基于电子管SRPP电路的高保真耳机放大器设计[图]
https://www.doczj.com/doc/454204231.html, ( 2012/4/6 10:33 )
1 引言
在高保真音响电路中，电子管放大器由于其独特的韵味和音乐听感，一直备受广大音响爱好者的喜爱和关注。近年来，高保真耳机由于其使用的便捷性和相对较低的价格，受到越来越多的音乐爱好者和音响发烧友的青睐。在高保真耳机家族中，耳机阻抗从低阻、中阻到高阻均有分布：如爱科技的271S额定阻抗为48Ω，拜亚动力的Dt48额定阻抗为200Ω，森海尔的HD580，HD600，HD650额定阻抗为300Ω等。对于阻抗较高的耳机，通常需要专门的配套电路，才能展现其优异的性能。同用于音箱的扬声器单元相比，耳机对于它的驱动电路性能指标的要求更加严格。与晶体管相比，电子管静态工作点电压高、内阻大，更适合输出摆幅大、电流小的驱动信号。这个特点使得电子管适用于驱动对品质要求高，但功率要求低的高保真耳机。
在音频前置放大器中，并联调整推挽（ShuntRegulatedPush-Pull，SRPP）电路具有高增益、低失真、低输出阻抗等特点，能够获得优异的音质表现，因而在音响电路中广泛应用。本文设计了一款以共阴极放大器为输入级，SRPP放大电路为输出级的耳机放大器电路。对该电路建立了微变等效模型，选择合理的器件，通过理论计算控制相应的参数，使放大器能够较好地驱动耳机工作。
2 输入级
输入级采用一只电子管三极管构成的共阴极放大电路，其电路原理图如图1所示。图中电阻RL1，Rk1和Rg1分别同电子管的阳极、阴极和栅极相连接，使电子管建立稳定的工作点，同时具有合适的增益和适当的局部负反馈。V1可选择常用的电子三极管，如单三极管ECC92，或者是双三极管ECC82，12AU7，5814等型号中的一只电子管三极管工作原理与晶体管中的双极性三极管不同，但和场效应管类似，属于电压型放大器件，其主要参数为跨导gm，内阻rp和放大系数μ，且三者之间满足：
该电路的微变等效电路如图2所示，这里将电子管看成是受控电压源。图中，输入电压可表示为：
式（2）中Ug1k1为电子管栅极和阴极两端的电压，Uk1为阴极电阻Rk1两端的电压：
3 输出级
输出级采用SRPP电路，电子管既可选择内阻合适的三极管，如6N6，E182CC，也可选择用于功放的小功率五极管，如6P15，6P14，EL42，EL91，EL84，EL86。
一般五极管内阻较大，增益很高，为了降低输出阻抗和增益，需将五极管连接成三极管使用。
文中的输出级选用小功率五极管作为放大器件，选择其他型号的管子时，需要根据管子自身参数确定外围元件的参数和供电电压VCC2。在图3中，Rsg1和Rsg2分别将五极管V2和V3的第二栅极和阳极相连接，因而成为三极管工作方式。Rk2和Rk3分别与V2和V3的阴极相连接，为电子管提供适当的栅负压。RL2表示负载的阻抗。选择不同型号的管子，由于内阻和增益的差别，在驱动耳机工作时，会有不同的声音表现，通常可通过主观音质评价来确定管子的选择。
图4是图3的微变等效电路，图中Ip为：
输出端施加一个电压U′o2，这时从输出端向内看的电流记作为I′o2，可由式（10）~（12）计算得出：
从式（11）~（13）可计算得到SRPP放大电路的输出阻抗为：
4 整体设计
整机的电路原理图和元器件的取值如图6所示。
输入级放大器件选用Ecc82双三极管，输出级选用6P15，基本参数如表1所示。为降低输出阻抗，以便于和阻抗较低的耳机相匹配，输出级SRPP电路采用双管并联的方式工作。放大器的相关参数计算方法如下所示，其中开环电压增益为：
5 测试结果
经过测试，耳机放大器在驱动不同阻抗负载的情况下，电路中的各项参数如表3所示。从表2~3中可看出，测量结果和理论计算结果比较接近。相对于一般的晶体管耳机放大器，电子管放大器的输出阻抗略高，这个阻抗会影响耳机单元的总Qt值，以至于影响耳机的瞬态特性，这也是电子管耳机放大器产生特有的听觉效果的一个因素。
经实际聆听可感觉，该放大器具有足够的动态范围，中频清晰饱满、柔和、圆润、高频明亮、通透，低频丰满、力度好，从整体上来感觉，声音比较平衡、真实。
无论驱动低阻耳机还是高阻耳机，都具有良好的听感效果。
6 总结
本文设计了一款基于阴极跟随器和SRPP电路的耳机放大器，从理论上分析为控制电路参数提供了明确依据，并用实践测量验证了理论的正确性。用微变等效分析方法对于电子管耳机放大器的设计具有良好的指导作用。
超重低音耳机放大器 发布：电子diy来源：萬用電路板发布时间：2013-09-05 01:01:22 ?标签：超重低音耳机功放 ?成本：10元 ?人气：2563 ?器件：TDA2822 ?难度：1 ?得分：719分 这不是一款普通的耳机放大器，我在它前级加入低音提升电路后，可以让你使用耳机听到高保真的音响效果，特别是重低音效果，逼真感很强以至于用它听的时间长了会让人感到头晕，使用它必须得注意：你的耳机要能经得住低音的考验！ 电路原理图（点击放大） 该电路中，前级采用无源衰减式音调控制电路，后级是用小功放芯片TDA2822M做的功率放大器，以便更强劲地驱动耳机。电路元件除了C5-C8这四个电容使用电解电容外，其它小电容全部使用涤纶电容。按照如上的电路，高低音均提升近10DB。为了增大低音成
分的比例，建议大家把R3和R4短路掉，以减小高音提升量，这时从耳机中出来的声音也更加柔和。如果还要增大低音提升量，可以减少C3和C4的取值。 使用这个超重低音耳机放大器大家必须了解一些问题： 1、耳机的素质，喜欢听低音的朋友，一定不能只在电路上下功夫，耳机的作用更大，一个好的耳机能将电路产生的音频信号淋漓尽致地发挥，听感也更加自然。而有些耳机本不具备很宽的频率响应，再怎么提升音源的低音成分都听不到很明显的效果，这种耳机不要使用。再者，有些国产耳机在低音增强时明显失真了，此时如果长时间在很强低音的情形下，势必会损伤耳机。 2、不要过分追求低音效果，毕竟是耳机不是音响，不能采取像重低音放大器那样的分频放大法，电路能有10DB的提升量就足矣。 3、不要使用大音量，对听力是相当有害的。 作品实物图：
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
Contents 1.OVERVIEW (1) 2.BEFORE YOU START (1) 1)Utilizing the User Manual (1) 2)Safety Precautions (2) 3.INSTALLATION (4) 1)Front panel (4) 2)Rear panel (5) 4.GETTING STARTED (6) 1)Using the MAIN IN connectors (6) 2)Connecting multiple headphones (6) 3)Audio connections (6) 5.SERVICE (7)
1. OVERVIEW Welcome to purchase the equipment by AC-AUDIO! With the H series, you have acquired a high-end headphone amplifier. Both H units were developed with the most demanding applications in mind: professional recording, radio and television studios, as well as CD/digital sound production. They were developed as benchmark units for judging mix-down quality as well as distribution amplifiers for flexible playback applications in studio environments. Balanced inputs and outputs The equipment features electronically servo-balanced inputs and outputs. The servo function automatically recognizes when unbalanced pins are assigned. It internally modifies the nominal signal level, thus preventing any occurrence of signal level difference between inputs and outputs (6 dB correction). 2. BEFORE YOU START 1) Utilizing the User Manual This user manual has been written in such a way to enable you an overview over the control elements of the unit and offers at the same time detailed information about possible applications. To facilitate quick look-ups, control elements have been described in groups depending on their function. Should you need detailed information about specific topics not covered in this manual, please visit our website at https://www.doczj.com/doc/454204231.html,. For example, additional information about power amps and effects processors is found there. The following user manual is intended to familiarize you with the unit’s control elements, so that you can master all the functions. After having thoroughly read the user manual, store it at a safe place for future reference.
高保真音频功率放大器设计心得体会 对作品的自我评价 我们这次所做的高保真音频功率板，我个人认为是比较成功的。首先，上机试音，发现其效果不错，中音不俗，低音不错，高音一般，失真较小，能过满足一般的听觉需求；其次，我们所做的功放板在元件位置的摆放、元件焊点的焊接以及板块的整体布局等方面，还是达到了不错的效果，线条的走向还算不错，加了三四条跳线。最后，我们的整机测试的技术指标也符合所给定的要求。这是我们第一次通过自己设计电路、仿真、购买元件、焊接装配调试而做出的成果，不紧加深巩固了模电基础知识，也学到了许多课本上没有的知识。 对作品提出的改进意见 我们的功放板同样也存在一些问题:有一定的交流噪声和触摸噪声，高音部分不太理想，这可能与我们的元器件的选取、元件布局以及布线走向有关。元器件的选取方面，电容的选取可不太好，特别是一些瓷片电容，不稳定，抗干扰能力差，最好把这些瓷片电容换掉；还有我们的布线走向和元件布局可能也不太好，可以试着把电源供电部分从中分开，焊在另一块板子上，以减少交流电源对输入信号的干扰，提高信噪比。还有就是部分走线有点太长，这对提高音质较少噪音有影响，我们可以试着通过Protel等软件绘制出合理的PCB(印刷电路板)图，然后制作一块印刷电路板，把元器件重新安在上面，当然，这是一个“大手术”，在排除其他干扰情况下这一步也可以不要。 心得体会 这次模拟电子基础课程设计的学习，学到了很多关于模电理论方面和实践方面的知识，受益匪浅。我对这门课程设计非常感兴趣。不仅锻炼了自己的动手能力，也从一定程度上巩固了Multism仿真软件的应用，亦加深了对模电功率放大器方面知识的理解。 我们最先要做的是绘制一份合理的高保真音频功率放大器的电路原理图，在这过程中我们根据各种元件的用途、型号及实际应用效果，查找了许多有关方面
对于47耳放的完美改进制作高保真耳机放大器 之前一直折腾功放听桌面音箱，半年前忽然打算用用耳机了，于是入了森海的HD595。 虽然50欧的阻抗不算高，但是要发挥出设备的实力耳放还是少不了的。 所以，决定自己动手做一个耳放。 这期间参考了大量关于耳放的资料，最终决定以47耳放电路为基础并加以改进制作一个比较完美的耳机放大器。便动手做了起来。 一、放大部分 47耳放是一位外国人设计的电路，电路如图。 因为电路中有较多以47为参数的元件所以称作47耳放。 传说中的47耳放结构其实是很简单的， 第一级运放进行负反馈控制放大倍数进行比例放大， 第二个运放进行电压跟随，降低放大器内阻，增加了输出电流，并做声音修饰。 两个运放输出经过两个47欧匀流电阻输出致耳机。 因为反馈取样点在47电阻之后，所以不用考虑电阻带来的损耗。 曾经在网上看过很多47耳放的PCB设计，虽然47耳放的电路十分简单，但是很多PCB却存在着或多或少的布线问题，有些抗干扰能力不是很强，甚至在淘宝上看到很多看似很漂亮的板子却有很大的交流声。所以自己决定做一个比较完美的47耳放以便把这个电路的能力发挥出来。 于是，开工了。 首先线路图
电路没有添加音量电位器，只做了放大部分。这样一来功能比较独立，方便以后的各种组合。 47原设计使用的运放是OPA2132，这个运放是FET输入型的，所以内阻极高。而且在低电压下可以正常工作，失调电压与失调电流极小，算是比较高档的运放了。当然OPA2132的价格也是很高档的。我作为0收入人士必然不能把这种高档传承下去，于是我选用了这年头满大街都是的NE5532。NE5532虽然指标相对于OPA2132较差，但是工作于+-15V时音色总体来说还是比较讨人喜欢的。单片5532耗电相对较大，两片并联就更不用说了，双15V下耗电可想而知。这就意味着这款耳放将要脱离便携式耳放的范畴转型向台式耳放了。 由于5532失调电压较高而且又是NPN管输入的，如果使用原设计必然会引来较大的输出中点漂移，经过测试最大有30多MV。所以我在反馈电阻的位置串联了电容，也就是C03 C04两个电容，将直流反馈变为交流反馈，这样可以使输出中点控制在1MV以下。换成其他运放如果没有中点问题这个电容的位置可以直通。 反馈采样部分依然从输出取，并在R05 R06 上面并联了C05 C06，作用是超前补偿，不需要的话可以留空。 电源部分增加了两个退耦电解电容C07 C08，并习惯性的在两个电解上并联了小电容C09 C10。 最后增加伏地电阻R。伏地可以吸收一部分地线的干扰信号让信号地更加纯净。当然还有一个作用，那就是在布线的时候可以在视觉上隔离信号地与电源地，为合理布线带来方便。 线路做好了，接下来的工作就是布线了。 话说这个47耳放市面上卖的款式很多，但是在设计PCB的时候好像只注重外观而忽略了对布线的要求，最终导致一些电路声音不好，严重的甚至出现交流声。 吸取了别人的经验教训，所以在画这个板子的时候就注意了很多。 退耦电容两两一组，原则为电源经过退耦电容再连接至IC，这样可以有效吸收放大器工作时候产生的耦合信号，也可以避免由于电源线过长引起的干扰信号进入放大器。 简单说下地线。地线主要分为电源地和信号地，这两个地也可能是连在一起的，但是作用不同。电源地主要提供大电流电源，一般功率输
HIFI耳机放大电路大全 对音响发烧友来说，发烧音响就等于烧钱，对一些经济条件不十分宽裕的发烧族来说，玩耳机就是一个很好的不需要太多的钱的最佳发烧途径了，原因很简单，一般来说，花两三百块钱连市面上劣质的音响器材都难买下来，但是却能买到一副很不错的发烧耳机，而且耳机的频率响应和各项指标一点都不逊于高档的扬声器单元，这也是耳机放大器DIY在国内外流行的主要原因，耳机放大器中，一般优秀的分立元件电路在国内外网站上都见过不少，还有电子管制作的，但是对一般的爱好者来说就是元器件难以寻找，管子的配对也是一个头痛的问题，电子管制作主要的变压器难已解决。 下面应网友的要求，特找来一些易于制作的耳机放大电路，供动手能力好一点的爱好者参考制作，电路图的来源于国内外网站，以及电子杂志。如果有侵犯了你的版权，请通知我，我会删去。 LC-KING A（甲）类耳机放大电路 上图为电路图，电路很简洁，前级放大推动为NE5532或其它类型的OP，U2A为DC SERVER，用于稳定中点的电位，推动级2SD882为NPN型功率三极管，该管工作在甲类状态，因此发热量较大，流经的R11，R31的电流可以通过改变它的阻值来调整，在制作时三极管要加散热器。
LC-KING的AB类放大器电路 上图为LC-KING 的甲已类功率放大电路，后级的放大由对管2SD882（NPN）和2SB772（PNP）TL072为直流伺服电路，起稳定电位的作用。 LC-KING的放大电路比较简洁，制作上并不困难，可以用洞洞板来完成，后极的三极管也可以换成其它的管子。放大器的电源对音质的影响也很大，用洼田电源当然是很好的，也可以用伺服电源，原图的电源有一点复杂，关键是有些元器件很偏，因此没有放到网上。
LM4562高保真音频运放 LM4562是美国国家半导体公司全新推出的超低失真、低噪声、高转换速率运算放大器系列中的一员，该系列完全针对高性能、高保真的应用。通过采用最尖端的工艺技术和最新的电路设计方法，LM4562音频运放可提供出色的音频信号放大功能。该运放拥有极低的电压噪声密度(2.7nV/Hz1/2)和THD+N(0.00003%)，以及极高的增益带宽积(55MHz)可轻松满足最苛刻的音频应用需求。为了确保能顺利驱动最难应对的负载，LM4562具有±20V/us的高转换速率和±30mA的电流输出能力。此外，输出级驱动2kΩ负载所需的电源电压不到1V，而驱动600Ω负载所需的电源电压不到1.4V，可使动态范围最大。 LM4562的CMRR(120dB)、PSRR(120dB)、Vos(0.1mV)等指标也很突出，为放大器提供了优秀的直流特性。它还具备输出短路保护功能。 LM4562的工作电压范围宽达±2.5～±17V。在这个范内，它的输入电路可保证极好共模与电源抑制比，同时维持低输入偏置电流。LM4562的单增益稳定。该音频运放在驱动容值高达100pF的复杂负载时仍能获得卓越的交流特性。 LM4562共有8个引脚，如图1所示。其封装形式为SOIC、Plastic DIP、TO-99金属封装，如图2 所示。附表为LM4562的电气特性。测试条件为Vs=±15V、RL=2kΩ、Rsource=10kΩ、fin=1kHz，除非特别说明，TA=25℃。典型值在25℃下确定，代表参数的标准。在测试条件范围内，美国国家半导体公司保证性能指标。PSRR由此测得：在±5V和±15V两个电压下测得
大功率功率放大器电路设计 大功率功率放大器电路设计 一. 设计理念及实现方式 (1)能推4Ω、2Ω等双低音的“大食”音箱以及专业类大粗音圈的各类专业箱。 (2)要省电、噪声小，发热量小。 (3)音质要好，能适合家居使用和专业使用。 第一点的实现就是要有大的推动功率。由于目前居室客厅面积有不断扩大的趋势，100W ×2以下功放已显得有些“力不从心”，所以本功放设计为4ΩQ时360W ×2，2Ω时720W ×2。 第二点的实现就是电路工作在静态时的乙类小电流，靠大水塘级电容和电阻进行滤波降噪，使功放级噪声极小。而电路的工作状态又决定了电路元件的发热量很小，与一般乙类电路相当。配备的大型散热系统是为了应付连续大功率、低阻抗输出时的安全、可靠。 第三点的实现是本功放板的主要目标。目前公认的是：甲类、MOS、电子管音质好，所以本功放要达到甲类、MOS、电子管的音质。 二.大功率输出的实现 要实现大功率，首先是电源容量要大。本功放配置的电源是在截面积为35mm ×60mm的环形铁心上绕制的环牛。一次侧为1.0mm线绕484圈，二次侧为1.5mm 双线并绕100圈。 整流为两只40A全桥做双桥整流，滤波为4只47000 uF电容 2只2.7kΩ 电阻并接在正负电源上，使电压稳定在±62V。如电压过高可减小电阻到2.2kΩ，过低可加大电阻到3kΩ，功率用3W以上的。 除电源外，要实现大功率输出，特别是驱动“大食”音箱，要求功放输出电流能力要强，本功放每声道选用6对2SD1037管做准互补输出，可驱动直流电阻低达0.5Ω的“大食”音箱。所以4Ω时360W×2、2Ω时720W×2是有保障的。 三. 甲类、MOS、电子管音质的实现 目前人们公认的甲类、MOS、电子管的音质最好，所以本功放电路设计动态时工作于甲类的最佳状态，偏流随信号大小而同步增减，所以音质是有技术保障的。而在此工作状态下，即使更换几只一般的MOS管，对音质的提高也不明显。下面给出其原理图，如图1所示。从图1上可见到本原理图相当简洁，比一般乙类或甲乙类准互补电路还节省元件。而通过在电路板上改变一只电阻的接法就可方便地在本电路与准互补乙类或甲乙类之间变换。
民族学院科技学院 信息工程系 课程设计报告书 题目: 高保真音频功率放大器的仿真设计与实现 课程：电子线路课程设计 专业：电气工程及自动化 班级： K0312416 学号： K031241619 学生：吴松祥 指导教师：庆 2015年 1 月 5 日
信息工程系课程设计任务书 2015年 1 月 5 日
信息工程学院系设计成绩评定表
目录 1设计要求及思路 (2) 1.1 题目 (2) 1.2 设计任务 (2) 1.3 设计要求 (2) 1.4 设计思路 (2) 2仿真软件介绍 (5) 2.1 仿真软件概况 (5) 2.2 仿真软件优点及应用围 (5) 2.3 仿真软件版本 (5) 3 电路原理图 (6) 3.1 工作原理论述 (8) 3.2 理论分析 (8) 4 仿真部分 (9) 4.1 仿真曲线分析 (10) 4.2 仿真曲线结论 (13) 5 实物 (14) 5.1 元件清单 (14) 5.2 实物展示 (14) 6 心得体会 (15) 7 参考文献 (16)
1 设计要求及思路 1.1 题目： 高保真音频功率放大器的仿真设计与实现 1.2 设计任务： 根据技术指标和已知条件，选择合适的功放电路，如：OCL、OTL、或BTL电路。 完成对高保真音频功率放大器的设计、装备与调试。 1.3设计要求： 在8Ω扬声器的负载下，达到10W的输出功率, 频率响应20-20KHz, 效率>60%, 失真小。 1.4设计思路： 1.4.1 功放电路，我们决定在OCL、OTL和BTL电路中选择其一进行设计。 图表 1OTL电路图图表2OCL电路 OTL(Output Transformer Less)电路： 称为无输出变压器功放电路。是一种输出级与扬声器之间采用电容耦合而无输 出变压器的功放电路，它是高保真功率放大器的基本电路之一，但输出端的耦 合电容对频响也有一定影响。 OTL电路的主要特点有： 采用单电源供电方式，输出端直流电位为电源电压的一半；输出端与负载之间 采用大容量电容耦合，扬声器一端接地；具有恒压输出特性，允许扬声器阻抗 在4Ω、8Ω、16Ω之中选择，最大输出电压的振幅为电源电压的一半，即1/2 V CC，额定输出功率约为 /(8RL)。 OCL(Output Condensert Less)电路： 称为无输出电容功放电路，是在OTL电路的基础上发展起来的。 OCL电路的主要特点有：
TDA2822详解，（后附电路图） 一般的集成功放电路外围元件较多且需要较大的散热器。本文介绍的功放电路简单，自制方便。TDA2822集成功放电路常用在随身听、便携式的DVD等音频放音用；功率不是很大但以可以满足您的听觉要求了，且有电路简单、音质好、电压范围宽等特点，是业余制作小功放的较佳选择。 制造商: STMicroelectronics TDA2822 产品种类: 音频功率放大器(Audio Power Amplifier) 产品类型: Class-AB(AB类音频功率放大器) 输出功率: 1.7W 输出类型: 1-Channel Mono or 2-Channel Stereo(桥接单声道或立体声双声道) 可用增益调整: 39 dB 总谐波失真+噪声(THD+N): 0.2 % @ 8 Ohm(Ω) @ 500 mW 电源电压(最大值): 15 V 电源电压(最小值): 1.8 V 电源类型: Single(单电源) 电源电流: 12 mA 最大功率耗散: 4000 mW 最小工作温度: - 40°C 最大工作温度: 85°C 封装/箱体: PDIP-16 封装: Tube 音频负载电阻: 8 Ohm(Ω) 输入偏流（最大值）: 0.1 μA (Type,典型值) @ 6V 输入信号类型: Single 输出信号类型: Differential or Single 集成电路TDA2822M为8脚双列直插式封装，如果买不到可用TDA2822代替， TDA2822 TDA2822的封装与TDA2822M相同，它们区别在于：TDA2822M从3V到15V 均可工作，而TDA2822的最高工作电压只有8V。使用TDA2822必须把电压降到8V以下。R1的数值要求不拘，一般选用10k的碳膜电阻。C1可选用0.1uF的涤纶电容，C2为100uF/16V的电解电容。 使用时应注意：由于本功放为直接耦合，所以输入信号不能带直流成分。如果输入信号有直流成分则必须在输入端串接一只4.7-10uF左右的电容隔开，否则将有很大的直流电流流过扬声器，使之发热烧毁。在实
课程设计 题目高保真音频功率放大器设计学院 专业 班级 姓名 指导教师 年月日
课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 高保真音频功率放大器设计 初始条件： 可选元件：集成功放LA4100或LA4102；集成功放4430；集成功放TD2030；集成功放TDA2004、2009； 集成功放TA7240AP（集成功放的选择应满足技术指标）。电容、电阻、电位器若干；或自 备元器件。直流电源±12V，或自备电源。 可用仪器：示波器，万用表，毫伏表 要求完成的主要任务: （1）设计任务 根据技术指标和已知条件，选择合适的功放电路，如：OCL、OTL或BTL电路。完成对高保真音频功率放大器的设计、装配与调试。 （2）设计要求 ①输出功率10W/8Ω； 频率响应20~20KHz； 效率>60﹪； 失真小。 ②选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理 图，阐述基本原理。（选做：用PSPICE或EWB软件完成仿真） ③安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。 时间安排： 1、年月日集中，作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。 2、年月日，查阅相关资料，学习电路的工作原理。 2、年月日至年月日，方案选择和电路设计。 2、年月日至年月日，电路调试和设计说明书撰写。 3、年月日上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
摘要 本文设计的高保真音频功率放大器，带八欧负载，输出功率可达10W，整体电路分为四级：电源、前置放大电路、音调调节电路、功率放大电路；正负电源用7815和7915设计，前置放大和音调调节电路用NE5532设计，功率放大电路用TDA2030设计，制作和调试后，各项指标已实现。 关键字：音频功率放大器，音调调节，TDA2030，NE5532。
耳机中的基本电路知识 一. 常用的描述耳机性质的术语： 1）工作点：如把欲分析的电路划分成两个二端网络A和B，在同一坐标系下分别画出两个网络的伏－安特性曲线，两条曲线的交点称为工作点。工作点对应的电流和电压值，既是A的输出电流和输出电压，也是B的输入电流和输入电压。 2）阻抗匹配：计算实际电源的输出功率，电源的输出功率最大。此时对应的负载电阻为当负载电阻和电源内阻相等时，电源的输出功率最大，这就是阻抗匹配。在实际电路中，追求阻抗匹配的时候并不多，因为阻抗匹配时虽然输出功率最大，但是有一半的功率都消耗在内阻上了，效率太低。为了提高能量利用效率，也为了避免后端的负载对前端造成比较大的影响，后端的输入阻抗一般要比前端的输出阻抗大若干个量级。 3）音源：从电路的角度来看，音源是一个有源二端网络。如果假设声音信号频率固定，则音源是一个线性有源二端网络，可以用电压源等效模型来描述。为了尽量使音源的输出信号不受后端负载的影响，音源的输出阻抗相当低，一般都只有几欧姆甚至1欧姆以下，音源的伏－安特性曲线接近理想的电压源。 4）放大器：音源信号频率固定的前提下，可以把放大器看成一个线性有源四端网络。实际的放大器可以看成两个带有内阻、工作范围受限的电源，其中输出端的电压在一定范围内与输入端的电压成正比。需要注意的是对四端网络来说，从输入端看进去的阻抗可以和从输出端看进去的阻抗不一样。为了提高能量利用效率，同时减少对音源的影响，放大器的输入阻抗相当高，一般都有十几千欧甚至几十千欧。因此，放大器输入端的伏－安特性曲线接近理想的电流源。 放大器的输出阻抗原本也应该尽量小，但是由于需要调节音量，放大器的输出阻抗是可调的。调节输出阻抗的大小，就可以改变耳机音量。设输入端的电压为Uo，放大系数为A，则输出端的最大电压 为AUo。放大器输出端的伏－安特性曲线是经过Y轴上一个定点的一系列直线。 5）耳机：在假设音源信号频率固定的前提下，可以把耳机看成一个线性无源二端网络，等效为一个电阻。耳机的伏－安特性曲线和电阻的一样，是一条经过原点的直线。根据发声原理不同，耳机可以分成动圈式、压电式和静电式三种（静电耳机接触机会少，不作讨论）。动圈耳机的原理是将带电线圈放在磁场中，线圈在磁场中受力，从而带动振膜发声。带电线圈在磁场中受力的大小与流经线圈的电流成正比，电流越大，受力越大。压电耳机的原理是在压电材料的两面施加电压造成压电材料产生形变，从而带动振膜发声。压电材料的形变程度与两面的电压成正比，电压越大，形变越大。 二．一个完整的耳机系统。
基于电子管SRPP电路的高保真耳机放大器设计[图] https://www.doczj.com/doc/454204231.html, ( 2012/4/6 10:33 ) 1 引言 在高保真音响电路中，电子管放大器由于其独特的韵味和音乐听感，一直备受广大音响爱好者的喜爱和关注。近年来，高保真耳机由于其使用的便捷性和相对较低的价格，受到越来越多的音乐爱好者和音响发烧友的青睐。在高保真耳机家族中，耳机阻抗从低阻、中阻到高阻均有分布：如爱科技的271S额定阻抗为48Ω，拜亚动力的Dt48额定阻抗为200Ω，森海尔的HD580，HD600，HD650额定阻抗为300Ω等。对于阻抗较高的耳机，通常需要专门的配套电路，才能展现其优异的性能。同用于音箱的扬声器单元相比，耳机对于它的驱动电路性能指标的要求更加严格。与晶体管相比，电子管静态工作点电压高、内阻大，更适合输出摆幅大、电流小的驱动信号。这个特点使得电子管适用于驱动对品质要求高，但功率要求低的高保真耳机。 在音频前置放大器中，并联调整推挽（ShuntRegulatedPush-Pull，SRPP）电路具有高增益、低失真、低输出阻抗等特点，能够获得优异的音质表现，因而在音响电路中广泛应用。本文设计了一款以共阴极放大器为输入级，SRPP放大电路为输出级的耳机放大器电路。对该电路建立了微变等效模型，选择合理的器件，通过理论计算控制相应的参数，使放大器能够较好地驱动耳机工作。 2 输入级 输入级采用一只电子管三极管构成的共阴极放大电路，其电路原理图如图1所示。图中电阻RL1，Rk1和Rg1分别同电子管的阳极、阴极和栅极相连接，使电子管建立稳定的工作点，同时具有合适的增益和适当的局部负反馈。V1可选择常用的电子三极管，如单三极管ECC92，或者是双三极管ECC82，12AU7，5814等型号中的一只电子管三极管工作原理与晶体管中的双极性三极管不同，但和场效应管类似，属于电压型放大器件，其主要参数为跨导gm，内阻rp和放大系数μ，且三者之间满足：
基于TDA2030的音频功放设计 院（系）名称信息工程学院 专业班级09 普本电信一班学号 学生姓名 指导教师
2012年5月25日 基于TDA2030的音频功放设计报告 1整体设计思路 音频功率放大器主要由前置级、音调级、功率放大级3部分组成。前置级要求输入阻抗高、输出阻抗小、频带宽、噪声小;音调级对输入信号主要起到提升、衰减作用；功率放大级是音频功率放大器的主要部分，它决定输出功率的大小，要求输出功率高，输出功率大的特点。 将功率集成块按一定方式组合，构成音频功率放大集成电路，其频响宽、噪声低、失真小。运用已有的集成电路，可以大大简化了电路的制作过程。 TDA2030是飞利浦公司生产的，实物图如图1 2.集成音频功率放大器TDA2030 TDA2030简介：TDA 2030是一块性能十分优良的功率放大集成电路，其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小，在目前流行的数十种功率放大集成电路中，规定瞬态互调失真指标的仅有包括TDA 2030在内的几种。我们知道，瞬态互调失真是决定放大器品质的重要因素，该集成功放的一个重要优点。 TDA2030 集成电路的另一特点是输出功率大，而保护性能以较完善。根据掌握的资料，在各国生产的单片集成电路中，输出功率最大的不过20W，而TDA 2030的输出功率却能达18W，若使用两块电路组成BTL电路，输出功率可增至35W。另一方面，大功率集成块由于所用电源电压高、输出电流大，在使用中稍有不慎往往致使损坏。然而在TDA 2030集成电路中，设计了较为完善的保护电路，一旦输出电流过大或管壳过热，集成块能自动的减流或截止，使自己得到保护。 TDA2030集成电路的第三个特点是外围电路简单，使用方便。在现有的各种功率集成电路中，它的管脚属于最少的一类，总共才5端，外型如同塑料大功率管，这就给使用带来不少方便。
TA7376组成的耳机放大电路 用头戴式耳机，尤其是小型耳机听音乐，总感到音乐味不够足，在低频段的效果更差。因此用本机增强耳机的低频特性，并采用立体声反相合成的办法，加上内藏简易矩阵环绕声电路，能获得强劲的低音和在较宽的范围内展宽音域。 本机称为超级广场效果。这种扣人心弦的力量，不亚于实况立体声。 电路原理 本机电路大致可分为下面三部分： 1.由电阻电容组成的低频增强电路。 2.利用功率放大器IC的反馈输入，组成立体声反相合成电路。 3.利用功率放大器IC,组成头戴耳机的驱动电路。 从输入端IC之间的电阻电容起到增强低频特性的作用，因为加有电位器，低频部分的增强量可在0--10倍之间连续可调。 立体声反相合成电路IC 2脚和8脚的直流耦合电容之后，由0.47UF和50K的电位器组成。在此电路中，把立体声的广场效果成分中的高音部分左右分别反相后合成，起到增强效果的作用。 用东芝TA7376P推动头戴式耳机。这种IC内藏两个通道，外接元件少，可在低电压下工作。负载阻抗较低时，可重放出动人效果的低频声音。 电源若改用5#电池，用四只串联，电压为6V，可直接驱动高输出的扬声器。若将三个200UF/10V的电容增加到1000UF左右，可获得更好的效果。 元件 所有元件没有什么特殊的。电阻均为1/8W。0.1UF和0.47UF的电容用独石电容,其它的用电解电容。电位器中，20K为双连电位器，50K用带开关电位器。插头用立体声插头。 制作 制作极其简单，即使是初学者，有一天的时间就足够了。要留心IC的脚和电解电容的极性。 电位器的接线比较凌乱，不要搞错了。若没有接线错误和焊接不良，一定会马到成功。 接入头戴式立体声耳机或普通耳机，装入电池，打开开关。若两个旋钮配合得好，收听音乐可得到极其感人的效果，。根据聆听的音乐和音源适当的调整，这就是本机的使用方法要点。 不用说，和小型音响，电视，CD相连会得到更佳的效果。 说明：电路原理图中，W1为双联电位器，用于低音增强，W2为调节混响效果。印刷电路板图中，A1，A2为左右声道输入。电位器W1和W2都固定在盒子的边缘，其中W2为带开关的电位器。 非常好我支持^.^ (0) 0.00%不好我反对 (0) 0.00%分享到:分享此文章到新浪微博分享此文章到开心网分享此文章到人人网分享此文章到豆瓣网分享此文章到腾讯微博加入收藏(1) + 推荐给朋友+ 挑错 相关阅读： [耳机电路图] 立体声耳机放大电路(带有关断功能) 2011-04-16 [功放技术] MAX97220 DirectDrive线路驱动器/耳机放大器2011-03-22 [音响技术] MAX97200 H类DirectDrive耳机放大器2011-03-18 [新品快讯] 首款集成G类耳机放大器模拟子系统PowerWise LM492 2011-02-25 [新品快讯] TI推出集成型低功耗G类耳机放大器2011-01-29 [功率放大器电路图]
电子技术课程设计报告——高保真音频功率放大器 上海大学机自学院自动化系 自动化 姓名:吴青耘 学号:16121324 指导老师: 李智华 2018年6月29日
一、项目名称 高传真音频功率放大器 二、用途 家庭、音乐中心装置中作主放大器 三、主要技术指标 1. 正弦波不失真输出功率Po＞5W (f=1kHz,RL=8Ω) 2. 电源消耗功率P E＜10W ( Po＞5W ) 3. 输入信号幅度VS=200～400mV （f=1kHz，RL=8Ω， Po＞5W ) 4. 输入电阻Ri＞10kΩ( f=1kHz ) 5. 频率响应BW=50Hz～10kHz ( R L=8Ω，Po＞5W) 四、设计步骤 1．电路形式
电路特点分析： 较典型的OTL 电路，局部反馈稳定了工作点，总体串联电压负反馈控制了放大倍数并提高输入电阻和展宽频带，退耦滤波电容及校正电容是为防止寄生振荡而设。 功率放大器通常由功率输出级、推动级（中间放大级）和输入级三部分组成。 功率输出级由互补对称电路组成。推动级(中间放大级）一般都是共射极放大电路，具有一定的电压增益。输入级的目的是为了增大开环增益，以便引入深度负反馈，改进电路的各项指标。 2.设计计算： 设计计算工作由输出级开始，逐渐反推到推动级、输入级。 （1） 电源电压的确定 输出功率 W P 50> )(228588 .01 V V cc =??= （2） 输出级（功率级）的计算 W P P V Vcc V A RL V I M M C ce cc CM 12.0112 1 375.18/112/0======= 功率管需推动电流：mA I I CM M b 5.2750/375.1/3===β 耦合电容：uF R f C L L 200021 ) 5~3(6≈=π,现取2200uF/25V 稳定电阻R 12：过大则损失功率过大，过小温度稳定性不良，通常取0.5~1欧姆。
模拟电子电路实验课程设计 ——音频功率放大器的设计与实现 一、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8 。要求直流稳压电源供电，多级电压、功率放大，所设计的电路满足以下基本指标： （1）频带宽度50Hz～20kHz，输出波形基本不失真； （2）电路输出功率大于8W； （3）输入阻抗：≥10kΩ； （4）放大倍数：≥40dB； （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； （6）所设计的电路具有一定的抗干扰能力； （7）具有合适频响宽度、保真度要好、动态特性好。 发挥部分： （1）增加电路输出短路保护功能； （2）尽量提高放大器效率； （3）尽量降低放大器电源电压； （4）采用交流220V，50Hz电源供电。 二、设计要求 正确理解有关要求，完成系统设计，具体要求如下： （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； （6）PCB版图制作与焊接； （7）电路调试及参数测量。 根据以上设计要求编写设计报告，写出设计的全过程，附上有关资料和图纸。设计报告格式请参见附录一。 三、实验原理 音频功率放大器是一种应用广泛、实用性强的电子音响设备，它主要应用于
对弱音频信号的放大以及音频信号的传输增强和处理。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，如图1所示。 v 图1 音频功率放大器的组成框图 1．前置放大级 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，首先要选择低噪声的晶体管，另外还要设置合适的静态工作点。由于场效应管的噪声系数一般比晶体管小，而且它几乎与静态工作点无关，在要求高输入阻抗的前置放大器的情况下，采用低噪声场效应管组成放大器是合理的选择。如果采用集成运算放大器构成前置放大器，一定要选择低噪声、低漂移的集成运算放大器。对于前置放大器的另外一要求是要有足够宽的频带，以保证音频信号进行不失真的放大。 常用的前置放大器按结构划分有五种类型： （1）单管前置放大器 （2）双管阻容耦合前置放大器
几个问题 现在喜爱听音乐的朋友是越来越多了，为了听到更好的声音，很多朋友都购买了品质比较高的音源，比如高档声卡或HiFi入门级的CD台机，但却还是无法得到心目中的高品质声音表现。问题到底出在哪里？ 在音响店里聆听高档音响，留下了难以磨灭的印象，想来不少朋友都有过这样的经历吧。虽说一分钱一分货，但自己能否构建与之表现稍相近的系统呢？ HiFi耳机的优异表现相信给过很多朋友以惊喜，但在很多地方都会留下一些底气不足的遗憾，这个问题应该怎么解决？ 关注HiFi音响的朋友们如果见识过名厂或高手制作的胆机，观摩过那如镜光滑的机箱和灵性四溢的胆管，再聆听过柔美醇和的声音，可能都会不禁揣测一下内部的结构。如果打开外壳，见到内部并没有预想中的电路板，而是几根粗铜线纵横交错地搭成一个网状框架，各个元件都整齐地焊接在这个框架上，之间再用各色导线连接，不免会惊叹连连。高手会说，这样的手法叫做搭棚焊接，简称搭焊，既是最传统的，也是最好声和最艺术的手法。也许朋友们会想：我能不能拥有这样的一个艺术品呢？ 希望在大家看完本文后，这些疑问能够得到有价值的回答。音响本是学无止境，笔者言语中若有不周或谬误，希望能与大家展开商榷和得到斧正。 下文的很多内容都涉及到DIY，如果要进行操作，请大家特别注意安全，在有经验的朋友的指导下进行。由于实际电路中变数甚多，所以只有严格仔细地跟随必要步骤并加以耐心细致的调整，才会得到尽量好的声音品质。由于具体情况有别且无法完全考虑到，所以请大家具体问题具体分析，笔者只尽量保证陈述的真实和贴切，而不对效仿操作的后果负责。 寻求解决 众所周知，自从真正被运用到计算机上以来，音频技术的发展不断为我们创造着惊喜，从8bit到44.1KHz/16bit再到96KHz/24bit、从单声道到立体声再到多声道、从MIDI 到MP3再到APE和FLAC，无一不在刺激着我们对听觉享受的渴望和对声音品质的追求。应该说随着“发烧级”声卡创新AWE64GOLD和帝盟MX200先后的横空出世，一群狂热的电脑音频发烧友开始形成，电脑也成了很多朋友的音乐欣赏中心。 对很多狂热地喜爱音乐的朋友来说，音频技术给他们带来实实在在的最大快乐是在APE 格式被广泛使用之时——来自中规中矩的44.1KHz、16bit、立体声和无损压缩（96KHz、24bit和多声道这样高指标虽然更加能吸引人们的眼光，但是我们能欣赏的音乐只能来自唱片公司，而SACD和DVD-Audio高高在上的价格是我们无法轻松负担的；实际上高手们