库可以方便的建立所求解问题的模型。具有MCAD、ECAD/IDF直接输入接口。 ●具有自动化的非结构化网格生成能力：可以逼近各种复杂的几何形状，大大减少网格数目，提高模型精度。同时还支持结构化和非结构化的不连续网格，可在不降低模型精度情况下减少网格数量以提高计算速度。 ●广泛的模型能力：涵盖强迫对流、自然对流和混合对流模型、热传导模型、流体与固体之间的耦合传热模型、物体表面间的热辐射模型。另外，还可以模拟层流、紊流，瞬态及稳态问题、多种流体介质问题。 ●强大的解算功能：具有强大的CFD（计算流体力学）、有限体积方法（Finite Volume Method）结构化与非结构化网格的求解器，并行算法，能够实现UNIX或NT的网格并行。 ●强大的可视化后置处理：分析结果可以通过视图的形式输出，包括速度矢量图、等值面图、粒子轨迹图、网格图、切面云图、点示踪图等，非常直观。 Icepak软件的具体使用步骤包括建模、加载初始条件、划分网格、检查气流、求解计算、检查分析结果等。

音频功率放大器的设计报告

音频功率放大器的设计报告目录一、设计任务和要求 (2) 二、设计方案的选择与论证 (2) 三、电路设计计算与分析 (4) UA741介绍 (4) 前级电路原理图及仿真结果 (5) （6）TDA2030介绍·················································· 音频功放电路原理图及仿真结果 (7) 结果与分析 (8) 总原理图 (9) PCB图 (10) 四、总结及心得 (12) 五、附录 (14) 六、参考文献 (15)

音频功率放大器的设计一、设计任务和要求 1、设计任务设计一音频功率放大器，满足：（1）、输出功率为1W---2W；（2）、输出阻抗8-16欧姆；（3）、带宽：100Hz—10KHz； 2、设计要求（1）、根据设计指标，确定电路的理论设计；（2）、学会合理的选择电路的元器件；（3）、利用multisim软件完成对相关电路模块的仿真分析；（4）、按时提交课程设计报告，画出设计电路图，交一份A3的图纸，完成相应的答辩；二、设计方案的选择与论证音频功率放大器，简称音频功放，该设备主要用于推动扬声设备发声，因而，在很多电子设备上均有应用，比如，手机、电脑、电视机、音响设备等，是我们生活、学习不可或缺的重要设备，为我们的生活带来了很多便利。音频功率放大器实际上就是对比较小的音频信号进行放大，使其功率增加，然后输出。前置放大主要完成对小信号的放大，使用一个同向放大电路对输入的音频小信号的电压进行放大，得到后一级所需要的输入。后一级的主要对音频进行功率放大，使其能够驱动电阻而得到需要的音频。设计时首先根据技术

扩音机电路的设计

课程设计报告课程名称：模拟电子技术基础设计名称：扩音机电路设计姓名：学号: 班级：成绩：指导教师：起止日期：2009年12月28日至2010年1月1日

课程设计任务书

扩音机电路的设计一、设计的目的和意义 (一)、实验目的 1，了解扩音机电路的形成和用途。 2，掌握音频放大电路的一种实现方法。 3，提高独立设计电路和验证试验的能力。。 (二)、意义：对以后的毕业设计打下基础，锻炼个人的学习和查阅资料的能力以及对课外相关本专业知识的了解。二、设计原理扩音机电路的工作原理与音频功率放大器的工作原理相似，具有放大音频先好并将其还原纯真声音信号的电子装置。扩音机电路时一个典型的多级放大器，其原理如下图所示。前置级主要完成对小信号的放大。一般要求输入阻抗要高，输出阻抗低，频带宽度要宽，噪声要小。音调控制级主要实现对输入信号高、低音的提升和衰减。功率放大器决定了整机的输出功率、非线性失真系数等指标，要求效率高、失真尽可能小、输出功率大。首先根据技术指标要求，对整机电路作适当安排，确定各级的增益分配，然后对各级电路进行具体的设计计算。因为P0max=8W 。所以此时的输出电压：V0=RL P m ax *0 =8V 。要使输入为5mv 的信号放大到8v 的输出，所需要的总放大倍数为1600倍，扩音机中各级增益的分配为：前置级电压放大倍数为80；音调控制级中频电压放大倍数为1；功率放大级电压放大倍数为20。三、详细设计及实验步骤 1、前置放大级由于信号源提供的信号非常微弱，因此在音调控制器前面要加一级前置放大级。该前置放大级的下限频率要小于音调控制器的低音转折频率，前置放大器的

功放热设计资料

某型功放模块散热设计研究 1 前言随着功放技术的不断进步，功率密度不断地提高，功放模块体积也随之大大缩小。模块体积不断的缩小，要求产品结构必须紧凑，而热设计又制约着结构设计，在满足热设计要求的前提下，通过合理、正确地空间布局，最大限度的压缩模块空间以提高模块的功率密度恰好是热设计优化的主要任务。在大功率情况下，散热设计通常采用强制风冷方案。影响散热效果的主要因素包括：（1）与功放模块配合的底板厚度；（2）散热肋片厚度；（3）肋片间距；（4）散热器与风扇间的距离，这个因素对其风扇出口流场均匀度和风压损失影响较大；（5）并联风扇之间的间距。 2 热设计仿真技术针对电子设备热产生机理与传播方式，必须对电子设备的热场分布进行分析研究，采用合理的热设计方法，保证电子设备在允许的温度范围内工作。电子冷却分析软件通过模型建立、模型求解和结果解释三方面将电子产品的热效应分析放在了设计阶段，以期解决如下问题：优化电子系统内结构设计参数；优化电子系统强制对流和自然对流的冷却方案。电子产品热设计中，计算仿真软件得到了广泛应用，其在操作界面、计算精度和计算速度等方面都已成熟。目前，在电子冷却方面比较突出的两个产品是Flotherm 和Icepak ，与前者相比，Icepak 具有如下特点：采用非结构化网格，能够针对复杂的几何外形生成三维四面体、六面体的非结构化网格，有多种网格生成方法，能够满足现代电子产品设计中几何形状越来越复杂的要求。采用FLUENT5的非结构化网格技术和解算方法，采用了多种高分辨率的格式，如TVD 格式等，保证了工程问题的计算精度。提供了丰富湍流模型和先进的热辐射模型（如DO 模型），可以模拟自然对流、强制对流和混合对流等流动现象。 ICEPAK是基于有限体积法离散方法的新一代热设计仿真软件。它可以模拟真实的温度场、压力场和速度场，帮助设计师确定合理优化的方案，从而提高设计水平、降低成本、大大缩短项目研制的周期。 3 功放模块的散热设计与分析功放模块的温度控制，主要是控制功率管的结温。生产厂商一般将器件的最高结温规定为90℃-150℃。可靠性研究表明，对于使用功率元件的电子设备因长期通电使壳体温度超过90℃，从而导致故障率大大增加。故要求功率管壳体温度，即散热器底板温度（先忽略安装时的接触热阻）应低于90℃。基于以上的散热要求，将功放模块单独设置在单元盒中，再与平板散热器配合安装。功放模块工作时的发热功率共约为400W ，功率相对较大，因此单靠散热器自然冷却是不能完全解决它的冷却问题，为此设置两套风机对散热器进行强制风冷。散热器选择重量轻、导热性好的铝合金材料；在散热器材料确定的条件下，底板的厚度会影响其本身的热阻，从而影响散热器底板的温度分布和均匀性，查阅部分国家标准，取散热器底板厚度为5～6mm，长度和高度根据结构设计要求取值为300mm 和150mm 。其结构形式如图1 所示。图1 功放模块散热模型示意图