四川信息职业技术学院
项目设计说明书
设计题目:双声道有源音频功率放大器专业:应用电子技术
班级:电创13-1班
学号:1336061
姓名:段绍华
指导教师:李怀甫
2014年 7 月 6 日
项目设计任务书
学生姓名
段绍华学号1336061 班级
电创13-1
班
联系
信息
专业：应用电子技术
电话：183********
QQ：1359635848
设计题目双声道有源音频功率放大器
指导教师姓名职称工作单位及所从事专业联系方式备注李怀甫教授电子工程系，电子技术综合应用139********
设计项目内容：
1.主要内容和技术指标
（1）选用分立元件、集成电路设计一个双声道有源音频功率放大器；
（2）220V/50Hz交流供电，输出功率大于等于2×5W，扬声器阻抗4Ω，话筒输入10mV，线路输入300mV，非线性失真小于0.5%；
（3）电路具有音量、音调（高低音）、平衡调节功能，电源指示，过载保护功能。
2.任务与要求
（1）选择各单元电路结构并阐述工作原理，给出整机电路原理图；
（2）准确计算或估算电路参数，正确选择电路元件，给出元件明细表，仿真测试或制作实物样品；（3）撰写设计说明书，要求准确阐述电路选择依据，反映计算方法、元件选择等设计过程。
进度安排：详细的时间安排如下表中所示。
进度安排内容及要求备注
2014.6.9～
6.15 了解项目设计要求，搜集资料，拟定设计方案和电路结构。
第16周
2014.6.16～
6.23 选择各单元电路结构并阐述工作原理，确定系统电路原理图，计算
电路参数，选择电路元件，撰写设计报告。
第17周
2014.6.24～
6.30
计算电路参数，选择电路元件，仿真测试或做样品，撰写设计报告。第18周
2014.7.1～
7.7 绘制电路原理图、元件明细表，设计PCB板，撰写设计报告，仿真
测试或做样品等
第19周评定成绩第20周
主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位。根据实际参阅情况加以修改。)：
[1] 郑应光.模拟电子线路(一).南京.东南大学出版社，2005.1
[2] 段九州.电源电路实用设计手册(第一版).沈阳.辽宁科学技术出版社，2002
[3] 梁廷贵，王裕琛.现代集成电路使用手册.北京.科学技术文献出版社，2003
[4] 朱余钊.电子材料与元件.成都.电子科技大学出版社，2000.6
[5] 清源计算机工作室.Protel 99 se原理图与PCB及仿真.北京.机械工业出版社，2004.1
[6] 王卫平.电子工艺基础.北京.电子工业出版社，1997
目录
摘要................................................... 错误！未定义书签。第１章绪论............................................. 错误！未定义书签。第2章设计方案......................................... 错误！未定义书签。
2.1功率放大器的介绍................................... 错误！未定义书签。
2.1.1 按所用的放大器件分类........................... 错误！未定义书签。
2.1.2 按输出级与扬声器的连接方式分类................. 错误！未定义书签。
2.1.3 按输出管的偏置和工作状态分类................... 错误！未定义书签。
2.2功率放大器的主要技术指标........................... 错误！未定义书签。
2.2.1 输出功率....................................... 错误！未定义书签。
2.2.2 频率响应 (8)
2.2.3 输入阻抗 (4)
2.2.4 信噪比 (8)
2.3设计方案 (9)
2.3.1 放案选择 (9)
2.3.2 方案框图 (9)
第3章音频功率放大器设计............................... 错误！未定义书签。
3.1单元电路设计....................................... 错误！未定义书签。
3.1.1 电源电路设计................................... 错误！未定义书签。
3.1.2 话筒输入电路设计............................... 错误！未定义书签。
3.1.3 音调控制电路设计 (8)
3.1.4 功放电路设计................................... 错误！未定义书签。
3.2整机电路工作原理 (12)
第４章电路仿真与调试 (13)
4.1M ULTISIM 10仿真软件介绍 (13)
4.2输入波形调试与观察 (13)
4.2.1话筒信号放大仿真 (13)
4.2.2音调控制电路仿真 (14)
4.2.3功率放大电路仿真 (15)
总结 (21)
致谢................................................... 错误！未定义书签。参考文献.. (23)
附录1 整机原理图 (20)
附录2 元件明细表 (21)
摘要
随着当今社会的飞速发展,人们的生活要越来越高, 同时随着音响技术的发展,人们对音响质量的要求也越来越高，为了满足人们的需求，设计音频功率放大器，它耗能少、效率高。功率放大器，简称“功放”。很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统的任务，这时就要在主机和播放设备之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口，而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰看整个系统能否提供良好的音质输出。
本设计采用双声道输入、输出功放，功放板由两个高低音分别控制的采用负反馈式音调控制电路和TDA2030A功放电路以及前置采用NE5532放大电路和电源供电电路，前置放大电路的作用是将输入的音频信号放大，将放大的信号经过高低音控制在输出给功放电路，最后带动音箱系统。TDA2030A它在音频应用场合提供非常低的失真度和高质量的音质，还有了高增益、快转换速率、大输出电压摆幅，大电流能力和非常宽的电源范围等特性。
关键词NE5532前置放大；TDA2030A功率放大；
第1章绪论
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很大的进步。回顾一下功率放大器的发展历程，对我们广大音响爱好者来说也许是一件很有趣味的事情。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。
而现在，随着科技的发展，人类的进步，如今市面上很多都才用集成功放了。集成功放具有很多的优点，搭建电路简单，失真小，效率也比较高，为广大人民带来了很大的方便，这受到了广大人民的喜爱。本次设计我采用的是TDA2030A集成功率放大器，TDA2030A具有外围元件少，制作非常容易，更重要的是TDA2030A内部具有欠压、过压、短路、热失控、瞬时音响峰值保护等优点，因此在使用过程中不易损坏。此次设计预期能够进行音量和音调的调节，面板有电源指示，开关和文字标识等。
本次设计的一个具体构思，因为本次设计的要求是采用有源的双声道功率放大器，所以在前置放大电路中我采用NE5532这块集成运放，因为NE5532内部有两个集成运放，所以两个声道分别放大。经放大以后在用集成运放采用负反馈式音调控制电路，最后在用TDA2030A进行功率放大输出给扬声器。
第2章设计方案
2.1 功率放大器的介绍
功放：功率放大器，把弱小的信号转换成大信号输出。而他的功率大小跟他的电源有直接关系，也和所选的功放管有关，同时也和电源有关。因为输出功率是他的电源提供的比如OCL电路是采用双电源供电，他的最大输出功率为Pom=Vcc2 /2RL，η=78.5%。当然，我们也不能一味的去提高功放电源，因为功放在设计时就已经算出了他的耐压以及最大输出功率。而功放的基本要求：1.有足够大的输出功率；2.效率要高；3.非线性失真要小；4.功放管的散热要好。
2.1.1 按所用的放大器件分类
可分为电子管式放大器、晶体管式放大器和集成管式放大器，目前市面上大多以集成管放大器和晶体管放大器为主。
现在大功率晶体管种类很多，优质的功放电路也非常的多，人们研制出许多优质新型电路使功放的谐波失真很容易减小到0.05%以下。场效应管是一种很有潜力的功率放大器件，它具有噪音小、动态范围大、负温度特性等特点。
由于集成电路的技术迅速发展，集成电路功率放大器也大量涌现出来，其工艺和指标都达到很高的水平，它的突出特点是体积小、电路简单、性能优越、保护功能完善等。
2.1.2 按输出级与扬声器的连接方式分类
经常使用的功率放大器有OTL电路、OCL电路、BTL电路等形式。
OTL电路，该电路采用的是单电源供电方式，输出级与扬声器之间采用电容耦合方式，该电路具有集成化、频率特性好等优点。
OCL电路，它是一种采用双电源供电的电路，该电路是OTL的改造型，工作原理电路结构与OTL电路相同但它的输出级与扬声器之间采用直接连接的方式，可进一步改善低频响应和失真度。
2.1.3 按输出管的工作状态分类
可分为甲类（A类）、乙类（B类）、甲乙类（AB类）。
甲类特点：当输入正弦波信号时功放管始终处于工作状态，即工作状态为整个周期，其特点是失真小，但效率低最高只能达到50%，耗电大。
乙类特点：功放管的工作状态为半个周期，另外半个周期被截止。其特点是输出功率大，效率高最高可达到78.5%，但最大的缺点是容易产生交越失真。
甲乙类特点：功放管工作状态为大于半个周期小于一个周期，甲乙类功放既可以避免乙类所产生的交越失真，又可以解决甲类功放的功耗大的问题，还能在低负载阻抗是很好的工作。
2.2 功率放大的主要技术指标
2.2.1 输出功率
它反映了音频放大器对信号的放大能力和对信号的驱动能力，根据不同的标定方法它有额定功率和峰值音乐功率。其额定功率是指：放大器能长期承受的功率，它也是标准的输出功率。峰值功率是指：放大器能瞬间输出的最大功率。
2.2.2 频率响应
它是放大电路对不同频率的正弦信号的稳态响应。它反应了放大器能够不失真放大信号的有效频率范围。同时也反映了音频放大器对音频范围内各种频率成份的放大能力。它包括幅频特性和相频特性。幅频特性表示：幅度放大倍数与频率的关系。相频特性表示：电压放大倍数的相位与频率的关系。二者的综合全面表征了放大电路的频率响应（或频率特性）。
2.2.3 输入阻抗
是指放大器在输出端的等效阻抗，它的大小影响放大器的带负载能力，输出阻搞越小，带负载能力越强。
2.2.4 信噪比
是指放大器输出的信号电平与噪声电平的比值，用S/N表示，单位用dB，它越大表示放大器性能越好。
2.3 设计方案
2.3.1 方案选择
方案一：采用专用的功放集成芯片。TDA2030A 是一款功率放大集成块， 体积小巧，外围电路简单，且输出功率较大驱动级采用集成片，整个功放级采用大环电压负反馈。这种方案的优点是：由于反馈深度容易控制，故放大倍数容易控制。且失真度可以做到很小，使音质很纯净。
方案二：功率放大输出级采用分立元件构成的OCL 电路，根据设计要求，可供选择的功率放大器可由分立元件组成，也可由集成电路完成。由分立元件组成的功放，如果电路选择得好，参数恰当，元件性能优越，且制作和调试得好，则性能很可能高过较好的集成功放。集成功放具有工作可靠，外围电路简单，保护功能较完善，易制作调试等优点，虽不及顶级功放的性能，但满足并超过本设计的要求是没有问题的。
故本系统设计选用方案一。该方案的优点是：输出功率较大、失真小、效率较高，且电路搭建简单。
2.3.2 方案框图
图2-1 系统组成框图
话筒输入放大级 音调控制级 功率放大器 负载 自制稳压电源 音频信号
第3章音频功率放大电路设计
3.1 单元电路的设计
3.1.1 电源电路的设计
该电路由降压变压器、桥式整流电路和电容滤波电路三部分组成，如图3-1所示。该电路主要是功放进行供电。
图3-1 电源原理图
首先该电路经过变压器后得到一个25V的交流电，在经过桥式整流电容滤波以后得到的电压为Uo=1.2Uab=1.2×25=30V,因为输出从正极到负极总电压为30V,所以可取从正极到地为+15V，从负极到地可取-15V。假定LED的工作电压为2V,所以R1上分得的电压为13V,假定LED的工作电流为5mA,所以电阻R1=13v/5mA=2.6K,通常取2.7K.
功放的输出功率为：Pom=(Vcc-Uces)2/2Ro=（15-1）2/8=24.5W
Uom=14V,Iom=Pom/Uom=24.5/14=1.75A。
二极管的选择：Ifm=Iom/2=1.75/2=0.875A,取I=(1.5-2)Ifm=1.5×0.875=1.3A。URM=1.414×Uab≈17V,取V=(1.5-2)URM=17×2=34V。所以整流管选用1N4007型的管子。
电容的选择：C>(3~5)T/R，又因为是桥式整流，所以T=0.01s。
∴C=(3~5)0.01/4=7500uF~12500uF，这里采用4个2200uF的电容并联可以达到要求。
3.1.2 话筒输入电路设计
由于话筒信号只有10mV，线路输入300mV。这里采用NE5532把话筒信号放大40倍，得到一个Vc=400mV的信号，然后在分别通过两个电阻分压，使它分别得到两路与音频信号一样大小的信号为300mV,如图3-2所示。
图3-2 话筒输入电路原理图
因为这里采用的是同相放大输入，又因为是理想集成运放。所以根据理想运放具有：
虚断：I+=I-=0
虚地：U+=U-
所以Avf=(1+R33/R32）≈40，可取R33=200K,R32=5.1K。又因为话筒信号要
与音频信号相同，所以a点的电位为Va=Vb=[R38/(R38+R36)]*Vc=300mV,即Va=[R38/(R38+R36)]*400mV=300mV,所以可取R38=15K,R36=5.1K。
3.1.3 音调控制电路
音调控制器主要是控制，调节音响放大器的幅频特性，它只对低频和高频的增益进行提升和衰减，中音频的增益为0dB不变。因此，音调控制器的电路可以由低通滤波器和高通滤波器构成，由运算放大器构成音调控制器，电路调节简单，元件少。电路结构如图3-3所示，本电路采用负反馈式音调控制器，放大单元器件选用NE5532，可以很好的满足控制特性要求，只需采用小容量电容器即可。本次设计，我采用集成运放做前置放大，对于集成运放的选择，我选用的是NE5532,该集成运放内部采用双运放具有噪声低，同时具有优良的输出驱动能力及相当高的小信号带宽，电源电压大等优点。
NE5532的参数如下：
（1）小信号带宽：10MHz;
(2)输出驱动能力：600Ω，10V。
（3）大电源电压范围：正负3-20V。
图3-3 音调控制原理图
上图中，RP2是用来调节音量的大小，即为音量控制电路。设电容
C20=C22>C24，在中、低音频区，C24的容抗很大，可视为开路，此时高音电位器RP6在任何位置对低音都不会影响。在中、高音频区，当低音电位器RP5滑动到最左端时，C20可视为短路。由于电容C22对于低音信号容抗大，所以相对它提高了低音信号的放大倍数，起到了对低音提升的作用。同样，当RP2滑到最右端时，电容C22被短路，由于电容C20对输入的音频信号的低音信号具有较小的电压放大倍数，所以该电路可以实现低音的衰减。假设在低频时的频率取360Hz。所以根据低频频率 f =1/2πRC,若取R=22K,C=1/2πRf=1/6.28×22×103×360≈0.02uF,∴可取C20=C22=0.02uF。当在高频区时,假设取高频时的频率为1200Hz,假设取R14=7.5K,所以C24=1/2πRf=1/6.28×7.5×103×1200≈0.002uF,∴取C24=0.002uF。
因为音频信号是300mV,而现在把这个300mV的信号电压加在音调控制电路上，因为音调控制电路采用集成运放负反馈式电路，该音调控制电路会把输入的信号再一次放大，经放大后可以得到1V左右的电压，若把这个放大的信号直接加在末级功放上，会产生饱和失真，为避免这种情况，在电路的输出端接两个电阻R22进行分压，可取R22=62K。
低频提升与衰减，如下图4（a）和图4（b）所示。
图4（a）低音提升等效图图 4（b）低音衰减等效图
TDA2030集成电路功率放大器设计 一、设计题目集成电路功率放大器 二、给定条件 设计一款额定输出功率为10 ~ 20W的低失真集成电路功率放大器，要求电路简洁，制作方便、性能可靠。性能主要指标： 输出功率：10 ~ 20W（额定功率）； 频率响应：20Hz ~ 100kHz（≤3dB） 谐波失真：≤1％ (10W,30Hz~20kHz）； 输出阻抗：≤0.16Ω; 输入灵敏度：600mV（1000Hz，额定输出时） 三、设计内容 1．根据具体电路图计算电路参数 2．选取元件、识别和测试。包括各类电阻、电容、变压器的数值、质量、电器性能的准确判断、解决大功率放大器散热的问题。 3．了解有关集成电路特点和性能资料情况 4．根据实际机壳大小设计1：1印刷板布线图 5．制作印刷线路板 6．电路板焊接、调试（调试步骤可以参考《模拟电子技术实验指 导书》有关放大器测试过程 7．实训期间必须遵守实训纪律、听从老师安排和注意用电安全。 四、功率放大电路的测试基本内容 注意：将输入电位器调到最大输入的情况。 1．测量输出电压放大倍数A u 测试条件：直流电源电压14v，输入信号1KHｚ 70 mv（振幅值100mv），输出负
载电阻分别为4Ω和8Ω。 2．测量允许的最大输入信号（1KHｚ）和最大不失真输出功率测试条件：①直流电源电压14v，负载电阻分别为4Ω和8Ω。 ②直流电源电压10v，负载电阻为8Ω。 3．测量上、下限截止频率f H 和f L 测试条件：直流电源电压14v，输入信号70mv（振幅值100mv），改变输入信号频率、负载电阻为8Ω。 五、参考资料 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，集成块能自动地减流或截止，使自己得到保护（当然这保护是有条件的，我们决不能因为有保护功能而不适当地进行使用）。 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，外型如同塑封大功率管，这就给使用带来不少方便。 TDA2030 在电源电压±14V，负载电阻为4Ω时输出14瓦功率（失真度≤0．5％）；在电源电压±16V，负载电阻为4Ω时输出18瓦功率（失真度≤0．5％）。该电路由于价廉质优，使用方便，并正在越来越广泛地应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中。该电路可供低频课程设计选用。 双电源供电BTL音频功率放大器 工作原理:用两块TDA2030 组成如图1所示的BTL功放电路，TDA 2030（1）为同相放大器，输入信号V in通过交流耦合电容C1馈入同相输入端①脚，交流闭环增益为K VC①＝1＋R3 / R2≈R3 / R2≈30dB。R3 同时又使电路构成直流全闭环组态，确保电路直流工作点稳定。TAD 2030（2）为反相放大器，它的输入信号是由TDA 2030（1）输出端的U01经R5、R7分压器衰减后取得的，并经电容C6 后馈给反相输入端②脚，它的交流闭环增益K VC②＝R9 / R7//R5≈R9/R7≈30dB。由R9＝R5，所以TDA 2030（1）与TDA 2030（2）的两个输出信号U01 和U02 应该是幅度相等相位相反的，即： U01≈U in·R3 / R2
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
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
D类放大高效率音频功率放大器电路图原理为提高功放效率，以适应现代社会高效、节能和小型化的发展趋势，以D类功率放大器为核心，以单片机89C51和可编程逻辑器件（FPGA）进行控制及时数据的处理，实现了对音频信号的高效率放大。系统最大不失真输出功率大于1W,可实现电压放大倍数1~20连续可调，并增加了短路保护断电功能，输出噪声低。系统可对功率进行计算显示，具有4位数字显示，精度优于5%。 传统的音频功率放大器主要有A类（甲类）、B类（乙类）和AB（甲乙类）。A类功率放大器在整个输入信号周期内都有电流连续流过功率放大器件，它的优点是输出信号的失真比较小，缺点是输出信号的动态范围小、效率低，理想情况下其最高效率为50%.B类功率放大器在整个输入信号周期内功率器件的导通时间为50%,它的优点是在理想情况下效率可达78.5%,但缺点是会产生交越失真，增加噪声。AB类（甲乙类）功率放大器是以上两种放大器的结合，每个功率器件的导通时间在50%~100%之间，兼有甲类失真小和乙类效率高的特点，其工作效率介于二者之间。传统音频功率放大器效率偏低，体积偏大的缺点与音频功率放大高效、节能和小型化的发展趋势的矛盾，催生了D类（丁类）音频功率放大器出现和发展。本系统即采用D类功率放大实现，并用单电源供电，符合现代社会对电源小巧、便携要求的实际需要。 1系统方案论证与选择 1.1整体方案 方案①：数字方案。输入信号经前置放大调理后，即由A/D采入单片机进行处理，三角波产生及与音频信号的比较均由软件部分完成，然后由单片机输出两路完全反向的PWM 波给入后级功率放大部分，进行放大。此种方案硬件电路简单，但会引入较大数字噪声。 方案②：硬件电路方案。三角波产生及比较、PWM产生仍由硬件电路实现，此方案噪声较小、且幅值能做到更大，效果较好，故采用此方案。 1.2三角波产生电路设计 方案①：利用NE555产生三角波。该电路的特点是采用恒流源对电容线性冲、放电产生三角波，波形线性度较好、频率控制简单，信号幅度可通过后加衰减电位器控制。 方案②：对方波积分产生三角波。积分器与比较器级联，通过对比较器产生的方波积分得到三角波，频率与幅值控制只需调整某些电阻值，控制简单。但考虑积分电路存在积分漂移。 此处采用选择方案①。
3W单声道AB类音频功率放大器 概述 LPA4871是一款3W、单声道AB类音频功率放大器。工作电压2.5-5.5V，以BTL桥接方式，在5V电源供电情况下，可以给4Ω负载提供THD小于10%、平均3.0W的输出功率。在关断模式下，电流典型值小于0.5μA。 LPA4871是为提供足功率、高保真音频输出而专门设计的，它仅需少量的外围器件，输出不需要外接耦合电容或上举电容，采用SOP-8封装，节约电路面积，非常适合移动电话及各种移动设备等使用低电压、低功耗应用方案上使用。 应用 ◆移动电话（手机等） ◆扩音器，蓝牙音响等 ◆收音机 ◆GPS，电子狗，行车记录仪 ◆语音玩具等特征 ◆工作电压：2.5 - 5.5V ◆创新的“开关/切换噪声”抑制技术，杜绝了上电、 掉电出现的噪声 ◆10% THD+N，VDD=5V，4Ω负载下，提供高达 2.9W的输出功率 ◆10% THD+N，VDD=5V，8Ω负载下，提供高达 1.8W的输出功率 ◆关断电流< 0.5μA ◆过温保护 ◆SOP-8封装 订购信息 LPA4871□□□ F: 无铅 封装类型 SO: SOP-8
封装及引脚配置 Bypass +IN -IN GND VDD VO1 VO2 图1. LPA4871的管脚定义图 典型应用电路 音频输入
音频输入 图3. LPA4871差分输入模式电路图 最大额定值 附注1：最大功耗取决于三个因素：T JMAX ，T A ，θJA ，它的计算公式P DMAX =(T JMAX -T A )/θJA ，LPA4871的T JMAX =150℃。T A 为外部环境的温度，θJA 取决于不同的封装形式。（SOP 封装形式为140℃/W ）
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
目录 一、序言 (1) 二、Multisim软件简介 (2) 三、总体设计方案 (5) 3.1设计思路 (5) 3.2总体设计框图 (6) 四、设计要求分级分析 (7) 4.1前置级的设计 (7) 4.2 音调控制电路设计 (11) 4.3 OCL功率放大电路设计 (15) 五、总体电路仿真分析 (18) 5.1 测量各级静态工作点 (18) 5.2测量交流分析 (19) 5.3测量瞬态分析 (20) 5.4测量输出最大功率 (21) 六、小结 (22) 附录： 参考文献 (23)
音频功率放大器 一、序言 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。 随着人们生活水平的不断提高，人们对音响要求也越来越高，要求的音响不但体积要小而且音质要好，并且音量还可以调节，所及本设计就是为了解决这个问题而设计的，不但体积小而且音质非常好并且音量可以调整。 音频功率放大器是音响系统中的关键部分，其作用是将传声器件获得的微弱信号放大到足够强度以推动放声系统中的扬声器或其它电声器件，使原声响重现。 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，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，越来越多功率放大器采用了无输出变压器的OCL电路或OTL。最初的大功率PNP管是锗管，而PNP管是硅管，两者的特性差别非常显著，电路的对称性很差，人们更多采用的准互补电路，通过小功率硅管 Q1与一只打功率的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致的失真。
双声道音频功放的设计 1引言 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。回顾一下功率放大器的发展历程。1906年美国人德福雷斯特发明了真空三极管，开创了人类电声技术 的先河。1927年贝尔实验室发明了负反馈技术后，使音响技术的发 展进入了一个崭新的时代，比较有代表性的如"威廉逊"放大器，较成功地运用了负反馈技术，使放大器的失真度大大降低，至50年代电 子管放大器的发展达到了一个高潮时期，各种电子管放大器层出不穷。音响技术的发展历史可以分为电子管、晶体管、集成电路、场效应管四个阶段。 音频放大器的目的是在产生声音的输出元件上重建输入的音频 信号，信号音量和功率级都要理想——如实、有效且失真低。音频范围为约20Hz～ 20kHz，因此放大器在此范围内必须有良好的频率响 应(驱动频带受限的扬声器时要小一些，如低音喇叭或（高音喇叭)。根据应用的不同，功率大小差异很大，从耳机的毫瓦级到TV或PC音频的数瓦，再到“迷你”家庭立体声和汽车音响的几十瓦，直到功率更大的家用和商用音响系统的数百瓦以上，大到能满足整个电影院或礼堂的声音要求。音频放大器的一种简单模拟实现方案是采用线性模式的晶体管，得到与输入电压成比例的输出电压。正向电压增益通常
很高(至少40dB)。如果反馈环包含正向增益，则整个环增益也很高。因为高环路增益能改善性能，即能抑制由正向路径的非线性引起的失真，而且通过提高电源抑制能力(PSR)来降低电源噪音，所以经常采用反馈。 高频功率放大器用于发射级的末级，作用是将高频已调波信号进行功率放大，以满足发送功率的要求，然后经将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收级可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。 高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种，窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路，故又称为调谐功率放大器或；宽带高频功率放大器的输出电路则是或其他宽带匹配电路，因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件，它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。在课程中已知，放大器可以按照电流导通角的不同，将其分为甲、乙、丙三类工作状态。甲类放大器电流的流通角为360o，适用于小信号低功率放大。乙类放大器电流的流通角约等于180o；丙类放大器电流的流通角则小于180o。乙类和丙类都适用于大功率工作。丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高者。高频功率放大器大多工作于丙类。但丙类放大器的电流波形失真太大，因而不能用于低频功率放大，只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力，回路电流与电压仍然极近于
唐 山 学 院 Protel DXP 课 程 设 计 题 目 系 (部) 班 级 姓 名 学 号 指导教师 张雅静 2016 年1 月 18 日 至 2016 年 1 月 29 日 共 2 周 2016年 1 月 30 日 双声道音频功率放大电路 智能与信息工程学院 12电信一班
1前言 (1) 2 Protel DXP 2004的简介 (2) 2.1 Protel DXP的简介 (2) 2.2 DXP的主要工作界面 (2) 2.3原理图设计基本操作 (4) 2.3.1项目文件和原理图文件的创建 (4) 2.3.2 工作环境设置 (4) 2.3.3 放置元件 (5) 2.3.4 原理图连线 (5) 3 功率放大器简介 (6) 3.1 功率放大器原理 (6) 3.2功率放大器的性能指标 (7) 3.3 TDA 2030简介 (7) 4 双声道音频功放电路的设计 (9) 4.1 系统总体流程图 (9) 4.2 直流稳压电源的设计 (9) 4.3 前置放大电路设计 (10) 4.4 音量控制电路设计 (10) 4.5 功率放大电路设计 (12) 4.6 总体设计图 (13) 5 PCB电路板制作 (13) 5.1原理图的绘制 (13) 5.2 PCB图的绘制 (14) 6 总结 (15) 参考文献 (16)
在当代生活中，人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的提高，人们对音响的性能要求也越来越高。所以，制作出完美音响也成了人们追求的目标。音频功率放大器作为音响设备的重要器件，完美的音频功率放大器是做出完美音响的必要条件。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。无论是从线路技术还是元器件方面，乃至思想认识上都获得了长足的进步。回顾一下功率放大器的发展历程，对我们来说也是一件积极有意义的事情。随着时代的发展，信息时代的来临，音频功率放大领域取得了喜人的硕果。新的技术飞跃往往是新材料、新理论、新方法的出现之后产生的，音频放大器同样也不会例外。在科技日新月异的时代，我们有理由期待更完美的功率放大器的出现。 此次电子技术课程设计我们选择的就是音频功率放大电路的设计。音频放大器的目的是在产生声音的输出元件上重建输入的音频信号，信号音量和功率级都要理想——如实、有效且失真低。音频范围为约20Hz～ 20kHz，因此放大器在此范围内必须有良好的频率响应(驱动频带受限的扬声器时要小一些，如低音喇叭或（高音喇叭)。根据应用的不同，功率大小差异很大，从耳机的毫瓦级到TV 或PC音频的数瓦，再到“迷你”家庭立体声和汽车音响的几十瓦，直到功率更大的家用和商用音响系统的数百瓦以上，大到能满足整个电影院或礼堂的声音要求。音频放大器的一种简单模拟实现方案是采用线性模式的晶体管，得到与输入电压成比例的输出电压。正向电压增益通常很高(至少40dB)。如果反馈环包含正向增益，则整个环增益也很高。因为高环路增益能改善性能，即能抑制由正向路径的非线性引起的失真，而且通过提高电源抑制能力(PSR)来降低电源噪音，所以经常采用反馈。
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)
1方案设计 (4) 2方案比较 (7) 3单元模块设计 (8) 3.1直流稳压电源 (8) 3.2前置放大 (10) 3.3 滤波器设计 (11) 3.3.1主要元器件 (11) 3.3.2 低频滤波器电路 (13) 3.3.3 带频滤波器电路 (13) 3.3.3 带频滤波器电路 (14) 3.4功率放大器电路 (14) 3.4.1主要元器件介绍 (14) 3.4.2 电路工作原理介绍 (16) 4 软件设计 (16) 4.1P ROTEL 99SE软件 (17) 4.2W ORD 2003软件 (17) 5系统调试 (17) 系统总图 (17) 6 系统功能 (18) 7.总结与体会 (19) 文献 (20) 附录：电路原理图 (21) 相关设计图 (21) 相关设计软件 (21)
- 2 - 音频功率放大器 摘要：本音频功率放大器由四部分组成：电源，前置放大级，滤波器，功率放 大电路。电源电路输入交流电，输出18V 的直流电，为集成功率放大器供电；再经过变换输出+12V 与-12V 的直流电，为滤波器及前置放大级的运算放大器的供电。前置放大级将音频信号放大至功率放大器所能接受的范围。滤波器电路，分为高通滤波器、中通滤波器、低通滤波器，将输入的音频信号分为不同频率音频信号，并设有开关可以按个人喜好调节输出音频信号。功率放大电路，将输入的信号功率放大。 关键字：音频功率放大器、电源、滤波器、功放电路 Abstract: The audio power amplifier consists of four parts: power supply, level preamp, filter, power amplifier circuit. AC input power supply circuit, output DC 18V, power supply for the integrated power amplifier; another transform output +12 V and-12V DC, in order to filter and preamp-level op-amp power supply. Preamp-level audio signal amplification will be acceptable to the scope of power amplifier. Filter circuit, is divided into high-pass filter, in-pass filter, low pass filter, the input audio signal into different frequency audio signal and a switching regulator in accordance with personal preference, audio output. Power amplifier circuit, the input signal power amplifier. Key words: Audio power amplifier, power supply, filter, power amplifier circuit
TDA2030单电源双通道纯后级功放设计与制作报告一、摘要 后级的输入讯号很单纯，就是承接前级的输出。但后级的负载是喇叭，这就是让许多音响迷，甚至杂志评论写手搞不定之处。后级是前级的负载，是高阻抗负载；喇叭是后级的负载，是低阻抗负载。看起来差不多，只差一个字，但阻抗的一高一低却造成「很容易推」或「推不动」现象。当前级接上高阻抗的后级，它主要提供适切的输出电压，因为后级扩大机的输入阻抗很少低于10KΩ，有这种后级，但不多见，一般都是47KΩ左右。当后级扩大机接上低阻抗的喇叭，它不但要提供适切的电压，也要提供足够的电流。 除少数特例，目前喇叭阻抗很少高过8Ω，甚至还低于4Ω。而1KΩ=1000Ω。差异是不是很大？ 所以Hi-End后级，不但讲求大功率输出，动辄数百瓦，每声道独立装箱，还特别注明是大电流设计，当负载阻抗降低一半，输出功率会提升至原来的两倍。若是输出电流能力不足，当负载阻抗降低时（某些喇叭在工作时，例如Dynaudio，它的阻抗会随着讯号频率降低而降低)，若扩大机输出电流不够，就会产生切割─clipping 二、引言 如今随着科学技术的迅猛发展，电子产品被应用到了人们工作、生活的各个角落。而在众多电子产品中功放的应用相当广泛，功放技术已经渗透到国民经济的各个行业和日常生活的方方面面，在工业自动化、生产过程控制、信息采集和处理、通信工程、音乐播放、家庭生活、办公教学、家用电器等各个方面得到了广泛的应用。特别是一些家用电器音响几乎都是用功放完成。 大量的音频功放的使用带来了大量的音响的生产。在一些功放的生产以及维修中，对其音响是否规范的检测尤其重要。 在功放生产线上，工人们需要对功放的每个部分进行检测，以确定音响能否发出高品质的音效。为了解决音频功放的检测问题，适应市场需要而设计不同类型的音频功放设备。 三、设计方案 3．1系统框图
目录 摘要 (1) Abstract (1) 第一章绪论 (2) 双声道BTL功放电路设计内容 (2) 双声道BTL功放电路设计要求 (2) 国内外发展现状 (2) 第二章 BTL简介 (3) BTL功率放大电路简介 (3) BTL电路的组成及工作原 (4) BTL集成功放电路的构成. (5) 第三章BTL功放工作原理 (6) BTL功放电路 (6) BTL功放电路工作原理 (6) . BTL功放电路特点 (6) OCL功放电路 (6) OCL电路特点 (7) 第四章双声道BTL功放电路原理图设计 (7) 电路原理结构框图 (7) BTL电路原理图 (8) 第五章双声道BTL功放单元电路设计 (9) 电源电路 (9) 前置放大电路 (10)
功率放大电路 (11) 音量控制电路 (12) 总结 (12) 致谢 (14) 参考文献 (14) 附录 (15)
摘要 分析分立元件BTL电路及输入信号和输出信号的特点，归纳出构成BTL电路的一般原则，同时介绍了集成功放电路在不同用法下如何构成BTL。在实际工作中使用起来更加方便容易。集成功率放大器由于不仅具有体积小、重量轻、成本低、外围元件少、安装调试简单、使用方便的优点；而且在性能上也优于分立元件，例如温度稳定性好，功耗小、失真小，特别是集成功率放大器内部还设置有过热、过电流、过电压等自动保护功能的电路对电路自行进行保护。由于集成功率放大器具有分立元件不具有的很多优点，近年来集成功率放大器件发展很快，使用相当广泛。集成功放在实际应用中通常接成OCL电路，或OTL电路，接成BTL（Balanced Transformer Less）电路却很少，而BTL电路的优点是电源利用率比前面两种电路高4倍。采用音频电位器控制，通过改变输入音频功放的电压大小，从而改变输出声音大小。整体电路连接，输入小音频信号，接通电源，便可听到放大后的双声音频效果。 关键词：BTL电路、集成功率放大器、电位器 Abstract BTL circuit analysis division element and the input signal and the characteristics of the output signal, summarized the BTL circuit constitute the general principle, and introduces the integrated amplifier circuit different usage in how to constitute BTL. In practical work convenient for operation easy. Integrated power amplifier has not only because of its small volume, light weight, low cost, peripheral less component, installation and debugging of the advantages of simple and easy to use; And the performance is better than division components, like temperature stability, low consumption, distortion is small, especially integrated internal power amplifier is set overheated, over electric current, over voltage and automatic protection function of the circuit to circuit to make their own protection. Due to the integrated power amplifier has elements have divided in recent years many advantages, and integrated power amplifier
音频功率放大电路的设计 王##(安庆师范大学物理与电气工程学院安徽安庆246011) 指导老师：祝祖送 摘要：本文的内容是音频功率放大电路的设计，其有操控简单、音质好等特点。本设计电路使用的是TDA2030为音频功率放大器，其工作电压为+15V。它将输入电路的电流放大，之后再将扬声器驱动工作。采用LF353对输入的音频信号前级放大，采用DAC0832对前级放大进行控制，采用STC89C52单片机控制电路的放大倍数，最后由液晶显示器显示出放大倍数。 关键词：功率放大器，前级放大，保护电路 1引言 对音频功率放大电路进行研究，其意义是目前在该领域有很好的发展前景，在我们的实际生活中的应用也是十分广泛的。小至我们经常使用的音乐MP4，大到城市报警系统。该设计的研究分别为硬件及软件两部分。扬声器输入电路、功率放大电路、前级放大电路、以及单片机电路构成本设计的硬件电路；液晶显示、键盘扫描、单片机控制等构成本设计的软件部分。 音频功率放大电路设计过程中困难的是选择各部分硬件电路，由于功率放大器的技术要求比较详细，电路各部分的数据选择及硬件的选择会更加复杂，为达到相应的技术指标，需要多次对电路进行调试。熟练使用C语言，加强分层设计编程能力和程序编写程序的可读性，不断修改程序，以达到设计目的。 2 总体方案 2.1设计思路概述 2.1.1设计要求及目的 (1)学习电路的设计及C语言编程。 (2)了解功率放大电路的工作原理，绘制相应的功率放大电路。 (3)完成硬件电路的制作，完成软件程序的编辑。 (4)完成论文。 2.1.2技术指标 (1)由麦克风输入音频信号，音频功率的范围是10Hz-10KHz。 (2)失真度为0.4%-1%。 (3)输入电压范围为150mV-5V。 (4)输出负载能力为7Ω/3Ω。 2.2总体设计方案 方案一：音频功率放大器使用模电设计，硬件原理图见图1。主要设计电源和功放两部分，稳压电源由稳压电路、整流电路、滤波电路等部分组成；功放电路由TDA2030、耦合电容等部分组成。电源电压可以根据电路需要来改变电压值，而不同的电压值对应的放大器的承载能力是不同的。由扬声器提供信号源，通过功放管进行功率放大，从而达到目的，最后结果由示波器显示出来。 优点：电路中设计了电源部分，所以在连接电源的的时候方便快捷。 缺点：由于元器件较多，在选择时就比较困难，在焊接时难度较大。
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)
2008年海南省大学生电子设计竞赛试题-高职高专组 参赛注意事项 （1）2008年11月21日8:00竞赛正式开始，每支参赛队限定在提供的A、B、C、D、E、F题中任选一题；认真填写《登记表》各栏目内容，填写好的《登记表》由赛场巡视员暂时保存。 （2）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。 （3）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。 （4）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。 （5）2008年11月23日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专 立体声音频功率放大器（A题） 一、任务 设计并制作一个立体声音频功率放大器。 二、要求 1、基本要求 在放大通道的正弦信号输入电压幅度为500m V～1V，等效负载电阻R L＝8Ω时，放大器应满足： （1）额定输出功率（单通道）P O≥10W（可使用集成功率放大电路或大功率晶体三极管）。 （2）频率响应：f L ～f H ＝20Hz～20kHz。 （3）在满足P O和频率响应下的谐波失真≤3%。 （4）在P O下的效率 ≥55％。 （5）信噪比(S/N)≥55dB。 （6）自制放大器所需的电源（电源变压器可购成品）。 2、发挥部分 （1）制作四音源选择电路，用轻触开关（单只或四只）实现音源转换。 （2）制作实用音调控制电路，音调控制范围≥12dB，音调特性自定。 （3）制作数字音量控制电路（不可使用专用音响音量控制集成电路，可用通用数字电路及单片机控制电路实现），用两只轻触开关分别实现音量的加减。
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。