目录
音响放大器概述 (3)
1．设计任务要求 (4)
2．设计框图及整机概述 (4)
2.1.LM324简介 (5)
2.2.话音放大器 (5)
2.3.电子混响器 (6)
2.4.混合前置放大器 (6)
2.5.音调控制器 (7)
2.6.功率放大器 (12)
3．主要单元电路的设计方案及原理说明 (13)
3.1.话音放大器的设计 (13)
3.2. 混合前置放大器的设计 (13)
3.3.话音放大器与混合前置放大器的混合设计 (13)
3.4.音调控制器的设计 (14)
3.5. 功率放大器LM386简介 (16)
4．调试过程及结果分析 (18)
5．设计、安装及调试中的体会及对课程设计建议 (19)
6．参考文献 (21)
7．附录 (21)
附录A音响放大器原理图 (21)
附录B PCB板图 (22)
附录 C元器件清单 (23)
音响放大器概述
话音放大器：无失真地放大人的语音信号。
电子混响器：用来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。在卡拉OK（不需乐队，利用磁带伴奏歌唱）伴唱机中，都带有电子混响器，是实现卡拉OK伴唱多功能音效的重要组成部分。
磁带放音机：放音机输出音乐信号。
混合前置放大器：将磁带放音机输出的音乐信号与电子混响后的声音信号混合放大。
音调控制器：音调控制器要求只对低音频和高音频的增益进行提升或者衰减，中音频的增益保持为0dB不变。
功率放大器：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，输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高。
简析：
由话筒输出信号电压要求5mV，而输入阻抗要远大于20KΩ，所以话音放大器的作用是无失真地放大声音信号（通频带要求f L=50Hz，f H=20KHz）,其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。
混合前置放大器将放大后的话音信号与由磁带放音机传送来的音乐信号混合放大，起到了混音的功能。
音调控制器主要控制和调节音响放大的頻幅特性，以产生不同的放音效果。
一、设计任务要求
主要技术指标
主要技术指标
（1）额定功率Po≤1W(γ<3%)
（2）负载阻抗R L=8Ω
（3）频率响应f L=40Hz，f H=10KHz。
（4）输入阻抗R i＞＞20kΩ。
（5）音调控制特性1kHz处增益为0dB、100Hz和10kHz处有±12dB的调节范围，A VL=A VH ≥20dB。
已知条件
（1）电源电压V CC =+9V 。
（2）话筒输出信号电压为5mV 。
（3）录音机的输出信号电压为100mV 。 （4）集成功率放大器LM386 1个 （5）20k Ω高阻话筒1个
（7）LM324集成运算放大器一个
（8）8Ω/4W 扬声器1只
二、设计框图及整机概述
音响放大器的基本组成框图如图1，各级电压增益分配见图2。
图1 音响放大器的基本组成框图
话放级
混放级音调级18.5dB
9.5dB
–2dB
29.5dB
A V =612倍(56dB)
功放级
图2 各级电压增益分配
2.1 LM324简介：
LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，外形如图所示。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。
每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。LM324的引脚排列见图2。
图 1 图 2
由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点，因此被广泛应用在各种电路中。
2.2话音放大器
话音放大器的主要作用是将话筒输入的信号不失真的放大，由于话筒的输出信号一般只有5mv，而输出阻抗达到20k，所以其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。其中放大倍数为A=R2/R1. C1、 C2、C3 隔直电容，具体设计见图3。
图3话音放大器电路
2.3 电子混响器
注意：（我们此次没有用电子混响器，用了1k 的电阻代替了，一下作为参考）
电子混响器的组成框图如图2.2.1所示。其中，集成电路BBD 成为模拟延时器，其内容含有由场效应管构成的多级电子开关和高精度存储器。在外加时钟脉冲作用下，这些电子开关不断地接通和断开，对输入信号进行取样，保持并向后级传递，从而使BBD 的输出信号相对于输入信号延迟了一段时间。BBD 的级数越多，时钟脉冲的频率越高，延迟时间越长。BBD 配有专用时钟电路，如MN3102时钟电路与MN3200系列的BBD 配套。
混合前置放大器的作用是将磁带放音机输出的音乐信号与电子混响后的声音信号混合放
大。
V i1为话筒放大器输出的电压，V i2为放音机输出的电压，V o 为混合后输出的电压。三者之间
R 1 R F i2 V i2
V i1
图2.3.1 混合前置放大器
的关系为 )(
22
11
i F i F o v R R v R R v +
-=
2.5 音调控制器
音调控制器要求只对低音频和高音频的增益进行提升或者衰减，中频区增益为0dB 。因此，音调控制器可以由低通滤波器和高通滤波器构成。
设电容C 1= C 2>> C 3，在低频区C 3可以视作开路, 电路作为低通滤波器；在中高频区，C 1、 C 2可以视为短路，电路作为高通滤波器。
具体分析如下： （1）当0f f ?时
○
1当RP 1的滑臂在最左端低频时，对应于提升最大的情况，如图2.4.2。 C 5
图2.4.1 音调控制器电路
○
2当RP 1的滑臂在最右端时，对应于低频衰减最大的情况，如图2.4.3。 分析表明，图2.4.2所示电路是一个一阶有源低通滤波器，其增益函数的表达式为：
1
21
2
1·
/)(1/)(1)(ωωωωωj j R R RP V V j A i
o
++?
+-
==
?
??
(式2.4.1)
式中2
111C RP =
ω或者
2
1121C RP f L π=
2
21212)
(C R RP R RP +=
ω, 或2212122)
(C R RP R RP f L π+=
图2.4.3所示电路是一个一阶有源低通滤波器，当1L f f ?时，C 2可视为开路，运放的反向输入端可以
视为虚地，R4的影响可以忽略，其增益函数的表达式为：1
21)
(R R RP A VL +=
在当12110L L L f f f f ==时，因为,故可由下式：1
21
2
1·
/)(1/)(1)(ωωωωωj j R R RP V V j A i
o
++?
+-
==
?
??
得：j
j R R RP V A ++?
+-
=?
11.011
2
11 计算其模： VL
V A R R RP A 5.021
2
11=+-
=?
此时的电压增益相对于A VL 下降了3dB 。 在当时，2L f f =,故可由式2.4.1
图2.4.2 RP 1的滑臂在最左端的等效电路
图2.4.3 RP 1
的滑臂在最右端的等效电路
得：10
111
2
12j j R R RP A V ++?
+-
=?
计算其模： VL
V A R R RP A 14.010
221
2
12=?
+-
=?
此时的电压增益相对于A VL 下降了17dB 。
同理可以得出图2.4.3所示电路的相应表达式，其增益相对于中频区的衰减量。 （2）当0f f ?时
C 1、C 2视为短路电路作为高通滤波器的等效电路如图2.4.4：
将C 1、C 2视为短路,R 1、R 2、R 4从星型连接改做为三角形连接后的电路图如图2.4.5：
若取R 1=R 2=R 4,则Ra=Rb=Rc=3R 1=3R 2=3R 4
○
1当RP 2的滑臂在最左端高频时，对应于高频提升最大的情况，如图2.4.6：
图
2.4.4 高通滤波器的等效电路
RP 2
V o Vi
C 3 R 3
图2.4.5 高通滤波器等效电路的转换电路
2当RP 2的滑臂在最右端时，对应于高频衰减最大的情况如图2.4.7。 分析表明，图2.4.6所示电路是一个一阶有源高通滤波器，其增益函数的表达式为：
4
3i
/)j (1/)j (1a
b )j (ωωωωω++?
-
==
?
?
?
R R V V A O
（式2.4.2）
式中3
33)C R (Ra 1+=
ω或者
3
31)C R (Ra 21
+=
πH f
3
341
C R =ω, 或332
21C R f H π=
当)(31ωω??H f f 时，C 3视为开路，此时电路电压增益A VO =-1（0dB ）。 在当1H f f =时，因为1210H H f f =，由式2.4.2得A V3=2A VO 此时电压增益A V3相对于A VO 提升了3 dB 。
在当2H f f =时，C 3视为开路，此时电压增益A V4=2
10A VO
此时电压增益A V4相对于A VO 提升了17dB 。
在当2H f f ?时，C3视为短路，此时电压增益A VH =（Ra+R 3）/R 3
同理可以得出图2.4.8所示电路的相应表达式，其增益相对于中频区的衰减量。
RP 2的滑臂在最右端的等效电路
音调控制电路的幅频特性曲线如图2.4.9所示：
根据音响放大器的设计技术指标，要使V L V H A A 20dB =≥，结合VL A 的表达式可知，
1
R 、2R 、1PR 的阻值一般取到几千欧到几百欧。现取1PR 470K =Ω，有
211
10.0082L C F
f PR μπ=
=，1221
PR 521
L L R K f f =
=Ω-。
取标称值，则20.01C F μ=，251R K =Ω。由前述的假设条件可得，
12351R R R R K ====Ω，
12PR =PR 470K =Ω
，
120.01C C F
μ==，
4131510
10
a R R R K =
=
=Ω
，3470C pF =
由于在低音时，音调控制电路输入阻抗近似为1R ，所以级间耦合电容可取
10i o C C F
μ==。
图2.4.9 音调控制电路波特图
图2.4.8 中频区增益等效电路
2.6 功率放大器
功率放大器(简称功放)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大，输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高。LM386典型电路：
三．主要单元电路的设计方案及原理说明
根据技术指标要求，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级逐级计算。音响放大器的输入为5mV 时，额定功率P ≥1W ，负载阻抗为8Ω，则输出电压828.200==
P R V L
总电压增益Av Σ=V o/Vi>566倍，由于实际电路中会有损耗，故取Av=600
各级增益分配如下图所示
图3.1 增益分配示意图
电路总增益要求约400~1000，需要合理分配每级增益。话音放大级由于要求高保真，增益可以设置低，一般为5~10倍左右，混音放大器也要求失真度要小，放大倍数一般为3~5倍左右，功放的增益30倍左右，所以R F 的取值600Ω左右。
3.1 话音放大器的设计
如图2.1.1所示，话音放大电路VF A 等于7.5，令R2等于20K Ω，有
2
1R R
A f
VF +
= 可
得f R 等于130K Ω。要求i R 远大于20K Ω，而输入阻抗约为R 1，则R1取500K Ω，在2.1中已经计算得C 1=0.4uF, C 3=0.8uF, C 2 取几个微法。
3.2 混合前置放大器的设计
根据???
?
??+-=2211i f
i f
O V R R V R R V V i1为话筒放大器输出的电压，V i2为放音机输出的电压，V o 为混合后输出的电压。所以取R f =30K Ω R 1=10K Ω；音放机输出插孔的信号电压一般为100mV ，已基本达到放大的要求不需要话。取R 2 =30k Ω 。
3.3话音放大器与混合前置放大器的混合设计
o2
图3.3.1 话音放大与混合前置放大两级电路组成综合电路
3.4音调控制器的设计
根据音响放大器的设计技术指标，要使V L V H A A 20dB =≥，结合VL A 的表达式可知，
1R 、2
R 、1PR 的阻值一般取到几千欧到几百欧。现取1PR 470K =Ω，有
211
10.0082L C F
f PR μπ=
=，1221
PR 521
L L R K f f =
=Ω-。
取标称值，则20.01C F μ=，251R K =Ω。由前述的假设条件可得，
12351R R R R K ====Ω，
12PR =PR 470K =Ω
，
120.01C C F
μ==，
4131510
10
a R R R K =
=
=Ω
，3470C pF =
由于在低音时，音调控制电路输入阻抗近似为1R ，所以级间耦合电容可取
10i o C C F
μ==。
v
R 31 47k Ω R 32 47k Ω RP 31 470k Ω 470k Ω
o
图3.4.1 音调控制器实现电路
已知f L x=100Hz，f H x=10kHz，x=12dB。
f L2及f H1；f L2 = f L x *2x/6=400Hz，则f L1 =
f L2/10=40Hz ；f H1 = f H x /2x/6=2.5kHz
则f H2= 10f H1=25kHz
1、低音衰减与提升：
将高音提升与衰减电位器PR2滑动端调到居中位置（即可变电阻器PR1的百分比为50%），低音提升和衰减电位器PR1滑头调到最左边（低音提升最大位置，即可变电阻器PR1的百分比为100%）.
①调节信号发生器，使输出信号f=40HZ,Vm=100mV,调节电路中音量调节电位器PR3，使电路输出电压达到最大值，记录此时PR3的数值和输出电压的幅值。
PR3= 0 KΩV om= 698.0mV
②保持PR3的数值和输入信号幅度不变，讲频率特性测试仪接入电路，设置工作频率的范围为40HZ----1KZ,测试电路的幅频响应曲线，并记录。（由于此时C1被短路，当F增大是，V o 将减小。）观察所记录的幅频响应曲线，从图中独处低音部分的最大提升量并做记录，判断其是否符合理论设计的指标。
F=40HZ时，低音的最大提升量= 17.004dB
③将低音提升和衰减电位器PR1滑动端调到最右边（低音衰减最大位置，即可变电阻器PR1的百分比为0%），重复（3）的步骤。（由于此时C2被短路，当f增大时，V o将增大。）F=40HZ时，低音的最大衰减量= -16.933dB
2、高音提升和衰减
将低音提升与衰减电位器PR1滑动端调到居中位置（即可变电阻器PR1的百分比为50%），高音提升和衰减电位器PR2滑头调到最左边（低音提升最大位置，即可变电阻器PR2的百分比为100%）.
①调节信号发生器，使输出信号f=10KHZ,Vm=100mV,调节电路中音量调节电位器PR3，使电路输出电压达到最大值，记录此时PR3的数值和输出电压的幅值。
PR3= 0 K V om= 463mV
②保持PR3的数值和输入信号幅度不变，讲频率特性测试仪介入电路，设置工作频率的范围为10KHZ----1KZ,测试电路的幅频响应曲线，并记录。（由于此时C2被短路，当F减少时，
V o将减小。）观察所记录的幅频响应曲线，从图中独处高音部分的最大提升量并做记录，判断其是否符合理论设计的指标。
F=10KHZ时，高音的最大提升量=13.274dB
③将高音提升和衰减电位器PR2滑动端调到最右边（高音衰减最大位置，既可变电阻器PR2的百分比为0%），重复（3）的步骤。（由于此时C2被短路当f减少时，V o将增大。）F=10KHZ时，高音的最大衰减量=-12.78dB
3.5功率放大器LM386简介与设计
LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器,主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少,电压增益内置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容,便可将电压增益调为任意值,直至200。输入端以地位参考,同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,在6V电源电压下,它的静态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用于电池供电的场合。
LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点，广泛应用于录音机和收音机之中。
一、LM386内部电路
LM386内部电路原理图如图所示。与通用型集成运放相类似，它是一个三级放大电路。
第一级为差分放大电路，T1和T3、T2和T4分别构成复合管，作为差分放大电路的放大管；T5和T6组成镜像电流源作为T1和T2的有源负载；T3和T4信号从管的基极输入，从T2管的集电极输出，为双端输入单端输出差分电路。使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载，可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。
第二级为共射放大电路，T7为放大管，恒流源作有源负载，以增大放大倍数。
第三级中的T8和T9管复合成PNP型管，与NPN型管T10构成准互补输出级。二极管D1和D2为输出级提供合适的偏置电压，可以消除交越失真。
引脚2为反相输入端，引脚3为同相输入端。电路由单电源供电，故为OTL电路。输出
端（引脚5）应外接输出电容后再接负载。
电阻R7从输出端连接到T2的发射极，形成反馈通路，并与R5和R6构成反馈网络，从而引入了深度电压串联负反馈，使整个电路具有稳定的电压增益。
二、LM386的引脚图
LM386的外形和引脚的排列如右图所示。引脚2为反相输入端，3为同相输入端；引脚5为输出端；引脚6和4分别为电源和地；引脚1和8为电压增益设定端；使用时在引脚7和地之间接旁路电容，通常取10μF。
LM386的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。
二、特性(Features):
静态功耗低,约为4mA,可用于电池供电。
工作电压范围宽,4-12V or 5-18V。
外围元件少。
电压增益可调,20-200。
低失真度。
LM386电源电压4--12V，音频功率0.5w。LM386音响功放是由NSC制造的，它的电源电压范围非常宽，最高可使用到15V，消耗静态电流为4mA，当电源电压为12V时，在8欧姆的负载情况下，可提供几百mW的功率。它的典型输入阻抗为50K。
四．调试过程及结果分析
1.电路的调试
电路的调试采用先分级调试，再联级调试，最后进行整机性能测试。
分级调试采用静态和动态两种方式。测静态时，将输入接地，测量输出端、话放级、音调级功放级。由图知其值均为Vcc/2。动态测试时，输入端接入确定信号（如正弦信号）并用示波器观测，观察输出波形是否符合要求。
静态工作点测试：
接上电源(次级为9伏)，不带负载情况下接通电源，按下电路板上电源开
关，测试滤波电容两端输出电压应为9v左右。若出现异常应该立即断电。
最大输出功率测试：
将8Ω负载接入功率输出端。再将信号源调至频率f=1000hz，输出电压为1V，接到音频放大器的声道输入端。将音调调节电位器调到最大。功率输出端接上示波器、毫伏表。
图4-1测试的接法
调节音量电位器，使输出信号失真度THD=3%时，测出功率放大器的输出电压Vo的值，由公式P=Vo2/16计算放大器的最大输出功率。
频率特性测试：
调节1000hz输入信号幅度（或调音量电位器），使输出信号为1V。测出电路输入信号的大小Vi的值。调节输入信号的频率，保持输入信号Vi的大小不变，测量输出信号的大小。找出上下限频率fL和fH，求出通频带BW=FH-f。
音乐试听：
在功率调试正常后，接上音乐信号源，试听音量和音调电路对音乐的调节效果。调节声道的音调电位器R20，能够听到高提升和低音调的声音有明显的衰减。
2.结果分析
音调控制特性测量数据表 Ui=100mv
经过多次的调试，接音乐时，能够放大声音，虽然有少许的杂音，但是不影响整体的效果。并且在示波器上显示稳定的正弦波，用两个474的电容调节频率，用103电容调节声音，一个调节高频，当频率为10KHZ时，调节474电容，波形有较大的幅度，并且稳定。一个调节低频，当频率为0.1HZ时，调节电容，波形也很稳定，有较大的变化。整体的效果很好。五、设计、安装及调试中的体会及对课程设计建议
（一）设计过程中注意的地方
1、布线时应按照电路的功能一级一级地布线，输出级应远离输入级，连线间尽量短，以减少可能出现的自激。
2、由于电源线和地线的电流较大应使用粗线。
3、本次实验中滑动变阻器的封装（VR4）与实物不匹配，因此元件封装应与实物为依据。
4、在制作印制电路板过程中，首先应将腐蚀液加热（加快腐蚀时的反应速率，节省制版时间），再进行曝光、显影等操作。曝光时间以6分钟为宜，显影时应时时注意是否出现电路线条，以防止因曝光不成功而使电路板损坏（这种情况下可将电路板用清水清洗后重新曝光）。
5、腐蚀过程中每隔一段时间应检查腐蚀是否完毕。以避免过度腐蚀使电路板全部被腐蚀的现象。其次，要特别注意安全性操作。显影液和腐蚀液具有很强的腐蚀性，应防止液体溅到皮肤上（若皮肤沾到液体，立即用清水冲洗）。
6、在电源两端接两个电容，一个为几百微法的大电容和一个0.1uf的小电容这两个电容并联在电源的两端。大电容是减小低频自激（其产生的主要原因是输出信号通过电源及地线产生了正反馈）；小电容是减小高频自激（其产生的主要原因是由于:○1功放级的输出信号较大，对前级容易产生影响，引起自激。○2集成块内部电路多极点引起的正反馈引起高频自激）。
7、在电源的接入的地方接个二极管防止因电源的反接把芯片烧坏。
8、在话筒的输入级加个10K的电阻给话筒一个静态偏置电压。
9、钻孔的时候要小心。板子要控制好防止因钻针断裂二造成安全事故。
（二）安装过程体会
合理布局，分级安装，作为一个小型系统，安装前要对整机合理布局，安装时应按顺序（如从输入级到输出级）逐步安装。安一级调试一级，直到整机安装完毕。并且在安装过程中，最主要的是要有很好的焊接技术，不要有虚焊的现象，要不然在调试过程中很容易出现开路现象。而且安装之前要看清电路板，不要焊反了。
（三）调试中的体会
在调试过程中，遇到很多困难，一开始没有一点声音，然后一级一级的测试，首先用万用
表测试两个芯片是否焊接的时候烧坏，再测试是否有虚焊，对照着PCB板图与电路图反复检查电路板的电阻是否接错，检查电容的极性是否反接，结果发现电路板上有铜丝没有连上，用锡把虚焊的地方重新焊过，再进行调试，然后有声音但是比较大的噪音。后来慢慢地调节调节5个变阻器，将声音放大到调到最佳的状态。在焊接的时候要细心地安装好元件，而在调试过程中同样要细心和耐心，要注意电流的大小，一不小心就会将电容或者芯片烧坏，如果没有成功要静下心来一个个检查元件。
（四）对课程设计的体会及建议
1.体会
在这次课程设计中，学到了很多，深刻的理解到我们专业主要学的是什么，锻炼了自己的动手能力，对我们的专业不在是畏惧与不知，极大的加强了我对我们专业学习的兴趣。在设计中将我们在课堂学到的知识与实际结合，发现理论与实际还是有很大的差别，比如滑动变阻器的封装就要改动，在打洞的时候要将滑动变阻器的洞打大一些，并且要根据实际的距离来打洞，来改动PCB板。在调试的过程中，学会了以前很多不会使用的仪器，比如示波器。在这次设计中，学会了自己寻找问题，自己解决问题，也体会到当自己做的音响放大器在发出声音的那一刻喜悦的心情。
2.建议
希望以后的实验中，老师能多指导些，提前让同学们注意些事项，例如芯片容易烧坏，实验的时候应注意电流的改变等。实验室的仪器好多是坏的，而且元件也比较乱，找东西比较麻烦。
六、参考文献
《电子线路设计与测试》罗杰谢自美主编电子工业出版社
《LM366数据手册》
《LM324数据手册》
音频功率放大器的设计 内容提要： 本文介绍了音频功率放大器构成、功能、及工作原理等。关键词：LM1875 功率芯片音频功率放大器 Audio power amplifier Abstract: Keywords: LM1875 power chip Audio amplifier
目录 一、音频功率放大器简介 (1) （一）早期的晶体管功放 (1) （二）晶体管功放的发展和互调失真 (1) （三）功放输入级——差动与共射-共基 (3) （四）放大器的电源与甲类放大器 (4) （五）其他类型的放大器 (5) 二、放大器常见名词 (6) （一）灵敏度 (6) （二）阻尼系数 (6) （三）反馈 (6) （四）动态范围 (6) （五）响应 (6) （六）信噪比(S/N) (7) （七）屏蔽 (7) （八）阻抗匹配 (7) 三、音频放大器的设计 (7) （一）设计要求： (7) （二）设计过程 (7) 四、LM1875的简介 (16) （一）LM1875的参数简介 (16) （二）LM1875的工作原理： (16) （三）LM1875的电路特点 (17) 五、电路设计 (17) （一）典型应用电路 (17) （三）双电源音频功率放大器PCB图 (19) 六、电路制作与调试 (20) （一）利用PCB制作电路板 (20) （二）装配与调试： (20) 七、电路图的绘制与制板中应注意的问题 (21) （一）Sch原理图应注意常见问题 (21) （二）PCB设计中应注意的问题 (22) （三）焊盘应注意的常见问题 (23) 八、总结 (23) 参考文献 (25)
音频功率放大器的设计 一、音频功率放大器简介 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。（一）早期的晶体管功放 半导体技术的进步使晶体管放大器向前迈进了一大步。自从有了晶体管，人们就开始用它制造功率放大器。 早期的放大器几乎全用锗管来制作，但由于锗管工艺上的一些原因，使得放大器中所用的晶体管，尤其是功放管性能指标不易做得很高，例如，共发射极截止频率fh的典型值为4kHz，大电流管的耐压值一般在30V一40V左右。这样，放大器的频率响应也就很狭窄，其3dB截止频率通常在10kHz左右，大大影响了音乐中高频信号的重现。再加上功放管的耐压、电流和功耗三个指标相互制约，制作较大功率的 OTL或OCL放大器不易寻到三个指标都满足要求的管子，所以不得不采用变压器耦合输出。变压器的相移又使电路中加深度负反馈变得很困难，谐波失真得不到充分的抑制，因此这一时期的晶体管放大器音质是很差的。“还是胆机规声”，这种看法的确事出有因。 （二）晶体管功放的发展和互调失真 随着半导体工艺的逐渐成熟，大电流、高耐压的晶体管品种日益增加，越来越多的功率放大器采用了无输出变压器的 OCL电路或 OTL电路(图一)。最初的大功率 PNP 管是锗管，而 NPN管是硅管，两者的特性差别非常显著，电路的对称性很差，人们更多采用的是图二所示的准互补电路，通过小功率硅管 Q1与一只大功率的 NPN硅管 Q2复合，得到一只极性与PNP管类似的大功率管，降低了电路因对称性差而招至的失真。 到了六十年代末，大功率的 PNP硅管商品化的时候，互补对称电路才得到 广泛的应用。元器件的进步使晶体管功率放大器的技术指标产生了质的飞跃，在主观音质评价方面，也改变了过去人们对晶体管功放的看法，无论是在厅堂扩音、电台节目制作还是家庭重放，晶体管功放都被大量地采用，首次在数量上以压倒性的优势超过了电子管功放。在商品化的晶体管扩音机中，相继出现了一些摧琛夺目的名机，如 JBL的SA600，Marantz互补对称电路MOdel15等等。
音响电路设计 课程名称：音响放大器设计 内容摘要：(1)了解音响放大器的基本组成和总体设计 (2)了解音响放大器各组成部分的具体设计 (3)了解其安装及调试过程 设计要求： 1设计一个音响放大器，要求具有音调控制、音量控制等功能，可接入电脑音频信号、录音机线路输出信号等扩音，或作为有源音箱等； 2电路基本要求内含前置放大、音调控制、功率放大等； 3画出音响放大器的电路原理图，分析各部分电路的工作原理； 4电路制作与调试； 5简易故障的判定及排除。 一、设计的作用和目的以及意义 在很多电气设备中都有音响功率放大器，集成音响功率放大器具有工作稳定、性能好、易于安装调试、成本低等优点。集成功放加上前置放大器、音调控制电路就可构成音响放大器。前置放大主要完成对输入信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出电阻低，频带宽，噪声小；音调控制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，要求功率高、失真尽可能小、输出功率大。 目的： 1．通过多语音放大器的设计，掌握低频小信号放大电路的工作原理和设计方法。 2．进一步理解集成运算放大器和集成功放的工作原理，掌握有源滤波器和功放电路的设计过程。 3．了解一般电子电路的设计过程和装配与调试方法。 设计意义： 1. 音响技术的发展经历了电子管、晶体管、场效应管的历史时期，在不同的历史时期都各有其特点。预计音响技术今后的发展主流为数字音响技术。 2. 通过音响放大器设计，使我们认识到一个简单的模拟电路系统，应当包括信号源、输入级、中间级、输出级和执行机构。信号源的作用是提供待放大的电信号，如果信号是非电量，还须把非电量转换为电信号，然后进入输入级，中间级进行电流或电压放大，再进入输出级进行功率放大，最后去推动执行机构做某项工作。
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
东南大学电工电子实验中心 实验报告 课程名称：电子电路实践 第次实验 实验名称：音响放大器设计 院（系）：专业： 姓名：学号： 实验室: 实验组别： 同组人员：实验时间：年评定成绩：审阅教师：
实验五音响放大器设计 【实验内容】 设计一个音响放大器，性能指标要求为： 功能要求话筒扩音、音量控制、混音功能、音调可调(选作) 额定功率≥0.5W(失真度THD≤10%) 负载阻抗10Ω 频率响应f L≤50Hz f H≥20kHz 输入阻抗≥20kΩ 话音输入灵敏度≤5mV 音调控制特性(扩展) 1kHz处增益为0dB，125Hz和8kHz处有±12dB的调节范围1.基本要求 功能要求话筒扩音、音量控制、混音功能 额定功率≥0.5W(失真度THD≤10%) 负载阻抗10Ω 频率响应f L≤50Hz f H≥20kHz 输入阻抗≥20kΩ 话音输入灵敏度≤5mV 2.提高要求 音调控制特性1kHz处增益为0dB，125Hz和8kHz处有±12dB的调节范围。 3.发挥部分 可自行设计实现一些附加功能 【实验目的】 1.了解实验过程：学习、设计、实现、分析、总结。 2.系统、综合地应用已学到的模拟电路、数字电路的知识，在单元电路设计的基础上，利用multisim软件工具设计出具有一定工程意义和实用价值的电子电路。 3.通过设计、调试等环节，增强独立分析与解决问题的能力。 【报告要求】 1.实验要求： (1)根据实验内容、技术指标及实验室现有条件，自选方案设计出原理图，分析工作原 理，计算元件参数。 话音放大器：
由于话筒的输出信号一般只有5mV 左右，而输出阻抗可能高达到20k 。所以话音放大器的作用是不失真地放大声音信号(最高频率达到20kHz)。其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。话筒接入后可能会啸叫，这一般是话筒外壳接地不善引起的。在话筒输入和地直接接一47uF 电容，啸叫基本消除。 由于话筒的输出信号一般只有5mV 左右，而输出阻抗达到20k Ω（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地放大声音信号（取频率lkHz)。其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。 话筒放大器由如图所示电路组成，即由A1组成的同相放大器，具有很高的输入阻抗，能与高阻话筒配接作为话筒放大器电路。 满足：Uo=（1+R4/R1）Ui , 取RF=100K Ω,R1=20 K Ω 其放大倍数AV1为：AV1=1+RF/R1=6 电路中的电容均用来滤波。 混合前置放大器： 混合前置放大器的作用是将mp3输出的声音信号与话音信号混合放大，其电路如下图所示。从图中可以看出，输出电压与输入电压之间的关系为：121 2f f o i i R R v v v R R ?? =-+ ???，式中，1 i v 为话筒放大器的输出信号，2i v 为放音机的输出信号。在实验过程中可调节电位器R1和R2以调整增益。 音调控制器：
音频功率放大器的设计毕业论文
单刀音频功率放大器的设计 摘要 本次课程设计题目为音频功率放大器，简称音频功放，音频功率放大器主要用于推动扬声器发声，凡发声的电子产品中都要用到音频功放。 设计中主要采用OP07进行音频放大器的设计，OP07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。由于OP07具有非常低的输入失调电压（对于OP07A最大为25μV），所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。设计中的音频功率放大器主要由直流稳压电源、前置放大电路、二级放大电路和功率放大电路组成。前置放大电路采用了反相比例运算放大器，二级放大电路用一个低通滤波器和一个高通滤波器组成一个带通滤波器，功率放大电路采用了OCL电路。直流电源采用桥式电路进行整流，输出则采用了三端集成稳压器。 对前置放大电路和二级放大电路进行了输入、输出分析和频率响应分析。对功率放大电路进行了输入和输出功率分析。对直流电源进行了输出电压验证。最后对总电路进行了输入、输出
分析、频率响应分析、噪声分析。 关键词： OP07 音频功率放大器
目录 摘要................................................................ I Abstract.......................... 错误!未定义书签。第一章音频放大器的概述.. (1) 1.1音频放大电路的回顾 (1) 1.2音频功率放大器的介绍 (2) 1.2.1 A类(甲类)功率放大器 (3) 1.2.2 B类(乙类)功率放大器 (3) 1.2.3 AB类(甲乙类)功率放大器 (4) 1.2.4 C类(丙类)功率放大器 (4) 1.2.5 D类(丁类)功率放大器 (5) 1.3放大器的技术指标 (5) 第二章音频功率放大器的设计 (11) 2.1设计方案分析 (11) 2.2前置放大电路设计 (11) 2.3二级放大电路设计 (15) 2.2.1 低通滤波器设计 (15) 2.2.2 高通滤波器设计 (17) 2.2.3 二级放大电路电路设计 (20) 2.4功率放大器设计 (21) 2.5 直流稳压电源设计 (23)
音响放大器的设计 摘要：音响放大器所需要设计的电路为话筒放大器，音调控制器及功率放大器。话音放大器的作用是不失真的放大声音信号（最高信号达到10kHz)。其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗；音调控制器主要是控制、调节音响放大器的幅频特性，因此音调控制器的电路可由低通滤波器与高通滤波器组成。 关键词：音响放大器；话放级；音调控制级；功放级 1设计内容 1．1设计目的 (1)学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 (2)学会音响放大器的设计方法和性能指标测试方法。 (3)培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 1．2设计要求 (1)设计并制作一个音响放大器，主要技术指标要求： ①额定功率：P。>=1W ②负载阻抗：R=8Ω ③频率范围：40Hz~10kHz ④话放级输入灵敏度：5mV ⑤输入阻抗：R>>20Ω ⑥系统的总电压增益A>560倍（55dB） (2)设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。 (3)自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量，交指导教师审核。 (4).批准后，进实验室进行组装、调试，并测试其主要性能参数。 1.3参考方案 (1).电路图设计
①确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出音响放大器方框图。 ②系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。 ③参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。 ④总电路图：连接各模块电路。 (2).电路安装、调试 ①为提高学生的动手能力，学生自行焊接电路板。 ②在每个模块电路的输入端加一信号，测试输出端信号，以验证每个模块能否达到所规定的指标。 ③重点调试每一级的输出波形。 ④将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。 2设计方案： 2.1设计方案分析论证 (1)．音响放大器设计思路 ①由于话筒的输出信号一般只有5mV左右，而输出阻抗达到20kΩ（亦有低输出阻抗的话筒如20Ω,200Ω等），所以话音放大器的作用是不失真的放大声音信号（最高信号达到10kHz)。其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。 ②音调控制器主要是控制、调节音响放大器的幅频特性，由其特性可知音调控制器只对低音频与高音频的增益进行提升和衰减，因此，音调控制器的电路可由低通滤波器与高通滤波器组成。 ③功放级的作用是给音响放大器的负载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的小，效率尽可能提高。
毕业论文 作者学号 系部电子信息工程 专业电子信息工程 题目作用于高保真音响设备的音频放大器指导教师丁文秋 评阅教师 完成时间：年月日
毕业设计(论文)中文摘要
. . 毕业设计(论文)外文摘要
目录 绪论6 二．放大器的程序设计7 （一）电路选型7 （二）参数计算8 （三）元器件选择9 （四）验证定型9 三．晶体管前置放大器10 （一）基本单元电路10 （二）负反馈放大器10 （三）直流放大器13 四、功率放大器15 （一）功率放大器设计要点16 （二）功率放大器的类型18 （三）音频放大器的设计19 五、LM1875的简介28 （一）LM1875的参数简介28 （三）LM1875的电路特点29 六、电路设计30 （一）典型应用电路30 （三）双电源音频功率放大器PCB图32 七、电路制作与调试33 （一）利用PCB制作电路板33 （二）装配与调试：34 八、电路图的绘制与制板中应注意的问题35 （一）S CH原理图应注意常见问题35 （二）PCB设计中应注意的问题36 （三）焊盘应注意的常见问题38 九、总结39 致40 参考文献43
绪论 音频放大器已经有快要一个世纪的历史了，最早的电子管放大器的第一个应用就是音频放大器。然而直到现在为止，它还在不断地更新、发展、前进。主要因为人类的听觉是各种感觉中的相当重要的一种，也是最基本的一种。为了满足它的需要，有关的音频放大器就要不断地加以改进。 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。从作为通信工具的手机，到作为娱乐设备的MP3播放器，已经成为差不多人人具备的便携式电子设备。陆续将要普及的还有便携式电视机，便携式DVD等等。所有这些便携式的电子设备的一个共同点，就是都有音频输出，也就是都需要有一个音频放大器；另一个特点就是它们都是电池供电的。都希望能够有较长的使用寿命。就是在这种需求的背景下，D类放大器被开发出来了。它的最大特点就是它能够在保持最低的失真情况下得到最高的效率。 高效率的音频放大器不只是在便携式的设备中需要，在大功率的电子设备中也需要。因为，功率越大，效率也就越重要。而随着人们的居住条件的改善，高保真音响设备和更高档的家庭影院也逐渐开始兴起。在这些设备中，往往需要几十瓦甚至几百瓦的音频功率。这时，低失真、高效率的音频放大器就成为其中的关键部件。
课程设计任务书学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位：信息工程学院 题目: 音响放大器设计与制作 初始条件：集成芯片LM324三块，LM386一块，瓷片电容，电解电容，电位器若干，4Ω/扬声器一个。 要求完成的主要任务: （1）技术指标如下： a．输出功率：； b．负载阻抗：4欧姆； c．频率响应：fL~fH=50Hz~20KHz； d．输入阻抗：>20K欧姆； e．整机电压增益： >50dB； （2）电路要求有独立的前置放大级（放大话筒信号）。 （3）电路要求有独立的功率放大级。 时间安排： 2016年1月10日查资料 2016年1月11，12日设计电路 2016年1月13日仿真 2016年1月14日，15日实物调试 2016年1月16日答辩 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 摘要......................................................... ABSTRACT ...................................................... １电路方案的比较与论证........................................ 音响放大器的总设计........................................... 放大电路的比较与论证........................................ 音频功率放大电路的比较与论证................................ 2核心元器件介绍............................................... LM324的介绍................................................. LM386的介绍................................................. 3电路设计 .................................................... 直流稳压电源电路的设计...................................... 话音放大器.................................................. 混合前置放大器.............................................. 音调控制器.................................................. 功率放大电路的设计.......................................... 总电路图 (18) 4用MULTISIM进行仿真.......................................... 话放与混放性能测试.......................................... 单独功放性能测试 (20)
一、实验目的 1）了解音频功率放大器的电路组成，多级放大器级联的特点与性能； 2）学会通过综合运用所学知识，设计符合要求的电路，分析并解决设计过程中遇到的问题，掌握设计的基本过程与分析方法； 3）学会使用Multisim、Pspice等软件对电路进行仿真测试，学会Altium Designer使用进行PCB制版，最后焊接做成实物，学会对实际功放的测试调试方法，达到理想的效果。 4）培养设计开发过程中分析处理问题的能力、团队合作的能力。 二、实验要求 1）设计要求 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。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。 2）实物要求 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。 三、实验内容与原理 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，
东南大学吴健雄学院模电实验音响放大器设计 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
东南大学电工电子实验中心 实验报告 课程名称：模拟电子电路基础 第5次实验 实验名称：音响放大器设计 院（系）：吴健雄专业：电强化 姓名：学号： 实验室:104实验组别：/ 同组人员：/实验时间：14年06月05日 评定成绩：审阅教师： 实验五音响放大器设计 【实验内容】 设计一个音响放大器，性能指标要求为： 功能要求话筒扩音、音量控制、混音功能、音调可调(选作) 额定功率≥(失真度THD≤10%) 负载阻抗10Ω 频率响应f L≤50Hz f H≥20kHz 输入阻抗≥20kΩ 话音输入灵敏度≤5mV
音调控制特性(扩展) 1kHz处增益为0dB，125Hz和8kHz处有 ±12dB的调节范围 1.基本要求 功能要求话筒扩音、音量控制、混音功能 额定功率≥(失真度THD≤10%) 负载阻抗10Ω 频率响应f L≤50Hz f H≥20kHz 输入阻抗≥20kΩ 话音输入灵敏度≤5mV 2.提高要求 音调控制特性1kHz处增益为0dB，125Hz和8kHz处有±12dB的 调节范围。 3.发挥部分 可自行设计实现一些附加功能 【实验目的】 1.了解实验过程：学习、设计、实现、分析、总结。 2.系统、综合地应用已学到的模拟电路、数字电路的知识，在单元电路设计的基础上，利用multisim软件工具设计出具有一定工程意义和实用价值的电子电路。 3.通过设计、调试等环节，增强独立分析与解决问题的能力。 【报告要求】 1.实验要求：
目录 摘要 (2) Abstract (3) 绪论 (4) 第1章音响放大器的原理及基本组成 (5) 1.1 原理简述 (5) 1.2 音响放大器的基本组成 (5) 1.3 各部分电路的作用 (5) 第2章电源电路参数及设计 (7) 2.1 设计方案 (7) 2.2 话筒放大器和混合放大器设计 (7) 2.3 音调控制器设计 (8) 2.4 功率放大电路设计 (14) 第3章主要元器件介绍 (15) 3.1 集成元算放大器UA741 (15) 3.2 集成功率放大器LA4102 (17) 第4章建模与仿真 (19) 4.1 Matlab简介 (19) 4.2 Simulink简介 (19) 4.3 模型建立及各个模块参数设置 (21) 4.4实验过程及结果分析 (28) 总结 (32) 致谢 (33) 参考文献 (34)
摘要 音箱是将电信号还原成声音信号的一种装置，还原真实性将作为评价音箱性能的重要标准。有源音箱就是带有功率放大器(即功放)的音箱系统。把功率放大器和扬声器发声系统做成一体，可直接与一般的音源(如随身听、CD机、影碟机、录像机等)搭配，构成一套完整的音响组合。本文阐述了通过Matlab/Simulink仿真，利用UA741运算放大器以及功率放大器LA4102所组成的音响放大电路实现对话筒输入信号以及拾音信号进行放大的功能，为我们了解信号的放大原理以及强化对芯片的理解和应用提供便利。 关键词：有源音箱、功率放大器、扬声器、Matlab/Simulink、UA741、LA4102、话筒
Abstract Speaker is the sound signals into electrical signals to restore a device to restore the authenticity of the performance as an important criterion for evaluation of speakers. Active Speaker is with a power amplifier (or amp) and speaker system. The power amplifier and speaker sound system, made one, directly with the general source (such as Walkman, CD, DVD player, VCR, etc.) with, constitute a complete set of sound combinations. This paper elaborate the theory simulation though Matlab/Simulink, use the circuit formed by operational amplifier UA741 and power amplifier LA4102 to realization the function that amplification the microphone input signal and the pickup signal. Provide convenient for us understanding the principle of signal amplification and strengthen our understanding and uds about the chips. Key words:Active Speaker、Power Amplifier、Speaker Sound、Matlab/Simulink、UA741、LA4102、Microphone
课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位：信息工程学院 题目: 音响放大电路的设计仿真与实现 初始条件： 可选元件：集成功放，电容、电阻、电位器若干；或自选元器件。 可用仪器：示波器，万用表等。 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，完成对音频功率放大器的设计、仿真、装配与调试，并自制直流稳压电源。 （2）设计要求 ①设计一个失真小，具有话筒放大，电子混响、混合前置放大、音调控制、功率放大的音 响放大电路；输出功率1W左右，负载电阻8Ω；频率响应20~20KHz以内，输入阻抗大于20kΩ。 ② 选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。 ③ 利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图，确定电路元件参数、掌握电路工作原理 并仿真实现系统功能。 ④ 安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。 ⑤ 选做：利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。 时间安排： 1、前半周，完成仿真设计调试；并制作实物。 2、后半周，硬件调试，撰写、提交课程设计报告，进行验收和答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 摘要 (3) 1.1设计任务 (3) 1.2设计要求和技术指标 (3) 1.3发挥部分 (3) 2设计总体方案 (4) 2.1 音响模块流图 (4) 2.2电路方案的比较与论证 (4) 3 核心元器件介绍 (6) 3.1集成功放TDA2030A简介 (6) 3.2 LM324的介绍 (7) 4各模块电路原理与总电路图 (9) 4.1话音放大器 (9) 4.2电子混响器 (10) 4.3混合前置放大器 (11) 4.5功率放大器 (16) 5音响放大器的技术指标及测试方法 (18) 5.1额定功率 (18) 5.2音调控制曲线 (18) 5.3输入阻抗 (18) 5.4噪声电压 (18) 参考文献 (20)
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，
内容摘要 在建筑声学设计中，计算机辅助音质设计得到越来越广泛的应用。本说明通过参照声学设计软件，参考音响工程设计与实例等，介绍了音响系统的结构、设计、安装与调试，并给出了演出大厅的设计方案。 本方案设计的是一个演出大厅，是一个带歌舞表演性质的场所，为双层演出大厅，要求具有舞蹈、唱歌、综合节目、播放20*6的LED显示屏以及小型电声乐队伴奏、钢琴弹奏等多种演出功能。 通过用对装修吸音材料、扬声器指向及功率等方面进行辅助设计使其混响时间和声压级的各项指标都能达到国家文化部发布的一级演出大厅要求,从而完成本次多功能演出大厅的设计和仿真。 关键字：EASE 音响设计演出大厅
Content abstract In the architectural acoustics design, computer aided quality design get applied more and more. This show that, through reference to acoustic design software , reference sound engineering design and the example, this paper introduces the structure of the sound system, design, installation and commissioning, and gives the performance hall design scheme. The plan is a performance hall, is a dance performance with the nature of the place, for double performance hall, requires a dance, sing and shows, played 20 * 6 of the LED display and small electro-acoustic band, piano and so on many kinds of performance function. Through the use sound-absorbing materials for decoration, speaker and power to aspects of computer-aided design make its reverberation time harmonic level can meet all the indicators of national ministry of culture of the level of performance requirements issued by the hall so as to complete the multi-function performing hall design and simulation. Key word: EASE sound design performance hall
课程设计 题目音响放大器的设计与制作学院信息工程学院 专业通信工程 班级0905 姓名刘洋 指导教师 2010 年月日
武汉理工大学信息学院模电课程设计 课程设计任务书 学生姓名：刘洋专业班级：通信0905班 指导教师：工作单位：信息工程学院 题目: 音响放大器设计与制作 初始条件： 1.TDA2030A 2.LM324 要求完成的主要任务: (1)技术指标如下： a．输出功率：0.5W； b．负载阻抗：4欧姆； c．频率响应：f L~f H=50Hz~20KHz； d．输入阻抗：>20K欧姆； e．整机电压增益： >50dB； (2)电路要求有独立的前置放大级（放大话筒信号）; (3)电路要求有独立的功率放大级。 参考书： 1.《电子线路设计·实验·测试》第三版，谢自美主编，华中科技大学出版社 2.《通信电子线路》第二版，刘泉主编，武汉理工大学出版社 3.《高频电子线路》第三版张肃文主编高教出版社 时间安排： 第18周理论讲解。 第19周理论设计、实验室安装调试，地点：鉴主13楼通信工程综合实验室、鉴主15楼通信工程实验室（1） 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
音响放大器的设计与制作 学生姓名：刘洋 内容摘要： 本文介绍了音响的构成、功能、及工作原理，它由TDA2030芯片所组成的功放电路，LM324四运放大器为前置放大和音调放大构成，本身具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点。而TDA2030一款输出功率大，最大功率到达35W 左右，静态电流小，负载能力强，动态电流大既可带动4-16Ω的扬声器，电路简洁，制作方便、性能可靠的高保真功放，并具有内部保护电路。本设计的功能是将输入音频信号进行放大，是一种可普遍用于家庭音响系统、立体声唱机等电子系统中，便于携带，适用性强。 关键词：TDA2030 OTL 输出功率 LM324 Audio amplifier design and production Abstract: This article describes the sound of the composition, function, and principle, it is formed by the TDA2030 chip power amplifier circuit, LM324 quad op amp as the preamp and tone to enlarge constitute itself with supply voltage range, the static power consumption can be a single power use and low cost advantages. The TDA2030 a high output power, maximum power reaches 35W or so, the static current, load capacity, dynamic current can drive large 4-16Ωspeaker, circuit simplicity, making convenient and reliable high-fidelity power amplifier, and an internal protection circuit. This design feature is the input audio signal amplification, Is generally available for home audio systems, stereo player and other electronic system, portable applicability. Key words :TDA2030 OTL Output power LM324