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功放参数全面解析入门

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功放参数全面解析

输出功率(output power):表明该功率放大器在一定负载下输出功率的大小,一般在功放说明书上标明在8欧姆负载,4欧姆负载或2欧姆负载状态下的输出功率,同时也会表明功放在桥接状态下,8欧姆负载时或4欧姆负载时的输出功率。这个输出功率表示功放的额定输出功率,而不是最大或者峰值输出功率。

负载阻抗(load impedance):表明功放的负载能力,负载的阻抗越小,表明功放能通过的电流能力就越强,一般来说,大部分的功放最低负载阻抗为4欧姆,品质好的功放最低负载一般为2欧姆。双通道时能够负载4欧姆的功放,在桥接状态下可以负载最低为8欧姆,双通道时能够负载2欧姆的功放,桥接状态下可以负载4欧姆。桥接状态下只能负载8欧姆的功放,不可以负载更低的阻抗,否则会造成功放因为电流过大而烧毁。

立体声(两路)模式(stereo mode or dual mode):一般的功放内部具有两个独立的放大电路,可以分别接受两路不同的信号分别进行放大并输出,这种工作状态称为立体声(两路)模式。

桥接模式(bridge mode):桥接模式是利用功放内部的两个放大电路相互推挽,从而产生更大输出电压的方式,功放设定为桥接模式后,成为一台单声道放大器,只可以接受一路输入信号进行放大,输出端为两路功放输出的正端之间。

并联输入模式(parallel mode):此方式将功放的两路输入信号通道进行并联,只输入一路信号来同时驱动两个放大电路,两个输出端输出信号相同。

频响范围(frequency range):表明功放可以进行放大的工作频段,一般为20-20000赫兹,一般在此数据后面有一个后缀,比如-1/+1dB,这代表这个频率范围的误差或浮动范围,这个数值约小,表明频率范围内的频响曲线更平直。如果功放的频响范围以-3分贝为测试条件,这个功放出来的声音可能就没有那么平直了。

总谐波失真(THD):表明功放工作时,由于电路不可避免的振荡或其他谐振产生的二次,三次谐波与实际输入信号叠加,在输出端输出的信号就不单纯是与输入信号完全相同的成分,而是包括了谐波成分的信号,这些多余出来的谐波成分与实际输入信号的对比,用百分比来表示就称为总谐波失真。一般来说,总谐波失真在1000赫兹附近最小,所以大部分功放表明总谐波失真是用1000赫兹信号做测试,但有些更严格的厂家也提供20-20000赫兹范围内的总谐波失真数据。总谐波失真在1%以下,一般耳朵分辨不出来,超过10%就可以明显听出失真的成分。这个总谐波失真的数值越小,音色就更加纯净。一般产品的总谐波失真都小于1%@1kHz,但这个数值越小,表明产品的品质越高。

互调失真(IMD):互调失真是由于功放内部的晶体管工作特性引起的,使正弦波的波形发生畸变而产生的。互调失真的存在,直接影响到声音的音质,电子管放大器没有互调失真,所以一般来说晶体管放大器听起来感觉没有电子管功放那么柔和,舒服。一般互调失真的数值如果大于0.1%,这个功放的声音就感觉生硬,发涩,不抒展。

共模抑制比(CMRR):共模抑制是用来衡量共模信号被放大器抑制程度的一个综合指标,详细的定义不赘述了,这个参数一般用负值表示,比如-60dB,这个指标也是严重影响放大器的音质的指标,此指标数字越低,功放的音质就越好。

阻尼系数(damping factor):这是功放内阻和负载阻抗的比值,阻尼系数=音箱的阻抗÷(功放的内阻+音箱线的阻抗),高阻尼系数的功放对音箱单元的控制能力加强,可以让单元的反应更加接近功放输出信号的要求,但过高的阻尼系数将导致音箱的低频延展性变差,声音干硬。比较低的阻尼系数可以获得柔和的低音,但过

低的阻尼系数将造成低音变得拖沓,不干净。一般的功放阻尼系数在200-1000欧姆之间。音箱线质量不好,线电阻大同样会影响功放的阻尼系数,造成功放对音箱的控制力减弱,声音变散。

输入灵敏度(input sensitivity):这是个电压概念,表明当功放达到满功率输出时,在输入端的信号电压的大小,一般的功放的输入灵敏度电压为0.775v(0dB)到1.5v(+6dB)之间,灵敏度电压越高,输入灵敏度越低。有些高品质功放,输入灵敏度低是由于采用更深的负反馈电路,所以具有更低的失真,更宽的频响和更好的音质。

信噪比(S/N or SNR or Hum and Noise):指功放信号电压和本底噪声电压的比值,这个数值越大,表明功放的噪声更低。一般专业产品的信噪比都在100分贝左右,用正值标注时,越高越好(有些功放采用负值标注,数值越小越好)。衰减功放的输入电平增益(关小功放音量旋钮)会降低功放的信噪比。

通道串扰(crosstalk):意味着功放内部两个放大通道之间通过电路耦合产生的串音,此指标不好,一个声道的信号就会串到另外一个声道去,从而在另外一个通道产生不干净的声音,通道串扰的数值一般为-60分贝左右。这个数值用负值标注时,数值越低,表示两个放大通道之间的分离度越高,声音越干净。

转换速率(Slew Rate):衡量放大器的响应速度一般是用电压转换速率其定义是在1微秒时间里电压升高幅度,如果以方波测量的话则是电压由波谷升至波峰所需时间,单位是V/u s,数值愈大表示瞬态响应度越好,感觉声音的速度快,能量集中。专业功放的转换速率一般都可以做到40V/u s以上。转换速率低于20V/u s 的功放出来的声音会感觉拖沓和发散。

高通滤波器(high pass filter or HPF):音响系统中,有时会有一些极低频的次声波(infrasonic)信号夹杂在全音频信号当中,这些次声波信号人耳听不见,但是这种信号进入音箱,就会导致低音喇叭产生自激,并导致喇叭损坏,所有,有些功放内部装有次声波消除滤波器,有些是在后面板设置开关,可以在需要的时候切除无必要的30赫兹或40赫兹以下的频率,保护喇叭的安全。

限幅器(limiter):这是功放的保护措施之一,在功放输入电压超过输入灵敏度电压时,对输入信号进行限幅,从而避免功放因为过高的输入电压产生削波失真。有些功放的限幅器是自动启动的,有些功放在后面板安装了限幅器启动开关来控制限幅器的启动状态。

接地开关(ground left):功放的机箱一般与电源变压器屏蔽相连,功放机箱也具有接地端,但这个“地”

与信号的“地”不同。当电源的接地端存在干扰时,打开接地开关让功放机箱的接地与之相接可以降低交流声干扰,如果电源地线没有干扰就不要接通

功放参数指标(上)

放大器的的规格是衡量其性能的一个重要指标,当然另一个重要指标是以耳朵收货。常听发烧友说音响器材的规格没多大意义,许多测试数据优良的放大器其声音却惨不忍听。这话只说对了一半,首先这优良的数据一般是在产品开发阶段测试原型机时得出的。在大量生产阶段一般来说其性能都会打一定的折扣,视乎器材的档次而定。其次的就是目前的科技虽然使放大器性能获得很大改善,但要对20~20KHz的声频信号作出人耳无法察觉失真的放大,是一件极不容易的事,况且一般放大器的所谓性能规格只是给出寥寥几项数据,其中大多数只是在某些物定条件下测量的。根本不足以反映放大器的基本性能。

用以评定放大器的技术规格的方法分为动态和静态两种,静态规格是指以稳态下弦波进行测量所得的指标。这实际上是属於古典自动控制理论(ClassicalControlTheory)中的频率分析法。在二十世纪二三十的代便已开始使用。测试项目包括有频率响应,谐波失真,信噪比,互调失真及阻尼系数等。动态规格是指用较复杂的信号例如方波,窄脉冲等所测量得的指标,包括有相位失真,瞬态响应及瞬态互调失真等。动态测试实际上也类似工业自动控制系统中常见的瞬态响应测试,只不过工业测试常用的是阶跃信号(StepSignal)而音响测试则用缩短了的阶跃信号——方波。要大体上反映出放大器的品质,必须综合考虑动态测试和数据。至於人耳试听方面由於含有较多主观因素,在此不打算详加讨论。由於大部份厂商对其产品一般都只是给出少数参数应付了事,故此笔者希望藉此机会对一些较重要的音响器材规格作一番介绍,方便新进发烧友及一些非工程技术人仕对音响技术有更深入的领会。

频率响应

在众多技术指标中,频率响应是最为人们所熟悉的一种规格。一部分放大器而言。理论上只需要做到20至2万周频率响应平直就已足够,但是真正的乐音中含有的泛音(谐波)是有可能超越这个范围的,加上为了改善瞬态反应的表现,所以对放大器要求有更高的频应范围,例如从10Hz~100kHz等

频率响应

在众多技术指标中,频率响应是最为人们所熟悉的一种规格。一部分放大器而言。理论上只需要做到20至2万周频率响应平直就已足够,但是真正的乐音中含有的泛音(谐波)是有可能超越这个范围的,加上为了改善瞬态反应的表现,所以对放大器要求有更高的频应范围,例如从10Hz~100kHz等

习惯上对频率响应范围的规定是:当输出电平在某个低频点下降了3分贝,则该点为下限步率,同样在某个高频点处下降了3分贝,则定为上限频率。这个数分贝点有另外一个名称,叫做半功率点(HalfPowerPoint)。因为当功率下降了一半时,电平恰好下降了解情况分贝。有一点必须指出的是半功率点对某些电子设备及自动控制系统虽有一定的意义,但对音响器材就未必合适,因为人耳对声音的解析度可达到0.1分贝。所以有一些高级器材标称20至20K达到正负0.1分贝,这实际上经起标称10至50K+3DB规格有可能更高。顺带一提的是,频应曲线图实际上是有两幅的,在控制工程中“波特图”(BodePlot)。其中的幅频曲线图就是我们常见的频率响应图,另一幅叫做相频曲线图,是用来表示不同频率在经过了放大器后所产生的相位失真(相位畸变)程度的。相位失真是指讯号由放大器输入端至输出端所产生的时间差(相位差)。这个时间差自然是越小越好,否则会影响负回输线路的工作。除此之外相位失真也和瞬态响应有关,尢其是和近年来日益受到重视的瞬态到调失真有著密的关系。对於HiFi放大器而言,相位失真起码要在20~20KHz+-5%范围之内。

谐波失真

任何一个自然物理系统在受到外界的扰动后大都会出现一个呈衰减的周期性振动。举例来说,一根半米长两端因定的弦线在中间受到弹拨的话,会产生一个1米波长的振动波,称为基波(Fundemental),弦线除了沿中心点作大幅度摆动外,线的本身也人作出许多肉眼很难察觉的细小振动,其频率一般都是比基波高,而且不止一个频率。其大小种类由弦线的物理特性决定。在物理学上这些振动波被称为谐波(Harmonics)。为了方便区别,由乐器所产生的谐和波常被为泛音(Overtone)。谐波除了由讯号源产生外,在振动波传播的时候如果遇上障碍物而产生反射,绕射和折射时同样是会产生谐波的。

无论是基波或谐波本身都是“纯正”的正弦波(注:正弦波是周期性函数,由正半周和负半周组成,但决不能将其负半周称为负弦波!)但它们合成在一起时却会产生出许多厅形怪状的波形。图三:便是一个基波加一个二次谐波(频率高一倍,幅度小一半)所合成的一个波形。大家所熟悉的方波就是由一个正弦波基波加上大量的厅

次(单数)谐波所组成,这也解释了为什么方波常常被用作测试讯号的原因。

放大器的线路充满著各种各样电子零件,接线和焊点,这些东西可多或少都会降低放大器的线性表现,当音乐讯号通过放大器时,非线性特性会使音乐讯号产生一定程度的扭曲变形,根据前述理论这相当於在讯号中加入了一些谐波,所以这种讯号变形的失真被为谐波失真。这就不难明白为什么谐波失真常用百分比来表示。百分比小即表示放大器所产生的谐波少,也就是说讯号波形被扭曲的程度低。由不同的物理系统所产生的谐波其成份也不相同。但都有一个共通点,那就是谐波的频率越高,其幅度越小。所以对音频放大器而言,使声音出现明显可闻失真的是频率最接近基波的二至三个谐波失真分量.

厂商在标定产品的谐波失真时,通常只给出一项数据,例如0.1%等。可是由放大器所产生的谐波却并不是一项常数,而是一项与信号频率和输出功率有关的函数。图四表示出两台典型晶体管双声道放大器的谐波失真与讯号频率的关系曲线。图五则是一部输出为100W的晶体管放大器谐波失真与输出功率的关系曲线。] 谐波失真并非完全一无是处,胆机的声音之所以柔美动听,原因之一是胆机主要产生偶次谐波失真。即频率是基波频率2…4?6…8?…倍的谐波。因为谐波电平和频率成反比,所以2次谐波幅度大,影响也大,其余的由於幅度小,所以影响也大,其余的由於幅度小,所以影响轻微,虽然二次谐波技术上讲是失真,但由於其频率是基波的一倍,刚好是一个倍频程,也就是说右以和基波组成音乐上的纯八度。我们知道纯八度是最和谐,动听的和声。所以胆机声音甜美,音乐感丰富也就不难理解。在40年代时,有许多较“小型”的收音机故意加入相当程度的二次谐波失真。目的是制造“重低音”去取悦消费者。声音右能会很过瘾,但是和高保真的要求却是完全背道而驰。

讯号噪声比

讯号噪声比(SignalNoiseRatio)简称讯噪比或信噪比,是指有用讯号功率与无用的噪声功率之比。通常贝计量,因为功率是电流和电压的函数,所以讯噪比也可以用电压值来计算,即讯号电平与噪声电平之比值,只是计算公式稍有不同。以功北率计算讯噪比:S/N=10log以电压计算讯噪比:S/N=10log由于讯噪比和功率或者是电压成对数关系,要提高讯噪比的话便要大幅度地提高输出值和噪声值之比,举例来说,当讯噪比为100dB时,输出电压是噪声电压的一万倍,以电子线路来说,这并不是一件容易的事。

一台放大器如有高的讯噪比意味着背景宁静,由于噪声电平低,很多被噪声掩盖着的弱音细节会显现出来,使浮音增加,空气感加强,动态范围增大。衡量放大器的讯噪比是好或者是坏没有严格的判别数据,一般来说以大约85dB以上为佳,低于此值则有可能在某些大音量聆听情况下,在音乐间隙中听到明显的噪音。除了讯噪比外,衡量放大器噪音大小也可以用噪声电平这个概念,这实际上也是一个用电压来计算的讯噪比数值,只不过分母是一个固定的数:0.775V,而分子则是噪声电压,所以噪声电平和讯噪比的分别是:前者一个绝对值,后者则一个相对数。

在许多产品说明书中的规格表数据后面,常常会有一个A字,意思是A-weight,即A计权,计权的意思是指将某个数值按一定规则权衡轻重地修改过,由于人耳对中频特别敏感,所以如果一台放大器的中频段讯噪比足够大的话,那么即使讯噪声比在低频和高频段稍低,人耳也不易察觉。可见如果采用了计权方式测量讯噪比的话,其数值一定会比不采用计权方式为高。以A计权来说,其数值会较不计权高约会分贝。

互调失真

顾名思义,互调失真(IntermodulationDistortion)是指由於讯号互相调制所引起的失真,调制一词本来是指一种在通讯技术中,用以提高讯号传送效率的技术。由於含有声音、图像,文字等的原始讯号“加进”高频讯号里面,然后同志将这个合成讯号发送出去。这种将高低频相“加”的过程和方式称为调制技术,所合成的讯号称为调制讯号。调制讯号除保留高频讯号的主要特征外,还包含有低频讯号的所有信息。产生互调失真的过程实质上也是一种调制过程,由於一个电子线路或一台放大器不可能做到完全理想的线性度,当不同频率的讯号同时进入放大器被放大时,在非线性作用下,每个不同频率的讯号就会自动相加和相减,产生出两个在原讯号中没有的额外讯号,原讯号如有三个不同频率,额外讯号便会有6个,当原讯号为N个时,输出讯号便会有N(N-1)个可以想像的是,当输入讯号是复杂的多频率讯号,例如管弦乐时,由互调失真所产生的额外讯号数量是多么的惊人!

由於互调失真讯号全部都是音乐频率的和兴差讯号,和自然声音完全同,所以人耳对此是相敏感的,不幸的是,在许多放大器中,互调失真往往大於谐波失真,部份原因是因为谐波失真一般比较容易对付。

由於互调失真讯号全部都是音乐频率的和兴差讯号,和自然声音完全同,所以人耳对此是相敏感的,不幸的是,在许多放大器中,互调失真往往大於谐波失真,部份原因是因为谐波失真一般比较容易对付。

虽然互调失真和谐波失真同样是由放大器的非线性引起,两者在数学观点上看同样是在正浞导号中加入一些额外的频率成份,但它们实际上是不尽相同的,简单的说,谐波失真是对原讯号波形的扭曲,即使是单一频率讯号通过放大线路也会产生这种现象,而互调失真却是不同频率之间的互相干扰和影响,测量互调失真远比测量谐波失真复杂,而且至今尚未有统一的标准。

功放参数指标(下)

瞬态互调失真

瞬态互调失真(TransientIntermodulationDistortion),得称TIM失真。是什么时候被发现的笔者搞不清楚,但是TIM测量方法则迟至70年代才公开发表。由於瞬态互调失真与负回输密切相关,所以在讨论瞬态互调失真时就需要先从负回输说起。负回输(NegativeFeedback)是一种广泛应用於各类工程技术领域,简音而实用的控制技术,负回输本来是属於控制技术中的闭环控制(CloseLoopControl)系统的一个环节,但因为应用广泛,所以常常被用作闭环控制的代名词。负回输实际上是一种普遍存在於人们日常生活中的自然规律,举例来说,当我们驾驶汽车的时候,如果发现汽车偏离得驶路线,我们就会向相反方向扭动方向盘,使汽车驶回正确路线。在这里我们的眼睛就是充当负回输通道的作用,负责把输出值(汽车得驶方向)回馈给挖掘器(大脑),然后控制器将输出值和设定值(正确方向)互相比较(相减),然后根据比较后的误差,发出修正讯号(扭方向盘)去纠正由此可见,负回输的作用是将输出值倒相(变为负数),随后将之回馈至输入端,和设定值相减,得出误差讯号,然后控制器就会根据误差大小作出修正。

在电子放大线路中,由於零件的对称,温度的变化,噪音的干扰以及其他种种原因,使读号的被放大的同时,无可避免地被加入各种各样的失真,而负回输则能有效地降低这些失真。举一个简单的例子来说,如放大器在放大一个正弦波讯号时,加入了一个失真的方波讯号,这个正弦加方波的讯号会被负回输线路反相,然后加馈至输入端,和原来的正弦波相减,使原来的讯号幅度变小之除还含有一个相反的方波,这个新的讯号在经过放大器时同样会被再次加入一个失真的方波讯号,由於讯号里面已有一个相反的方波,这样正反方波便会互相抵消,使输出讯号只含有正弦波,这就明显地降低了失真。不过负回输的缺点也是很明显的,因为负回输令输入讯号和回馈的输出讯号相减,降低了讯号电平,如果要使输出讯号相沽,降低了讯号电平,如果要使输出讯号被放大到足够的强度,放大器的放大率(增益)便要加大,所幸的是这并非难事,尢其是晶体管机。如果我们将负回输量加大,使输出讯号降低到和输入讯号电平相同的程度,即完全没有放大,这种放大器线路有一个特殊的名称,叫缓冲放大器(BufferAmplifier)。虽然讯号没有被放大,但因为放大器一般都是输入阻抗高,输出阻抗低。所以缓冲放大器常被用作阻抗匹配之用。

既然负回输能有效地降低失真,但为会么又会引起瞬态互调失真呢?原来问题出在时间上,其中又以晶体管机最为严重。和真空管相比,晶体管有坚因耐用,体积小,重量轻放大率高等优点,其缺点是工作特性不稳定,易受温度等因素影响而产生失真甚至失控。解决办法之一是采用高达50至60dB左右的深度负回输。反正晶体管的放大率很高,牺牲一些无所谓,由於采用了大深度的负回输,大幅度减少了失真,所以晶体管机很容易获得高超的技术规格。不过麻烦也就因此而起,为了减少由深度负回佃所引起的高频寄生振荡,晶体管放大器一般要在前置推动级晶体管的基极和集电极之间加入一个小电容,使高频段的相位稍为滞后,称为滞后价或称分补价,可是无论电容如何细小,总需要一定时间来充电,当输入讯号含有速度很高的瞬态脉冲时,小电容来不及充电,也就是说在这一刹那线路是处於没有负回输状态。由於输入讯号没有和负回输讯号相减,造成讯号过强,这些过强讯号会讼放大线路瞬时过载(Overload)。因为晶体管机负回输量大,讯号过强程度更高,常常达到数十倍甚至数百倍,结果使输出讯号削波(Clipping)。这就是瞬态互调失真,因为在晶体管线路最多出现,所以也被称为“原子粒”声。

顺带一提的是,这种负回输时间延迟问题在工业控制系统中也常常遇到,称为纯延迟(DeadTime)问题,其起因绝大部份是因为感应器(Sensor)安装位置太远。例如在一个恒温热水器中,瘟度探测被安装在远离发热顺的位置,结果是当探测器感应到水温足够时,在发热器附近的水温早就已经过热了。这样的控制结果必然是水温在过热和过冷之间大幅摆动,称为控制超调(Overshoot)或系统振荡。纯延迟至今仍然是困扰自动控制技术的一大难题,有关解决方法的论文由五十年代至今少说也有上千篇,但始终找不到一个简单而行之有效的办法。

虽然负回输出现时间延迟不好对付,但要解决也不是没有办法,我们可以干脆让它出现,或即使其出现也不至於造成太大的破坏,方法有多种,例如只用小量大环路负回输,这样即命名出现负回输时间延迟,输入讯号也

不至於过强。所减少的负回输量则由只跨越1个放大级的局部负回输代替,,局部负回输路径短,时间快,不易诱发瞬态互调失真。真空管工作稳定,不一定要用大深度负回输抑制失真,况且其失真多数是人耳爱听的偶次谐波失真所以胆机没有一般所谓的“原子粒”声。至於其他用於线路设计上防范瞬态互调失真的方法,因涉及较多枯燥的理论,这里就不一一介绍了。

除了在线路设计上防范瞬态互调失真外,发烧友还可以采取另一项措施去减少瞬态互调失真,那就是尽量利用各种屏蔽和滤波措施去减少各种高频干扰讯号进入放大器,虽然这些讯号有许多是属於人耳听不见的射频干扰,但因为其频率很高,极易诱发瞬态互调失真,令输入级过载,使音乐讯号得不到正常的放大。

转换速率

瞬态互调失真除了由放大器大环路负回输的时间延迟引发外,放大器速度不够快也是一个重要的原因,如果放大器的速度够快的话即使在同样负回输条件下,瞬态互调失真度也可以降低。放大器的速度是一个通俗的形容,正确的说法应该是指放大器的瞬态响应能力(TransientResponse)。在控制理论中,瞬态响应和频率响应是衡量系统性能的两大方法。它们的优点是不需经详细了解整个系统的详细数学模型,只需要根据系统对特定输入讯号的响应曲线介可估算出系统对特定输入讯号的响应曲线便可估算出系统的特性,从而作出补偿或改善。但相反来说,如果我们知道某个系统的数学模型,也可以不经测试就估算出该系统的响应模式。

对于精确度要求不高的系统,我们可以选择性地采取瞬态响应法或频率响应法去评估系统性能,而对于要求高的系统,两者都必须加以考虑。作瞬态应测试时常用的讯号是单位阶跃函数(StepSignal)和单位脉冲函数(Impulse)。为方便起见,放大器测试多用前者的特殊形式:方波/。一个较为理想的方波含有一个速度极高的电压上升沿和降沿,用来测试放大器的瞬态响是非常合适的。

衡量放大器的响应速度一般是用电压转换速率(SlewRate,台湾称“回转率”)。其定义是在1微秒时间里电压升高幅度,如果以方波测量的话则是电压由波谷升至波峰所需时间,单位是V/us,数值愈大表示瞬态响应度越了,高性能放大器的转换速率一般都可以做到25V/us以上。

提高瞬态响应度最简单接的办法是选用高频特性好的零件。也可以用适当的环路负回输来改善,这似乎是一个自相矛盾的做法,但事实不然,瞬态互调失真只是当讯号速度超过放大器的瞬态响应能力范围之外才会发生。

除了瞬态互调失真外,过快的讯号也会产生另一种失真现象,叫做铃振(Ringing),两者的本质相同。当输入讯号速度快而幅度小时,首先出现的是铃振现象,只有当这个讯号的速度快至某个程度时才会出现瞬态互调失真,然而当讯号速度快兼幅度大时,铃振没有发生便已进入瞬态互调失真状态。最容易引发铃振现象的讯号就是各种各样的速度快但幅度小的高频干扰噪音,这就是为什么音响设备要有完善的抗干扰措施的原因之一。

界面互调失真(InterfaceIntermodulationDistortion)

界面互调失真算是一个较新和较少人提及的放大器规格。和下面将要提及的阻尼系数一样,除了和放大器线路有关外,和扬声器也有很大关系。所以在介绍这两项规格前,先简单地说一说扬声器有关这方面的特性。

目前的音响扬器绝大部分都是采用电动式原理的动圈式喇叭,其结构包括一个用作产生磁场的永久磁铁及一人音圈。从构造上来说动圈式扬声器属於一种特殊形式的直流马达,因为音圈只需要来回运动而不是旋转,所以不需使用直流马达上常见的炭刷和换向器(俗称“铜头”)

无论是交流马达或是直流马达,都是具有可逆性的,即在某种条件下可当作发电机来使用。直流马达在结构上和直流发电机没有差别,尤其是永久磁钱式直流马达,只要能够使它的转轴转动,就可在其接线端上产生出一定的电压。对动圈式扬声器来说,只要我们用手按压振膜,就一定会在接线端上产生电压,大小则视乎按压的速度和幅度而定。

由于损耗和非线性化的影响,扬声器不可能对由放大器输出的全部电能加以利用而会有剩余电能产生,另外由于振膜的机械惯性原因,在音圈中也会产生多余电能。由前者所产生的问题稳为界面互调失真,而后者则会使扬声器的低频控制力变差。

界面互调失真和扬声器内阻及负回输线路有关。当放大器输出的电能无法全部转变为机械能量时,多余的电能就必定会在扬声器线圈中产生出额外的反电势(Backemf),这个反电势会由喇叭线回馈至放大器的输出端,然后依放大器内阻的大小形成一个电压,这个电压会被负回输线路反馈至输入端,和输入讯号打成一片。使中低频声音混浊,分析力和层次感大减。

要降低界面互调失真,关键之处是要降低负回输量和放大器内阻(即提高阻尼系数)。有许多Hi-End晶体管放大器正是采用这种原则进行设计的。除此以外,双线接驳也是另类改善途径,因为分开的高低音线路使低频端

的反电势不会对高频讯号产生影响,从而改善音质。

阻尼系数(DampingFactor)

阻尼系数的扬声器阻抗和放大器输出阻讥之间的比例。顾名思义,阻系数是表示对某一个过程中进行变化的物理量加以抑制的程度。以扬声器来说,要抑制的是扬声器振膜在没有电讯号输入的情况下所作的惯性振动,简单地说这是一个制动动作。扬声器的振膜是不能用机械阻尼方式来制动的,所能使用的只是电磁方式的阻尼。而这种方式要求系统必须尽量处於发电机状态。

前面的讨论曾提及扬声器会很容易进入发电机状态,当输入电读号消失后的一瞬间,扬声器振膜在惯性作用不还在振动。

这种振动会在音圈中产生出一个感应电压,这时如果放大器输出阻讥低的话,就相当於在扬声器端子上并接一个很小的电阻,音圈上的感应电压就会驱使一个较大数值的电流流经放大器的内阻邮局就是说扬声器此刻变成电源,而放大器的功率输出级线路却变成负载。根据电磁感应定律,这个电流是音圈在永久磁铁的磁场中振动所产生的,所以这个音圈电流就必定会产生一个和振动方向相反的力去抵消振动。放大器的内阻越小,电流就越大,抵消惯性振动的作用也就越强。由於这个电流的能量是会在电阻上变成热量消耗掉,所以这种制动方式在电机控制技术中称为“能耗制动”(DynamicBracking)。扬声器在重播低频时的振幅最大,所造成的惯性振动也最严重,不加以抑制的话会使低频控制力变差,缺乏力度、弹性和层次感,但过份抑制则会使声音变乾。

胆机因为有输出火车的线圈电阻存在,阻尼系数大极有限,相反地,晶体管机采用多管并联系等方法可轻易将阻尼系数提升至一百几十,甚至达到数百。不过可异一个阻巴系数的要求,这也就造成了不同的扬声器和放大器之间会有各种不同音色的配搭。

对采用了大一半路负回输的放大器来说,阻尼系数并不是唯一会对扬声器进行刹车的工具,因为扬声器的惯性振动电流流经放大器的输出内阻时,将会产生某个数值的电压,负回输线路即时将之反馈至输入端,令放大线路以为出现了一个不该出现的失真电压,马上产生一个反相的讯号加以抵制。这可是一种最强力的马达电制动方式,称为“反接制动”(Plugging)。不过也是一种最少使用的方式,因为令一台马达突然反转会产生巨大的机械冲击力而损坏机器,但扬声器本来就是设计成不断前后运动的装置,所以这种方法理论上完全没有问题,然而实际上却常常出问题,麻烦又是来自负回输。

扬声器不是麦克风,由振膜振动产生的电压,不会像麦克风寻样准确,所以放大器生的抵消电压也不可能做到完全和振动大小相等,方向相反。结果是使抑制过程出现不稳定,低频不是圆滑而迅速地减少,这个过程其实和界面互调失真的过程非常相似。某些原子粒放大器的低频控制力还不如胆机,原因也就在於此。

衡量放大器性能还有一些其他的规格,这篇文章所提及的只是些较多发烧友关注,加上经常出现争议的规格。笔者决不是什么专家,只是因为工作时往往需要同时兼顾电机和电子甚至机械方面的技术原理,头痛之馀发觉在发烧领域中有许多的技术或问题,现象等等,其实都是一些在其他工程技术领域早已被人了解和认识的东西,其本身并不深奥和神秘,只是不同行业解释方法不同而令人摸不着头脑,这篇文章当试用一些具体的比喻解释和区别一些常令人混肴的规格。希望一些非工程人仕的发烧友能有更清晰的概念。

放大器技术发展到今天相信已很难在线路设计和材料运用方面作出特别技术突破。高质素的器材只能是靠仔细认真的态度,对过往常被人忽视的,大量的琐碎技术规格一点一滴地去改善,每前进一上都很不容易,成本和成果越来越不成比例。所谓平,靓,正只是相对而言,技术是用钱砌出来的,有许多所谓高科技军事技术,运用的只是那些各国大专院校和研究机构的学者,为了提高自己的学术地位,在公开渠道上发表的理论研究成果,根本无密可保,难只是难在预研,设计,试验,生产和保证质方面的工艺技术,像Hi-Dnd器材一样,所投入的成本往往是天文数字,得回来的有可能只是一项单靠改造老机器便能使用的工艺.

服装制作工艺基础知识

第一章服装制作工艺基础知识 第一节服装术语 服装术语是指服装用语,比如某一个品种,服装上的某个部位,服装制作每一种操作过程和服装成品质量要求等,都有专用语,它有利于指导生产,有利于传授和交流技术知识,也有利于管理,在服装生产中起着十分重要的作用。 (一)服装成品部件名词术语 1、上主装部位(衣服) 前身:门襟、里襟、驳头、小肩、串口、底边止口、驳口、止口圆角、省位。 后身:背缝、背衩、后肩省、过肩。 领子:倒挂领、领上口、领下口、领里、立领、袖子、一片袖、圆装袖、中缝圆袖、连袖。 口袋:有盖贴袋、风琴袋、暗裥袋、明裥袋。 2、下装部(裤子) 烫迹线、侧缝、腰头、腰里、后袋、门襟、里襟、侧缝直袋、侧缝斜袋、串带袢。 (二)服装操作术语 1、缉缝, 2、缉明线, 3、缉省缝, 4、坐缉缝, 5、分缉缝, 6、坐倒缝, 7、坐缉缝, 8、分缉缝, 9、环针,10、

擦针,11、内包缝,12、外包缝。 第二节服装专用符号 服装专用符号是一种用符号代替汉字说明,即简洁又明了,比文字表示更形象标准,也便于国际间的技术交流,下面是部分专用符号。 (一)服装熨烫工艺符号及名称 服装面料在工业生产中熨烫也是一道重要的工序,熨烫符号表示了熨烫方式和熨烫温度的要求。下面是这些符号表示熨烫温度。 (二)服装缝纫工艺符号及名称 服装在各部位设计了不同的工艺结构,工艺造型,服装缝纫工艺用比较形象的符号,明确地表达所要采用的缝纫方式,工艺流程各道工序的操作人员必须按照缝纫工艺符号所表示的方式进行操作。 1、手缝工艺符号及名称 2、服装机缝符号及名称 第三节电动平缝机介绍 随着市场经济的迅速发展,工业平缝机的种类和型号也不断增加。现在工业平缝机虽然种类繁多,外观各有不同,但从机械结构传动原理和过程上来看基本上相似。

音频功率放大器设计详解

音频功率放大器设计 一、设计任务 设计一个实用的音频功率放大器。在输入正弦波幅度≤5mV,负载电阻等于8Ω的 条件下,音频功率放大器满足如下要求: 1、最大输出不失真功率P OM≥8W。 2、功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz。 3、在最大输出功率下非线性失真系数≤3%。 4、输入阻抗R i≥100kΩ。 5、具有音调控制功能:低音100Hz处有±12dB的调节范围,高 音10kHz处有±12dB的调节范围。 二、设计方案分析 根据设计课题的要求,该音频功率放大器可由图所示框图实现。 下面主要介绍各部 分电路的特点及要求。 图1 音频功率放大器组成框图 1、前置放大器 音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大,然后输

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

服装打版的基础知识

服装打版 服装打版有平面裁剪和立体裁剪之分。 平面裁剪是指使用公式,比例,经验值等在平面的纸上绘制服装结构图最后形成服装纸样,然后使用纸样进行单件或批量裁剪,制作生产。平面裁剪不够直观,依赖经验,不适合完成复杂的带有褶的立体服装款式。比如日本原型裁剪,中国的比例裁剪,母型裁剪都属于平面裁剪。 立体裁剪是指先使用坯布(成本低的适合设计想法的面料)在立体人台上把服装的款式造型操作出来(坯布通过大头针在人台上固定),用笔在坯布上做好服装结构线的标记;然后取下坯布再平面的修顺衣片的结构线;最后把坯布的服装结构线复制到纸上形成服装纸样完成制版。 立体裁剪在西方国家比较常用和重视,东方国家比较常用平面裁剪。立体裁剪直观,不依赖经验,适合完成复杂的有多褶的立体感强的服装款式。 如何学好服装打版 最好的学习办法就是自己打版自己把它做成衣服,经历一段实践后就可以自立门户了! 服装打版和服装裁剪的区别 服装裁剪包含两种意思。 一种是指将打好的衣片纸样铺在面料上按照纸样衣片的轮廓将面料裁剪成各个衣片; 一种是指直接在面料上画好衣片的轮廓然后按轮廓裁剪成各个衣片,这样就减少了打版的环节(完成这项工作的人我们俗称裁缝),比较适合单件服装的裁剪。 服装打版就包含一种意思,就指在纸上画出衣片的轮廓图形成纸样,为在面料上裁剪提供依据。

服装打版比较适合大批量的服装裁剪,因为纸样可以反复使用,面料可以按服装数量来铺需要的层数。 服装打版常用的工具 评价服装版型打的好坏,不但比例要合适,尺寸要准确,线条也要圆顺,比如袖山、袖窿。线条是否优美决定了你的板型好与坏。好板型要做到量与型的统一。 (3)外形轮廓 外形轮廓又称造型。不同的外形轮廓有着不同的造型特征。常见的有H、A、V、T、O型。 H型具有xx、庄重、流畅不贴身的特点。 X型具有窈窕、优美,体现女性体型自然美感的特点。 A型具有稳重安定感,充满青春活力上紧下松的特点。 V型具有夸张肩部,体现男性魅力的特点。 T型具有简单、大方,呈自然绉褶状的松身特点。 O型具有夸张肩部、收缩下摆、显示夸张柔和的特点。 从以上造型特点中知道,服装的外形轮廓不完全等于人的体型,其中适应人的体型,直接呈现人体的线条、风韵的服装,属紧身合体造型;用夸张和修饰人体的方法,创造出时代流行的服装,属松身或局部合体的造型。(4)线的造型和用途 服装衣片是由不同的直线与曲线连接而成,这些线可能是外形轮廓线,也可能是各种省、缝、折裥、装饰线迹,也可能是衣身分割线,对于衣身分割线,我们要分清是功能性分割线还是装饰性分割线,因为功能性分割线往往包含一部分省道在分割线中,而装饰性分割线往往是把衣片进行分割,再进行缝合。 (5)服装各部件的组合关系及其具体尺寸和比例

高效率音频功率放大器设计文献综述【文献综述】

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

服装基础知识大全

服装基础知识汇总 内衣文胸的款式分类 牛仔裤的发明者—李维·施特劳斯 袜子生产工艺流程 服装洗水后出现的问题及基本原因 牛仔布的分类 牛仔裤用量的计算方法 服装色差的识别成因与预防 “服装”的英语名词解释 衬衫简介与应用常识 西装简介与应用常识 Levi"s牛仔裤相关知识 衬衫的分类 服装包装颜色中英文对照 服装包装产品中英文对照 服装术语 服装基础知识之产品行业术语 服装基础知识之穿着分类术语 牛仔裤上吊牌的英语含义 泳衣的分类

服装辅料的种类特点与检验 帽子常用词汇中英文对照 服装专业(车缝)词汇中英文对照 服装材料的选择和鉴别小常识 羊毛衫的分类 胸罩罩杯尺寸说明表 服装分类大全(一) 服装分类大全(二) 服装分类大全(三) 内衣文胸的款式分类 无肩带文胸或可卸式文胸-----适合于较宽的领口或袒领的外衣。 背心式文胸-----舒适无束缚感,适合少女穿着。 环带型文胸-----配合环带型领的外衣。 衬垫型文胸-----是为胸部不丰满的女性设计的,在罩杯中加用衬垫以提高乳房的丰满度。 低开口文胸-----开口很低,以配合V型领或低开领的外衣。 透明文胸-----以透明织物制成,十分性感,已逐渐成为时尚。 连身型无肩带文胸-----可以同时衬托乳房和收紧腰部,适合乳房较平的女性。

连身型有肩带文胸-----同时衬托乳房和收紧腰部,适合乳房较平且下垂的女性;黑色透明纱设计,兼有神秘感和现代感。配以深色礼服,更显女性魅力。 无缝型文胸-----采用高弹力织物,罩杯不用缝合。前扣型文胸-----便于穿脱,同时增加胸部的丰满感。 牛仔裤的发明者—李维·施特劳斯 成长记录 2002年10月1日,上海万人体育馆熙熙攘攘,但所有人的眼光都被一个东西吸引住了,一条长28.9米,腰围19米,重247公斤,挂起来有8层楼高的牛仔裤,人们都在议论纷纷,这是我们日常生活所穿的牛仔裤吗?竟然可以如此巨大,但它的确是一条裤子,虽然如此巨大,但它跟普通的牛仔裤没什么两样,只不过是放大了10倍……这就是世界著名的牛仔裤制造商李维(Levi’s公司的作品,这条牛仔裤已经被英国吉尼斯总部确定为“世界第一”。当然,还有一个第一是李维·施特劳斯创造的,因为他是世界上第一个发明牛仔裤的人。 不安分的淘金者 1829年,李维·施特劳斯出生于一个德国的小职员的家庭,作为德籍犹太人,李维从小就很聪明,顺顺利利地上完中学、大学,就如他的父辈一样,他当上了一个文员。

双声道音频功放的设计

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

功放基础知识

功放基础知识 1 家用声频功率放大器常识 1.1定义 声频功率放大器是将信号源(例如VCD)输来的信号进行放大处理使之能驱动扬声器系统工作的设备它是电声系统中的重要设备决定着整个 放声系统的电声性能和放声效果 1.2分类 从用途上可以大致分为四种 1.2.1 家庭影院用环绕声放大器 它追求准确的声像定位追求听众的现场感受俗称AV放大器AV功放能对编码的或不编码的信号进行处理当然也有仅作功率放大的多声道放大器 1.2.2 专用音乐重放功率放大器 追求低噪声高品质力求原汁原味的艺术体现俗称Hi-Fi放大器1.2.3卡拉OK功率放大器 追求人声表现好并可对人声进行美化 1.2.4 组合音响 追求功能的实现并没有对音色有很高的要求 1.3 AV放大器的组成 一般来讲最常见的AV放大器可分为AV综合放大器内置解码器码器和AV多声道放大器不含解码器两种例如我公司的TA6110和TA 2030就分别属于上述两种放大器也有很多AV功放带有收音功能所以也有人称AV接收机AV RECEIVER 以TAE6110为例一般AV放大器包括音源选择解码音量音调控制功率放大控制与显示和电源等部分如下图所示

1.4 AV放大器的主要指标 1.4.1 输出功率 一般是指功放机输送给其负载的功率单位为瓦W一台功放机的输出功率是和负载大小失真度大小以及测量方法密切相关所以只有说明清 楚这几项条件功率的数值才是有意义的才具有可比性 市场上有的机器标出音乐功率和音乐峰值功率其实由于这两种功率无统一的标准各厂的测量方法也不一样故其数值往往不实 1.4.2 频率响应 频率响应是表征功放机的频率范围以及在频率范围内的不均匀度频率响应曲线是否平直一般用分贝表示 1.4.3 信噪比 信噪比是指功放机输出的信号电平与各种噪声电平之比用分贝dB 来表示信噪比当然越高越好 1.4.4 失真度 失真度是指功放机输出信号的失真程度常见的是指谐波失真多用百 分数表示 2 常见环绕声系统的几种类型 2.1 Dolby Sourround Dolby Sourround是杜比实验室在MP矩阵基础上发展而来的它有4个声道解码器的作用就是把隐藏着的第三维信号恢复出来我们常见的杜比 定向逻辑解码器Dolby Pro Logic采用主动式解码性能比被动式解码器大大提高直到今天还在使用 2.2 Dolby Digital Dolby Digital也是杜比实验室研发的它有5.1个声道其中三个是前置声道左中右和两个环绕声道共5个全频带20Hz20kHz声道 一个被称为.1声道的有限频带3Hz120Hz的不完全频带的低频声道统称5.1声道 这5.1声道中的5声道用来产生平面水平面立体声而.1声道用于表现那些特殊的低频效果声如爆炸声撞击声 所有这6个声道的信号都是数字化的即将模拟声音信号进行取样量化和编码再进行码率压缩形成AC3码流功放机就是将接收到的码流进行解压缩并转换成模拟信号经放大处理后推动扬声器发声 2.3 DTS DTS是英文Digital Theater System的缩写其意为数字影院系统它和Dolby Digital有相似之处也是一种将多声道信号数字化后压缩编码的音频制式采用5.1声道格式但最多可达8.1声道目前采用DTS编码的 的软件越来越多DTS已经在家庭影院中占有重要的地位

音频功率放大器设计(明细)

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)

功率放大器测试基本常识

功率放大器测试基本常识 一、功率放大器常用测量的仪器: 1.音频信号发生器, 2.毫伏表, 3.示波器, 4.失真仪, 5.负载, 6.信号扫 频仪, 7.万能表, 8.高压测试仪, 9.电阻测试仪。 二、测量仪器连接方式: 三、测试项目: 1.AC 电压测试:单位:V (交流电压) 根据出货地点不同而设定的电压:117±5 V 、220±5 V 。 老化实验时必须提升原电压的10%作为测试电压。 2.DC 电压测试:单位:V (直流电压) 根据各机器要求不同而设定的电压,如±10V 。 3.ID 测试:单位:mv ID 为功率放大器的静态电流之简称。 测试时用万用表200MV 挡,测水泥电阻的两端(发射极对地),标准值为 5MV 或按工程要求。 4.灵敏度测试:(信号强度) 单位:mv 输出额定电压时所须的信号强度:(专业机型)卡侬座700—800 mv ,莲花 音频信号发生器 信号扫频仪 被测产品(功率放大 器) 负载箱 失真仪 毫伏表 示波器 转换器 IN OUT 并联 并联 + - + + - - + + + - - - + - - + + - ~ ~ ~ ~ - -

座400—500 mv或按工程要求。 5.分离度、串音测试:单位:dB 输出额定电压时,两通道间的分离幅度,从一通道满功率输出测另一通道的dB数。标准值60dB。或按工程要求。 6.频响测试:(频率响应) 单位:dB 输出额定电压时,调小本通道VR,使输出衰减10dB,(或20 dB按要求)的电压为“0” dB,调节信号频率至低频和高频(20Hz----20KHz测试),并使信号源幅度不变(输入信号和原来一样),此时的输出与“0” dB相比较,变化在一定范围内±3 dB。 7.信噪比(S\N) 测试:单位:dB或mv 输出额定电压时,去掉信号后的电压,噪音和满功率信号的比值,90dB 以上、3mv以下或按工程要求。 8.额定功率测试:单位:W 2 信号强度和阻抗一定时的电压。功率(P)=电压(U)/阻抗(R)最大不失真的条件下。 9.失真度测试:单位:% 1KHz信号,输出额定电压时的失真度。0.5%以下或按工程要求。 10.动态失真测试:单位:% 输出额定电压时,先关本通道VR至最小,信号源按要求提升25或30dB, 再调大本通道VR,输出10V(例),或按工程要求的电压值,波形不切波,看失真。 11.容性电容测试: 输出额定电压时,把负载调至容性负载,看输出与额定输出相比较的值 应在一定范围内,并且波形无毛刺(振荡)现象。输出额定电压时所加

高功率放大器(HPA)基础知识

高功率放大器(HPA)基础知识 1、用途及特点 在无线通信系统,高功放(HPA)是发信电路重要组成部份。通常,它由多级放大器构成,其输出端是发射链路最高电平点,它经双工器与发射天线连接。 HPA在发信电路部位如图1所示。 高功放主要作用,是在发射频率上,将低电平信号放大到远距离传输所要求的高功率电平。因频段、传输距离、天线增益、信号调制方式等因素,不同发射机HPA输出功率差异甚大。在常用微波频段(800MHz~28GHz)可从几十瓦到几十毫瓦不等。 高功放电路特点: (1)在大容量(或多载波)数字通信系统,设计HPA电路尤其是末级电路,常发生大功率输出与线性要求之间矛盾。经常采用三种解决办法 * 采用平衡放大电路,其合成输出功率较单管增加一倍且保持单管线性。在常用微波频段经常用下图所示正交混合电路(或3dB桥)实现功率合成。 * 采用预失真补偿电路,设计一个预失真网络使它产生的三阶互调与HPA三阶互调在输出合路器中相互抵消。构成方式如下图所示,

予失真补偿电路设计复杂、带宽窄,使用不普遍。 *在HPA前级设置自动电平控制(ALC)电路,通过末级输出耦合检波直流,控制PIN衰耗,保持输出功率恒定。防止因前级输入电平过高因饱和失真。该方法只能予防失真而不能改善失真, (注:ALC与大容量长距离数字微波采用的ATPC不同,前者是以保持发射机输出功率恒定,防止失真为目的,采用的是开环控制方式。而自动发射功率控制(ATPC)是发射机功率受控于对端接收电平,当电波传播发生深度平衰落时,提高发射功率,最大可达到额定功率。在正常传输时间里使发射功率小于额定功率10dB。采用的是闭环控制方式。是以减轻干扰、抗平衰落为目的。) (2)HPA采用的大功率器件都呈现极低的输入、输出阻抗,其阻抗实部绝对值很小,都在1~3欧姆左右,而容抗和引线电感很大。对这样的大功率器件进行输入、输出和级间匹配非常困难。因单片微波集成电路(MMIC)技术的发展,许多厂家已制造出输入输出内匹配的大功率器件,大大地缓解设计难度。 (3)HPA输出级必须要考虑空载保护。若与输出负载间发生严重失配(如,连接天线馈线开路或短路)末级与输出负载电路之间将产生大驻波电压,驻波峰值电压一旦落在器件漏极,它与供电电压迭加将使器件击穿。 在微波频段常采取二种保护方法,在4GHz以上频段借助于输出隔离器中的反向吸收负载R吸收反射波,它如下图所示, 在低频段常用定向耦合器(Diectional coupler)检测反射波,超出定值时自动切断功放电源并发出告警。工作示意图如下

基于TDA2030的音频功放设计报告

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。

音箱功放机产品基础知识

音箱、功放机产品基本知识培训教材 广州市迪声音响有限公司GUANGZHOU DESAM AUDIO CO.,LTD

第一章放大器 一、概述 放大器(Amplifier)是音響系統中最基本的設備,它的任務是把信號源的微弱電信號進行放大以驅動揚聲器發出聲音。由于放大器的輸入和輸出都是電信號,不牽涉到复雜的能量變換過程(如傳聲器把聲能變成電能,揚聲器把電能變成聲能等),所以它是音響系統中技朮比較成熟、各項電聲指標比較高的設備。在國產專業音響設備中,進步最快,最能替代進口設備的產品就是一批國產名牌專業功率放大器。 放大器按其在音響系統中所處的位置及其分工不同,可分為前置放大器(前級)和功率放大器(后級)兩大類。前置放大器的主要任務是把從各种信號源(如話筒、唱机、CD唱机等)輸入的信號進行選擇和放大,并提供各种控制功能如均衡控制、音量控制、響度控制、平衡控制、音調控制和帶寬控制等。前置放大器的輸出電平一般定為0dB(即0.775V)或略高一些,它只能驅動耳机放聲,必須經過功率放大器進一步放大才能驅動揚聲器放出宏亮的聲音。功率放大器的主要任務則是把來自前置放大器(在專業音響系統中則是來自調音台)的信號進行功率放大以驅動揚聲器發聲。 在民用音響中,前級和后級的組合有兩种方式,一种把前、后級裝在一起成為一個單元,稱為合并式放大器或稱為擴音机,這种結构較簡單,用得較普遍。另一种就把前級与后級分開裝成兩台設備,這時的功率放大器常稱為“純后級”,這种結构較复雜,成本較高,但搭配較靈活。專業音響系統中則几乎全部是前、后級分開,而且大多數情況下是由調音台代替了前置放大器。只有少數是例外,如中、小功率的背景音樂擴聲机、公共廣播机、卡拉OK机等仍然是采用合并式。 下面分別敘述前置放大器和功率放大器的結构、特性和應用。重點放在功率放大器,而前置放大器僅作扼要介紹。 1、前置放大器 圖1 - 1是典型的立体聲前置放大器(Pre Amplifier)。因為立体聲放大器的左、右通道 完全相同,所以只畫其中一路。 從圖中可,信號源有: 唱机、調諧器、錄音机和線路輸入(LINE IN)或輔助輸入(AUX IN)。 這個輔助輸入是為了增加靈活性,例如在需要時,可供連接CD机、影碟机、錄像机、電子琴、電吉它、電倍司(低音電吉它) 、合成器等高電平(100mV以上)信號或其他線路的輸出信號等。 图1-1前置放大器的组成 不同的信號源,不僅輸出電平和要求与之匹配的負載各不相同,而且它們各自的頻率特性也有很大的差

入门:功放的分类及主要特点分析

启拓专业手拉手会议,矩阵切换厂商-全球抗干扰专家 入门:功放的分类及主要特点分析 功放俗称“扩音机”他的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大,推动音箱防声。一套良好的音响系统功放的作用功不可没。 按照使用元器件的不同,功放又有“胆机”(电子管功放),“石机”(晶体管功放),“IC 功放”(集成电路功放)。近年来由于新技术,新概念在胆机中的使用,使得电子管这个古老的真空器件又大放异彩,它的优美的声音,令许多烧友拜倒。资深的发烧友几乎都有一台。“IC功放”由于他的音色比不上上两种功放所以在HI-FI功放中很少看到它的影子。 功放大体上可分为三大类“专业功放”“民用功放”“特殊功放”。 “专业功放”一般用于会议,演出,厅,堂,场,馆的扩音。设计上以输出功率大,保护电路完善,良好的散热为主。大多数“专业功放”的音色用于HI-FI重放时,声音干硬不耐听。 “民用功放”详细分类又有“HI-FI功放”“A V功放”“KALAOK功放”以及把各种常用功能集于一体的所谓“综合功放”。“HI-FI功放”就是我们发烧友的功放了,它的输出功率一般大都在2X150瓦以下。设计上以“音色优美,高度保真”为宗旨。各种高新技术集中体现在这种功放上。价格也从千余元到几十万元不等。 “HI-FI功放”又分“分体式”[把前级放大器独立出来],和“合并式”(把前级和后机做成一体)。一般的讲,在同档次的机型中“分体式”在信噪比,声道分割度等指标上高于“合并机”(不是绝对的)。且易于通过信号线较音。合并式机则有使用方便,相对造价低的优点,平价合并机输出功率一般大都设计在2X100W以下,也有不少厂家生产2X100W以上的高档合并机。 A V功放是近年脱缰而出的一匹黑马,随着大屏幕电视,多种图象载体的普及,人们对“坐在家里看电影”的需求日益高涨,于是集各种影音功能于一体的多功能功放应运而生。 A V是英文AODIOVIDIO即音频,视频的打头字母缩写。“A V功放”从诞生到现在,经历了杜比环绕,杜比定向逻辑,AC-3,DTS的进程,A V功放的与普通功放的区别,在于A V功放有A V选择杜比定向逻辑解码器,AC-3,DTS解码器,和五声道功率放大器。以及画龙点睛的数字声场[DSP]电路,为各种节目播放提供不同的声场效果。但是由于AV功放

服饰基本知识

服饰基本知识 从制造方法来分主要染色布和色织布两种 1、染色布和色织布的区别 染色布是指用预先织好的坯布直接拿去着色的布料,它的生产流程是: 坯缝——煮炼——烧毛——丝光——染色(深色和艳丽的颜色需要两次)——预缩——开幅——烘干——定型。生产周期10-15天。 色织布是指根据需要的颜色,先把纱线着色再上机制造的布料,它的生产流程是:染纱——拉经——穿扣——上机——制造——坯检——煮炼——烧毛——丝光——预缩——开幅——烘干——定型。生产周期35-45天(大提花需45天左右)。 2、面料的手感一般用什么来控制 布料的手感一般用柔软剂的多少来控制,这种方法简便快捷,但添加多了会减低布料的强力,要求高的情况下可另外采用别的方法,这样做好后会使布料柔软、蓬松,布面光泽亮丽,但其他处理方法使成本增加,从而启起订量也比较高(1000米以上)。(液氨) 3、色织布的纤维分为哪几种 天然纤维(棉、麻类)、再生纤维、天丝(木浆、莫代尔)、竹纤维、再生棉(粘胶)、涤纶等。 4密度——用于表示梭织物单位长度内纱线的根数,一般为1英寸或10厘米内纱线的根数,我国国家标准规定使用10厘米内纱线的根数表示密度,但纺织企业仍习惯沿用1英寸内纱线的根数来表示密度。如通常见到的“45X45/108X58”表示经纱纬纱分别45支,经纬密度为108、58。 幅宽——面料的有效宽度,一般习惯用英寸或厘米表示,常见的有36英寸、44英寸、56-60英寸等等,分别称作窄幅、中幅与宽幅,高于60英寸的面料为特宽幅,一般常叫做宽幅布,当今我国特宽面料的幅宽可以达到360厘米。幅宽一般标记在密度后面,如:3中所提到的面料如果加上幅宽则表示为:“45X45/108X58/60"”即幅宽为60英寸。 面料纱支----我国采用计量方法:1英寸(2.54厘米)长度内纱线的根数来表示。单根纱的表示方法是:30支单纱表示30S(英制式的表示符号是英文字母 全棉:100%纯棉面料透气性好,吸湿性好、手感柔软、穿着舒适、抗皱性能较

高保真音频功率放大器设计

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。

专业功放维修基础知识

专业功放维修基础知识—功放维修 指南 维修功率放大器(功放)必须具备以下基础知识,功放维修才能从入门到精通。 1,必须对功放的基本原理有一定了解,能读懂功放的电路图纸,能将一台功放印制板划分成几个单元电路,弄懂功放的的电路构成有助于功放电路故障分析。如果对功放的原理还不了解,对功放的电路图还不能读懂,请搜索本站相关资料。本文主要介绍维修功放必须知道的知识,首先要对功放的原理了解,能读懂功放电路图,能将功放电路分成几个单元电路。 2,维修功放更换元件尽量采用和功放原来型号和品牌一致的器件(主要指差分管和功率管),瓷片电容更换时要采用耐压高的电容(主要指消振电容),功率电阻应换成不低于原来器件标称功率。继电器的触点通断电流不低于原继电器的触点通断电流,可根据继电器型号查询继电器参数知道。 3,更换元器件时,大功率管应紧固安装在散热器上(否则会再次导致烧功率管),安装时涂抹硅脂应均匀。 4,元器件更换后应为功放带限流测试(一般为100W左右灯泡)功放工作点,工作点主要是功放输出中点(应无直流电压,一般低于100mv,),功放功率管的偏置电压应对称,恒流源电路和差分电路及恒压偏置电路应工作正常。 保护电路应正常(继电器应正常起跳),对电子保护电路应重点检查,保护电路取样元件应重点检查(否则易导致再次烧大功率管)。 5,功放工作点正常后去掉限流空载为功放通电,可用手触摸大功率管的温升情况,温升正常给功放输入信号(1KHZ正弦波信号),用示波器检查功放输出波形是否正常,功放输出波形应无失真及自激)正常后进入下一程序。 6,给功放带载,让功放输出较小信号试音,用手触摸功率管应不烫手温升正常,继电器应不误动作,慢慢开大信号试音,音箱声音正常散热器温升正常功放就修好了。如果开大音量过程中继电器保护,应立即关机检查。

音频功率放大器

河南城建学院 《电子线路设计》课程设计说明书 设计题目:音频功率放大器 专业:计算机科学与技术 指导教师:杜小杰 班级:0814141 学号:081414109 姓名:罗含霜 同组人:娄莉娟 计算机科学与工程学院 2016 年6月6日

前言 在介绍音频功率放大器的文章中,有时会看到“THD+N”,THD+N是英文Total Hormonic Distortion +Noise 的缩写,译成中文是“总谐波失真加噪声”。它是音频功率放大器的一个主要性能指标,也是音频功率放大器的额定输出功率的一个条件。 THD+N性能指标 THD+N表示失真+噪声,因此THD+N自然越小越好。但这个指标是在一定条件下测试的。同一个音频功率放大器,若改变其条件,其THD+N的值会有很大的变动。 这里指的条件是,一定的工作电压VCC(或VDD)、一定的负载电阻RL、一定的输入频率FIN(一般常用1KHZ)、一定的输出功率Po下进行测试。若改变了其中的条件,其THD+N值是不同的。例如,某一音频功率放大器,在VDD=3V、FIN=1kHz、RL=32Ω、Po=25mW条件下测试,其TDH+N=0.003%,若将RL改成16欧,使Po 增加到50mW,VDD及FIN不变,所测的TDH+N=0.005%。 一般说,输出功率小(如几十mW)的高质量音频功率放大器(如用于MP3播放机),它的THD+N指标可达10-5,具有较高的保真度。输出几百mW的音频功率放大器,要用扬声器放音,其THD+N一般与为10-4;输出功率在1~2W,其THD+N 更大些,一般为0.1~0.5%.THD+N这一指标大小音频功率放大器的结构类别有关(如A类功放、D类功放),例如D类功放的噪声较大,则THD+N的值也较A类大。 这里特别要指出的是资料中给出的THD+N这个指标是在FIN=1kHz下给出的,在实际上音频范围是20Hz~20kHz,则在20Hz~20kHz范围测试时,其THD+N要大得多。例如,某音频功率放大器在1kHz时测试,其TDH+N=0.08%。若FIN改成20Hz-20kHz,,其他条件不变,其THD+N变为小于0.5%。 过去有用“不失真输出功率是多少”这种说法来说明其输出功率大小。这话的意思指的是输出的峰峰值没有“削顶”现象出现,即Vout(P-P)=Vcc-(上压差+下压差)这种说法是不科学的。即使不产生削顶,它也有一定的失真。较科学的说法是THD+N在某一指标下可输出的功率是多少。

音频功率放大器的设计与实现

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

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