大功率音频功放IC芯片选型说明
传统大功率功放芯片，一般都是模拟的功放芯片，象大家都熟悉的TDA2030、LM1875、TDA1521等。这些功放除了音质会好一点，其它的对于现在的D类功放来说，都是缺点。如今随着技术的进步，D类功放的音质技术早已突破，比传统功放芯片差不了多少。以HX8330为代表的D类功放，是替代这些优秀的前辈产品不二之选。
二、模拟功放的缺点：
●电源供电一般都要用正负双电源供电。
●大部分都是插件式。
●因本身发热严重，需要带一块沉重的铝片散热。
●占用PCB板和机壳的空间很大。
●外围元件多，特别是电解电容也用的多。
三、HX8330概述：
HX8330是一款30W高效D类音频功率放大电路，主要应用于音响等消费类音频设备。此款电路可以驱动低至4Ω负载的立体声扬声器，功效高达90%，使得在播放音乐时不需要额外的散热器。其特点如下：
●15W功率输出(12V电压，4Ω负载，TND+N=10%）；
●30W功率输出（16V电压，4Ω负载，TND+N=10%）；
●效率高达90%，无需散热片；
●较大的电源电压范围8V~20V；
●免滤波功能，输出不需要电感进行滤波；
●输出管脚方便布线布局；
●良好短路保护和具备自动恢复功能的温度保护；
●良好的失真；
●增益36dB；
●差分输入；
●简单的外围设计；QQ:1207435600
●封装形式：ESOP8。
四、应用领域：
●拉杆音箱:
●大功率喊话器:
●落地音箱:
●蓝牙音箱
●扩音器
五、芯片对比分析：
六、
功能框图与引脚说明：
七、应用原理图：
如上图，可以很清晰的看出硬件的外围电路是极其简单的，bom成本低廉
八、HX8330优势说明：
1、外围元件少，电路简单,
2、效率高达90%，无需散热片
3、占用PCB板空间小
4、16V供电时，功率可以到达30W
九、总结：
我写这边文章的目的，并不是想要抵扉传统的模拟功放。只是想告诉各位同仁，在如今市场竞争激烈的环境下，一个成品的利润能多铮几毛钱，都是一件不容易的事。我们在选择功放的时候，如果不是做HIFI级别的音箱，音质要求不是很高的情况下。选择合适的Ｄ类功放也是一种有效降低生产成本的方法。
HX8321 5.5W、超低EMI、AB/D类可选、单声道、带过热保护功能音频功放HX8321用户手册 2016年10月
HX8321 5.5W、超低EMI、AB/D类可选、单声道、带过热保护功能音频功放5.5W、超低EMI、AB/D类可选、单声道、带过热保护功能音频功放 芯片功能说明 l HX8321是一款超低EMI，无需滤波器，AB/D 类可选式音频功率放大器。5V工作电压时，最大 驱动功率为5.5W（VDD=5V,2ΩBTL负载， THD<10%），音频范围内总谐波失真噪声小于 1％（20Hz～20KHz)；QQ:1207435600 l HX8321的应用电路简单，只需极少数外围器件；l HX8321输出不需要外接耦合电容或上举电容和缓冲网络； l HX8321采用ESOP8封装，特别适合用于小音量、小体重的便携系统中； l HX8321可以通过控制进入关断模式，从而减少功耗； l HX8321内部具有过热自动关断保护机制； l HX8321工作稳定，通过配置外围电阻可以调整放大器的电压增益，方便应用。芯片功能主要特性 l超低EMI，高效率，音质优 l AB/D类切换、单通道 l VDD=5V，RL=2Ω，Po=5.5W，THD+N≤10% VDD=5V，RL=4Ω，Po=3.2W，THD+N≤10% l宽工作电压范围2.5V—7V l优异的上掉电POP声抑制 l采用ESOP8封装 芯片的基本应用 l手提电脑、台式电脑 l扩音器 l蓝牙音箱 l安防产品、童车 HX8321 原理框图
芯片定购信息 表1订购信息表 芯片型号封装类型包装类型最小包装数量（PCS）备注 HX8321ESOP8管装100/管 典型应用电路 图1HX8321典型应用电路 注:以上应用图中元件说明： Ci：隔直电容，采用0.1μF或更小的,进一步消除咔嗒-噼噗声和从输入端耦合进入的噪声。 Cs：电源去耦电容，采用足够低ESR的电容(小于1μF),当VDD=5V时，为更好的滤除低频噪声，建议另加一个低ESR电容（不小于10μF）。去耦电容离VDD管脚越近越好，保持 1.5mm之内。 C B：BYPASS端口输出VDD/2电压，通过电容C B(1μF)接地以保证稳定性。 引脚分布图 图2HX8321管脚定义
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
流行的及常用的6款发烧IC音频功率放大器 6片IC简介本文将为大家介绍现在流行的6款IC音频功率放大器，分别是美国国半公司的LM1875、LM4766、LM3886（LM4780）以及ST意法公司的TDA7293和TDA7294，它们的标称输出功率在30～100W范围内，适用于家用高保真音频功率放大器。采用这几款IC的功放具有元件少、调试简单的特点，功率、音质与一般的分立元件功放相比毫不逊色，因此一直受到广大DIY发烧友，特别是初学者的喜爱。JeffRowland的基于LM3886、TDA7293的功放跻身世界优秀功放之林，更证明了功率IC本身性能之优异。 关键词: 音频功率放大器功率IC TDA7294 TDA7293 应用 LM1875 LM4766 LM3886 一、6片IC简介 本文将为大家介绍现在流行的6款IC音频大功率放大器，分别是美国国半公司的LM1875、LM4766、LM386（LM4780）以及ST意法公司的TDA7293、TDA7294，它们的标称功率在30～100W范围内，适合于家用高保真音频放大器。采用这几款IC的功放具有元件少，高度简单的特点，功率、音质与一般分立元件功放相比毫不逊色，因此一直受到DIY发烧友，特别是初学者的喜爱。JeffRowland的基于LM3886、TDA7293的功放跻身世界优秀功放之林，更证明了功率IC本身性能之优异。 虽然JeffRowland证明了功率IC可以好声，而且这些IC家喻户晓，使用者众多，但“IC音质不如分立元件”的观念却依然根深蒂固的扎根于广大DIY发烧友的头脑里。很多人对这些芯片的认识来自未能发挥芯片的制作，造成对这些芯片的误解。本文将从产品数据手册入手，多角度，深入地挖掘产品数据手册中包含的丰富信息，揭开数据背后隐藏的秘密，以求给大家一个全面的认识。 1． LM1875 LM1875是美国国家半导体公司20世纪90年代初推出的一款音频功放IC，如图1所示。它采用TO-220封装，外围元件少，性能优异，直到现在还一直被广泛应用于音响上。LM1875价格低廉，最适合于不想花太多钱又想过发烧瘾的爱好者业余制
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
D类音频功放IC的原理及特点 1 D类音频功放IC系统结构 D类放大器由积分移相、PWM调制模块、G栅级驱动、开关MOSFET 电路、Logic辅助、输出滤波、负反馈、保护电路等部分组成。流程上首先将模拟输入信号调制成PWM方波信号，经过调制的PWM信号通过驱动电路驱动功率输出级，然后通过低通滤波滤除高频载波信号，原始信号被恢复，驱动扬声器发声，如图1所示。 2 调制级(PWM-Modulation) 调制级就是A／D转换，对输入模拟音频信号采样，形成高低电平形式数字PWM信号。图2中，比较器同相输入端接音频信号源，反向端接功放内部时钟产生的三角波信号。在音频输入端信号电平高于三角波信号时，比较器输出高电平VH，反之，输出低电平VL，并将输入正弦波信号转换为宽度随正弦波幅度变化的PWM波。这是D类功放核心之一，必须要求三角波线性度好，振
荡频率稳定，比较器精度高，速度快，产生的PWM方波上升、下降沿陡峭，深入调制措施参见文献[2]。 3 全桥输出级 输出级是开关型放大器，输出摆幅为VCC，电路结构如图3所示。将MOSFET等效为理想开关，关断时，导通电流为零，无功率消耗；导通时，两端电压依然趋近为零，虽有电流存在，但功耗仍趋近零；整个工作周期，MOSFET 基本无功率消耗，所以理论上D类功放的转换效率可接近100％，但考虑辅助电路功耗及MOSFET传导损耗，整体转换效率一般可达90％左右。因为转换效率很高，所以芯片本身消耗的热能小，温升也才很小，完全可以不考虑散热不良，因此被称为绿色能效D类功放。 对全桥,进一步减小导通损耗，要使MOSFET漏源的导通电阻RON尽量小。选取低开关频率和栅源电容小的MOSFET，加强前置驱动器的驱动能力。
一款已经成业有20年之久的老牌优秀音频功放类ic芯片 伴随着功放ic芯片应用不断广泛。作为国产音频功放生产商的茂捷半导体。在2013年生活生产出第一代音频功放ic芯片M3110，时。国产电源ic芯片，功放ic芯片周围群狼环伺， 作为15W左右高效立体D声，音频功放ic芯片的业界老大哥TPA3110芯片。无不被众多音频功放从业者的创新对象，其中作为后起之秀的AD52068，和国产M3110，是众多跟随者中最为优秀的创新者。 尽管作为一款已经成业有20年之久的老牌优秀音频功放类ic芯片，TPA3110和AD52068以及M3110都对其进行周期性的升级。尽管三大厂商对其音频功放ic芯片升级的目标不同。作为TPA3110的厂商主要是对在克服器高温效果下的性能变换特征。周期大概是3到5年时间。作为AD厂商，则偏重于功放能耗方面的调试。周期大致是2年到3年。作为国产音频功放ic的后来居上者，M3110，在维持封装统一的要求下。对高效转化。能耗控制。温度转换，音频控制。节能环保方面都有着不断的创新与进步，M3110音频功放ic 芯片厂商作为国产电源管理ic的专业科技企业，保持了中国的工匠精神的严谨与中国人所特有勤奋与开拓精神，对每一款旗下的产品都不断的改进，所以M3110的升级周期大致是1.5年到2年之间。 作为茂捷半导的一款老产品M3110，在第四次升级时。为能提高功效。突出对其应用的成品产品特点，优化了M3110的电压工作范围，从以前的1.5V-28V，优化到现在的4.5V-18V 使其在供电的波动区间会大大减少。降低产品的音频功放要求，相对于TPA3110音频效果更好，音质更逼真。在测试时，应用到VR音频系统时。音质更细腻！ 茂捷（mojay）官网对M3110本次升级时自2017年3月后对新注入的全新六级能耗标准执行工艺，在音频功效上： 16V供电，当负载为 8Ω、总谐波失真为10%时，2×15W
文献综述 电子信息工程 高效率音频功率放大器设计文献综述 一、前言 为了节约电路的成本，提高放大器的效率，采用普通的电子元器件设计高 效率音频功率放大器的方法，使用基本的运算放大器，构成PWM路，形成D 类功率放大器，实现了高效率，低失真的设计要求。为了提高电路的抗干扰性能，在设计中使用了电压跟随器，差动放大器，有源带通滤波器等。使设计获 得了良好的效果。 二、主题 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
流行大功率IC放大器的比较及应用 朱军 摘自《无线电与电视》2009年第8期 中国音响DIY论坛JXEPPFYB手打贡献 摘要: 一．6片IC简介本文将为大家介绍现在流行的6款IC音频功率放大器，分别是美国国半公司的LM1875、LM4766、LM3886（LM4780）以及ST意法公司的TDA9293和TDA7294，它们的标称输出功率在30～100W范围内，适用于家用高保真音频功率放大器。采用这几款IC的功放具有元件少、调试简单的特点，功率、音质与一般的分立元件功放相比毫不逊色，因此一直受到广大DIY 发烧友，特别是初学者的喜爱。JeffRowland的基于LM3886、TDA7293的功放跻身世界优秀功放之林，更证明了功率IC本身性能之优异。 关键词: 音频功率放大器功率IC TDA7294 TDA7293 应用 LM1875 LM4766 LM3886 一、6片IC简介 本文将为大家介绍现在流行的6款IC音频大功率放大器，分别是美国国半公司的LM1875、LM4766、LM386（LM4780）以及ST意法公司的TDA7293、TDA7294，它们的标称功率在30～100W范围内，适合于家用高保真音频放大器。采用这几款IC的功放具有元件少，高度简单的特点，功率、音质与一般分立元件功放相比毫不逊色，因此一直受到DIY发烧友，特别是初学者的喜爱。JeffRowland的基于LM3886、TDA7293的功放跻身世界优秀功放之林，更证明了功率IC本 身性能之优异。 虽然JeffRowland证明了功率IC可以好声，而且这些IC家喻户晓，使用者众多，但“IC音质不如分立元件”的观念却依然根深蒂固的扎根于广大DIY发烧友的头脑里。很多人对这些芯片的认识来自未能发挥芯片的制作，造成对这些芯片的误解。本文将从产品数据手册入手，多角度，深入地挖掘产品数据手册中包含的丰富信息，揭开数据背后隐藏的秘密，以求给大家一个全面的认识。 1、LM1875 LM1875是美国国家半导体公司20世纪90年代初推出的一款音频功放IC，如图1所示。它采用TO-220封装，外围元件少，性能优异，直到现在还一直被广泛应用于音响上。LM1875价格低廉，最适合于不想花太多钱又想过发烧瘾的爱好者业余制作，其音质也一直广受好评。LM1875体积小
8002 DataSheet V1.0
CONTENTS General Description (4) Features (4) Applications (4) Typical Application Circuit (4) Absolute Maximum Ratings (5) Electrical Characteristics (5) Pin Configuration (6) Pin Layout (6) Pin Discription (6) Typical Characteristics (7) THD, THD+N,S/N (7) Power Supply Rejection Ratio (PSRR) (9) Power Dissipation (10) Output Power (11) Application Information (12) BLOCK DIAGRAM (12) BRIDGE CONFIGURATION EXPLANATION (13) POWER DISSIPATION (13) POWER SUPPLY BYPASSING (14) SHUTDOWN FUNCTION (14) PROPER SELECTION OF EXTERNAL COMPONENTS (14) Selection of Input Capacitor Size (15) AUDIO POWER AMPLIFIER DESIGN (15) A 1W/8? Audio Amplifier (15) Physical Size of Chip Package (17)
TDA2030音频功率放大电路 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。如图1 所示，按引脚的形状引可分为H 型和V 型。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。意大利SGS 公司、美国RCA 公司、日本日立公司、NEC 公司等均有同类产品生产，虽然其内部电路略有差异，但引出脚位置及功能均相同，可以互换。电路特点：[1].外接元件非常少。 [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*。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。 注意事项：TDA2030 具有负载泄放电压反冲保护电路，如果电源电压峰值电压40V 的话，那么在5 脚与电源之间必须插入LC 滤波器，以保证5 脚上的脉冲串维持在规定的幅度内。热保护：限热保护有以下优点，能够容易承受输出的过载（甚至是长时间的），或者环境温度超过时均起保护作用。与普通电路相比较，散热片可以有更小的安全系数。万一结温超过时，也不会对器件 有所损害，如果发生这种情况，Po=（当然还有Ptot）和Io 就被减少。印刷电路板设计时必须较好的考虑地线与输出的去耦，因为这些线路有大的电流通过。装配时散热片与之间不需要绝缘，引线长度应尽可能短，焊接温度不得超过260℃，12 秒。虽然TDA2030 所需的元件很少，但所选的元件必须是品质有保障的元件。 tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！
电气与电子信息工程学院《电子线路设计与测试B》报告 设计题目：多级音频放大电路的设计与测试专业班级：电子信息工程技术2013（1）班学号： 201330230118 姓名： 指导教师： 设计时间： 2015/07/13～2015/07/17 设计地点：K2—306
电子线路设计与测试B成绩评定表 姓名学号 专业班级电子信息工程技术2013级（1）班 课程设计题目：多级音频放大电路的设计与测试 课程设计答辩或质疑记录： 1、对一个音频功率放大器的前置级有什么要求？ 答：要求：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。 2、试画出利用TDA2030/2030A实现的OTL功率放大器电路？ 答： 3、何为D类功率放大器？D类功率放大器有什么特点？ 答：(1)D类功放也叫丁类功放，是指功放管处于开关工作状态的功率放大器。 (2)特点：效率高、功率大、失真小、体积小。 成绩评定依据： 实物制作（40％）： 课程设计考勤情况（10％）： 课程设计答辩情况（20％）： 完成设计任务及报告规范性（30％）： 最终评定成绩： 指导教师签字： 年月日
目录 《电子线路设计与测试B》课程设计任务书 (4) 一、课程设计题目：多级音频放大电路的设计与测试 (4) 二、课程设计内容 (4) 三、进度安排 (4) 四、基本要求 (5) 五、课程设计考核办法与成绩评定 (5) 六、课程设计参考资料 (5) 多级音频功率放大电路的设计与测试 (6) 一、设计任务 (6) 二、设计方案分析 (6) 1、前置放大器 (6) 2、音调控制电路 (7) 3、功率放大器 (11) 三、主要单元电路参考设计 (11) 1、前置放大器电路 (12) 2、音调控制器电路 (12) 3、功率放大器电路 (14) 四、软件的仿真与调试 (15) 五、原理图与PCB的制作 (16) 六、音频功率放大器的调试 (17) 七、心得体会 (18) 八、附录 (19) 1、元件清单 (19) 2、实物图 (19) 3、文献 (19)
华为已开始自行设计功率放大器芯片 功率放大器（Power Amplifier）简称“功放”,指在给定失真率条件下,能产生最大功率输出以驱动某一负载的放大器。功率放大器在通信设备中有什么作用？主要功能是什么？功率放大器的关键指标及设计难点在哪？发展现状及未来趋势如何？ 美国为打压华为，不断向半导体厂商下达禁售令。据报道，很多美国半导体厂商最近都纷纷下调营收逾期，最近，工商时报(台)报道中称资深半导体产业分析师陆行之在脸书上说，Lumentum、Qorvo、Inphi、ADI因华为禁售案陆续下修第二季营收预期达5%-8%，Skyworks也宣布下修8%的营收预期到7.55-7.75亿美元，Skyworks公布过去六个月，华为占其营收12%。 要知道Skyworks可是射频功放PA芯片的主要供应商，报道中指出原Skyworks、Qorvo功率放大器GaAs代工厂指出，华为已经直接自行设计功率放大器芯片了。 功率放大器在通信设备中有什么作用?主要功能是什么?功率放大器的关键指标及设计难点在哪?发展现状及未来趋势如何?
一、功率放大器简介 功率放大器(Power Amplifier)简称“功放”,指在给定失真率条件下,能产生最大功率输出以驱动某一负载的放大器。 对于射频通信系统，功率放大器负责发射通道的信号放大，没有功率放大器，信号覆盖就会成为很大的问题，所以，功率放大器很重要。 射频功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率，如何提高输出功率和效率是射频功率放大器设计目标的核心。作为一个射频芯片，功率放大器不但对工艺有需求，同时其设计团队的技术能力、经验积累和专利支撑都非常重要，尤其是工程师的经验和和Know-How，更是重中之重。再者，随着5G的到来，功率放大器需要满足的性能参数众多，因此不可避免需要研发时间的积累，对于后来入局者具有一定障碍。尤其是工艺方面，更是很多功率放大器厂商，甚至是射频厂商难以逾越的门槛。 这也是为什么功率放大器先进技术仍把持在国外厂商手中的原因吧，我们起步太晚了啊!
正确使用好功放IC 80年代以前，输出功率仅几瓦的声频功率放大器都要采用分立元件来制作。进入80年代后，国内开始 研制生产出一些小功率的功放IC，但由于这些功放IC的性能指标不佳，尤其是可靠性比较差，很快就 被国外生产的功放IC所取代。日本生产的HA1392、TA7240曾经是80年代用得非常普遍的功放IC。HA 1392与TA7240的输出功率都只有4W ~ 6W。HA1392的工作频率上限较低，电源极性接反就即刻损 坏。TA7240的外围电路设计难度较大，静音控制易受外界干扰而产生误动作。意法SGS公司在80年代 初开发生产的TDA2030A算是比较好的一款功放IC，它的输出功率能够达到12W以上。尽管SGS公司 在TDA2030A基础上又研制出TDA2040、TDA2050功放IC，使输出功率能够达到24W，但由于它们的 电源适用范围只有±22V，如果使用未经稳压的整流滤波直流电供电，它们实际上都只能给4Ω负载输 出12W功率。美国NS公司在80年代开发生产的LM1875功放IC，比SGS公司生产的TDA2030A功放IC 输出功率高出一倍，原因就在于它的电源适用范围可以达到±30V。如果使用稳压直流电供电，TDA20 30A与LM1875实际上都能在±18V供电条件下给4Ω负载输出24W正弦波有效功率。而且提高供电电压，除了使LM1875在更低的输出功率下发生功耗过载保护动作外，并不能增大输出功率。作为早期开 发的功放器件，TDA2030A与LM1875都没有静音控制功能，对电源纹波的抑制能力也不够强。荷兰菲 利普公司在意法SGS公司推出TDA2030A之后不久，也开发生产出一款性能指标类同的TDA1521Q双功 放IC。该款功放IC的电源适用范围也是±22V，能够同时给两个4Ω负载分别输出12W功率。由于TDA1 521Q已把决定放大倍率的负反馈电路做在IC内部，使用上相对比较简便。此后，菏兰菲利普公司又推 出一款型号为TDA1514A的高性能功放IC，产品介绍资料上称它能够输出40W的功率。但是，实际的使 用实验证明：在使用稳压直流电源供电的情况下，TDA1514A能够可靠工作的电源电压只到±18V，给 4Ω负载输出的正弦波有效功率为24W。如果将电源电压提高到±20V以上电压，TDA1514A将出现过 载保护动作，而且所进行的过载保护动作表现为半波截止输出。这样，人们只能把TDA1514A的工作电 压设计为与LM1875相同的工作电压。 在90年代以前，电子器件生产厂商提供的功放IC输出功率实际都在30W以下。在经过10多年的努力后，美国NS公司和意法SGS公司都在90年代期间相继开发生产出多款输出功率超过30W的功放IC芯片。其中，LM3876、LM3886是美国NS公司的代表作，TDA7294、TDA7295、TDA7296是意法SGS 公司的代表作。这些功放IC芯片都具有很小的安装体积和多项安全保护功能，使用上很可靠。但同时 也正因为功放IC芯片需要有很可靠的过热、过流、过压、过功耗等多项安全保护功能，生产厂家在设 计IC芯片的内部保护电路时，可能会因为所采取的检测方式过于敏感或欠成熟，出现一些不够良好的 问题。生产厂家没有在其产品介绍说明中将这些缺陷写出来，固然有可能是不希望自己的产品销售受 到影响，但更多的原因是他们自己也未必发现了这些缺陷，而需要用户在使用过程中将发现的问题反 馈给生产厂家，他们再去改进开发新的器件。譬如，美国NS公司的音响工程师曾给我推荐使用他们生 产的功放IC，其中有一款型号为LM4701（样品型号为LM4700），该款功放IC据说是替代LM1875的 器件，它具有静音控制功能，输出功率比LM1875高。但实际的使用证明：LM4701在推动4Ω负载时能 够正常工作，不出现误保护动作的电源电压不可以超过±20V，最大输出功率只有20W。如果电源电压 超过±20V，譬如为±22V时，输出功率不但不会增大，100Hz以下低声频段能够正常输出的功率会降 低到只有10W。虽然在±26V稳压电源供电下，LM4701可以给8Ω负载输出25W功率，但因其电源实用 范围只有±32V，在使用非稳压直流电源供电情况下，LM4701可以给8Ω负载输出的功率还达不到20 W。又譬如，意法SGS公司生产的TDA7264双功放IC，产品介绍资料中标明它的最高工作电压为±25 V，最大输出电流为4A，比TDA2030A的性能指标（最高工作电压为±22V，最大输出电流为3.5A）要
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，
学号： 课程设计 题目OTL音频功率放大器的设计与制作 学院信息工程学院 专业通信工程 班级通信1302 姓名 指导教师 2014 年 1 月23 日
课程设计任务书 题目:OTL音频功率放大器的设计与制作 初始条件： 元件：集成功放TDA2030A、集成稳压器LM7812、电阻、电容、电位计若干。 仪器：万用表、示波器、交流毫伏表、函数信号发生器、学生电源要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、课程设计工作量：1周。 2、技术要求： ①要求设计制作一个音频功率放大器频率响应20~20KHZ，效率>60﹪，失真小。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确定设计方案以及电路原理图并用multisim进行电路仿真。 时间安排： 序号设计内容所用时间 1 布置任务及调研1天 2 方案确定0.5天 3 制作与调试 1.5天 4 撰写设计报告书1天 5 答辩1天 合计1周 指导教师签名： 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 摘要 (1) Abstract (2) 音频功率放大器的设计与制作 (3) 1. 设计原理及参数 (3) 1.1音频功放电路的设计 (3) 1.1.1设计原理 (3) 1.1.2 参数计算 (5) 1.2直流稳压电源的设计 (6) 1.2.1设计原理 (6) 1.2.2参数计算 (7) 2.仿真结果及分析 (8) 2.1音频功率放大电路 (8) 2.1.1仿真原理图 (8) 2.1.2仿真效果图 (9) 2.2直流稳压电源电路 (11) 2.2.1电路原理图仿真 (11) 2.2.2仿真效果图 (11) 3.实物制作与性能测试 (12) 3.1音频功放实物制作 (12) 3.2性能测试 (13) 3.2.1功率性能测试 (13) 3.2.2频率响应测试 (14) 3.3直流稳压电源制作 (14) 3.4直流稳压电源的测试 (15) 4.收获以及体会 (15)
常用大功率Ｄ类音频功放IC芯片选型说明传统大功率功放芯片，一般都是模拟的功放芯片，象大家都熟悉的TDA2030、LM1875、TDA1521等。这些功放除了音质会好一点，其它的对于现在的D类功放来说，都是缺点。如今随着技术的进步，D类功放的音质技术早已突破，比传统功放芯片差不了多少。以HX8330为代表的D类功放，是替代这些优秀的前辈产品不二之选。 二、模拟功放的缺点： ●电源供电一般都要用正负双电源供电。 ●大部分都是插件式。 ●因本身发热严重，需要带一块沉重的铝片散热。 ●占用PCB板和机壳的空间很大。 ●外围元件多，特别是电解电容也用的多。 三、HX8330概述： HX8330是一款30W高效D类音频功率放大电路，主要应用于音响等消费类音频设备。此款电路可以驱动低至4Ω负载的立体声扬声器，功效高达90%，使得在播放音乐时不需要额外的散热器。其特点如下： ●15W功率输出(12V电压，4Ω负载，TND+N=10%）； ●30W功率输出（16V电压，4Ω负载，TND+N=10%）； ●效率高达90%，无需散热片； ●较大的电源电压范围8V~20V； ●免滤波功能，输出不需要电感进行滤波； ●输出管脚方便布线布局； ●良好短路保护和具备自动恢复功能的温度保护； ●良好的失真； ●增益36dB； ●差分输入； ●简单的外围设计；QQ:1207435600 ●封装形式：ESOP8。 四、应用领域： ●拉杆音箱: ●大功率喊话器: ●落地音箱: ●蓝牙音箱 ●扩音器
五、芯片对比分析： 六、 功能框图与引脚说明：
七、应用原理图： 如上图，可以很清晰的看出硬件的外围电路是极其简单的，bom成本低廉 八、HX8330优势说明： 1、外围元件少，电路简单, 2、效率高达90%，无需散热片 3、占用PCB板空间小 4、16V供电时，功率可以到达30W 九、总结： 我写这边文章的目的，并不是想要抵扉传统的模拟功放。只是想告诉各位同仁，在如今市场竞争激烈的环境下，一个成品的利润能多铮几毛钱，都是一件不容易的事。我们在选择功放的时候，如果不是做HIFI级别的音箱，音质要求不是很高的情况下。选择合适的Ｄ类功放也是一种有效降低生产成本的方法。 ＩＰＥＴ
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。
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。
低档运放JRC4558。这种运放是低档机器使用得最多的。现在被认为超级烂，因为它的声音过于明亮，毛刺感强，所以比起其他的音响用运放来说是最差劲的一种。不过它在我国暂时应用得还是比较多的,很多的四、五百元的功放还是选择使用它，因为考虑到成本问题和实际能出的效果,没必要选择质量超过5532以上的运放。对于一些电脑有源音箱来说，它的应付能力还是绰绰有余的。 运放之皇5532。如果有谁还没有听说过它名字的话，那就还未称得上是音响爱好者。这个当年有运放皇之称的NE5532，与LM833、LF353、CA3240一起是老牌四大名运放，不过现在只有5532应用得最多。5532现在主要分开台湾、美国和PHILIPS生产的，日本也有。5532原来是美国SIGNE公司的产品，所以质量最好的是带大S标志的美国产品，市面上要正宗的要卖8元以上，自从SIGNE被PHILIPS 收购后，生产的5532商标使用的都是PHILIPS商标，质量和原品相当，只须4-5元。而台湾生产的质量就稍微差一些，价格也最便，两三块便可以买到了。NE5532的封装和4558一样，都是DIP8脚双运放（功能引脚见图），声音特点总体来说属于温暖细腻型，驱动力强，但高音略显毛糙，低音偏肥。以前不少人认为它有少许的“胆味”，不过现在比它更有胆味的已有不少，相对来说就显得不是那么突出了。5532的电压适应范围非常宽，从正负3V至正负20V都能正常工作。它虽然是一个比较旧的运放型号，但现在仍被认为是性价比最高的音响用运放。是属于平民化的一种运放，被许多中底档的功放采用。不过现在有太多的假冒NE5532，或非音频用的工业用品，由于5532的引脚功能和4558的相同，所以有些不良商家还把4558擦掉字母后印上5532字样充当5532，一般外观粗糙，印字易擦掉，有少许经验的人也可以辨别。据说有8mA的电流温热才是正宗的音频用5532。 NE5532还有两位兄弟NE5534和NE5535。5534是单运放，由于它分开了单运放，没有了双运放之间的相互影响，所以音色不但柔和、温暖和细腻，而且有较好的音乐味。它的电压适应范围也很宽，低到正负5V的电压也能保持良好的工作状态。由于以前著名的美国BGW-150功放采用5534作电压激励时，特意让正电源电压高出0.7V，迫使其输出管工作于更完美的甲类状态，使得音质进一步改善，所以现在一般都认为如果让正电源高出0.7V音质会更好。5534的引脚功能见（图），价格和5532相当。而NE5535是5532的升级产品，其特点是内电路更加简洁，且输出级采用全互补结构。转换速率比5532更高。不过有个缺点就是噪声较大，频带不够宽，底电压工作时性能不够好，所以用于模拟滤波时效果不如5532理想。但在工作电压大于或等于15V时用作线形放大电路，音乐味会比5532好一些，所以其价格也比5532要贵两三元，其引脚功能和5532一样。 双运放AD827。这枚是AD公司的较新产品，它原本是为视频电路设计的，所以它的增益带宽达50MHZ，SR达到300V/us，它与EL2244一样都是目前市场上电压反馈型双运放的顶级货，一般的运放难望其项背。其高频经营剔透，低频弹跳感优