音频功率放大器答辩思考题(2012)

信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)设计(论文)题目: 音频功率放大器的设计专业: 应用电子技术班级: 应电08-2学号:姓名:指导教师:二〇一〇年十二月十日目录摘要 (1)第1章绪论 (2)第2章方案设计 (4)2.1方案选择 (4)2.1.1 功放类型的选择 (4)2.1.2 实现电路的选择 (5)2.2方案论证 (6)第3章单元模块设计 (7)3.1前置放大模块设计 (7)3.1.1 集成运放 (7)3.1.2 LM324简介 (7)3.1.3 输入放大电路 (8)3.1.4 音调控制电路 (9)3.2音量控制模块 (11)3.3功放模块 (12)3.3.1 TDA2030简介 (12)3.3.2 TDA2030应用电路 (13)3.3.3 级间耦合电容的选择 (15)3.4电源模块 (15)3.4.1 电源电路的系统结构 (15)3.4.2 电源电路 (16)第4章电路仿真 (19)第5章实物制作与调试 (21)5.1印制电路板的制作 (21)5.2元器件的安放顺序 (22)5.3焊接 (22)5.3.1 焊接的工艺要求 (22)5.3.2 焊接的操作 (22)5.4实物 (23)5.5单元电路调试 (23)5.5.1 前置放大级的调试 (23)5.5.2 音调控制级的测试 (24)5.5.3 功放级的调试 (24)5.6整机调试 (25)5.6.1 级联调试 (25)5.6.2 电压放大倍数的测量 (25)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录1 音频功率放大器电路原理图 (30)附录2 元件明细表 (31)摘要在现代音频普及中，人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的不同，对相同电气指标的音频设备得出不同的评价。

所以，就高效率音频功率放大器而言，应该达到电气指标与实际听音指标的平衡与统一。

音频放大器的发展已经有快要一个世纪的历史了，从最早的电子管放大器的第一个应用就是音频放大器。

课程设计任务书学生姓名：专业班级：电信指导教师：工作单位：信息工程学院题目: 音频功率放大器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。

直流电源±12V，或自选电源。

可用仪器：示波器，万用表，毫伏表等。

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，选择合适的功放电路，如：OCL、OTL或BTL电路。

完成对音频功率放大器的设计、装配与调试。

（2）设计要求1 输出功率10W/8Ω；频率响应20~20KHz；效率>60﹪；失真小。

2 选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。

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 第18周前半周，完成仿真设计调试；并制作实物。

2 第18周后半周，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：年月日日月年系主任（或责任教师）签名：目录1 设计任务与要求……………………………………………………………………………..错误！未定义书签。

1.1设计任务…………………………………………………………………………………...错误！未定义书签。

1.2设计要求…………………………………………………………………………………...错误！未定义书签。

2 设计方案………………………………………………………………………………………...错误！未定义书签。

3 选择器件与参数运算………………………………………………………………………错误！未定义书签。

3.1运放NE5532介绍……………………………………………………………………..错误！未定义书签。

3.2 TDA 2030介绍………………………………………………………………………….43.3功率计算 (5)4 单元电路设计 (6)4.1主电源电路 (6)4.2调音电路 (6)4.3功率放大电路 (7)5 电路设计仿真 (9)5.1仿真电路图 (9).9…………………………………………………………仿真结果5.2．6 心得体会 (10)7 参考文献 (11)附表一：电路原理图………………………………………………………………………….错误！未定义书签。

音频功率放大器电路设计(总4页) --本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一、设计的题目及其要求（1）设计题目音频功率放大器电路仿真设计（2）课程设计的目标、基本要求及其功能：设计并实现OTL功率放大器，功率放大器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，输出的信号的非线形失真尽可能的小，效率尽可能的高。

用multisim软件对OTL功率放大器进行仿真实现。

根据实例电路图和已经给定的原件参数，使用multisim软件模拟电路，并对其进行静态分析，动态分析，显示波形图，计算数据等操作。

二、设计的基本思路及其设计出发点（1）设计的基本思路功率放大器的作用是给负载RL提供一定的输出功率，当RL一定时，希望输出功率尽可能大，输出信号的非线性失真可能小，且效率尽可能高。

由于OTL电路采用直接耦合方式，为了保证电路工作稳定，必须采取有效措施抑制零点漂移。

为了获得足够大的输出功率驱动负载工作，故需要有足够高的电压放大倍数。

因此，性能良好的OTL功率放大器应由输入级、推动级和输出级等部分组成。

（2）芯片的选择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）。

电子设计实践课程设计报告——音频功率放大器学院：机械与电子工程学院专业：电子科学与技术组员：指导老师：2013.11.29一、设计要求和设计目的音频功率放大器具体要求：1、恒流驱动2、8欧扬声器3、输出功率5W以上4、音量数字控制（可以用拨动开关设置）5、音源为MP3最后要算出功耗、输出功率和频率响应曲线。

根据设计要求，完成对音频功率放大器的设计。

进一步加强对模拟电子技术知识的理解和对Multisim软件的应用。

了解集成功率放大器内部电路工作原理，掌握其外围电路的设计与主要性能参数的测试方法。

学习音频功率放大器的设计方法与小型电子线路系统的安装调试方法。

二、设计总体方案2.1设计思路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。

声音源的种类有很多种，故输出信号的电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏。

一般动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的话，对于输入信号过低的，功率放大器功率输出不足，不能充分发挥功放的作用；加入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。

这样就失去了音频放大的意义了，所以一个实用音频功率放大系统必须设置放大器，同时弄个反馈电路来保持恒定电流。

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。

最后音频放大器由功率放大器和反馈电路两部分组成。

2.2 音频功放各级的作用和电路结构特征本次设计是大于5瓦音频放大器，由于时间有限，上网找了一些电路图，下幅电路图稍微修改后是最合适的。

由于电路采用，使电路不用那么复杂。

放大器由3554AM芯片实现和3288RT反馈，并通过电阻控制，最后采用功率放大电路。

最后负载用扬声器。

三、选择器件及参数计算3.1运放3554AM介绍35554AM 是前置放大运放，与很多标准运放相似，它具有较好的噪声性能，优良的输出驱动能力及相当高的小信号与电源带宽。

号计设课程目题高保真音频功率放大器设计院学业专级班姓名指导教师日月年武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 高保真音频功率放大器设计初始条件：可选元件：集成功放LA4100或LA4102；集成功放4430；集成功放TD2030；集成功放TDA2004、2009；集成功放TA7240AP（集成功放的选择应满足技术指标）。

电容、电阻、电位器若干；或自备元器件。

直流电源±12V，或自备电源。

可用仪器：示波器，万用表，毫伏表要求完成的主要任务:（1）设计任务根据技术指标和已知条件，选择合适的功放电路，如：OCL、OTL或BTL电路。

完成对高保真音频功率放大器的设计、装配与调试。

（2）设计要求①输出功率10W/8Ω；频率响应20~20KHz；效率>60﹪；失真小。

②选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。

计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。

（选做：用PSPICE或EWB软件完成仿真）③安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。

时间安排：1、年月日集中，作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。

2、年月日，查阅相关资料，学习电路的工作原理。

2、年月日至年月日，方案选择和电路设计。

2、年月日至年月日，电路调试和设计说明书撰写。

3、年月日上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。

指导教师签名：年月日日系主任（或责任教师）签名：年月1武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书摘要本文设计的高保真音频功率放大器，带八欧负载，输出功率可达10W，整体电路分为四级：电源、前置放大电路、音调调节电路、功率放大电路；正负电源用7815和7915设计，前置放大和音调调节电路用NE5532设计，功率放大电路用TDA2030设计，制作和调试后，各项指标已实现。

关键字：音频功率放大器，音调调节，TDA2030，NE5532。

习题七 功放电路一、判断题 1．低频电压放大器的主要任务是把微弱的信号电压放大，输出功率并不一定大。

（ √ ） 2．多级放大器的末级能输出足够大的功率来驱动负载，这类主要用于向负载提供足够信号功率的放大电路称为功率放大器。

（ √ ） 3．电压放大器是向负载提供不失真的电压信号，讨论的主要是失度真的大小、效率和功率等指标。

（ ⨯ ）4．低频功率放大器主要是要求输出足够大的不失真（或失真小）的功率信号。

（ √ ） 5．从音频功率放大器的框图来看，它可以简单地视作电压放大器与电流放大器的组合。

（ √ ）6．能作为电压放大级的电路，除了通常采用的共发射极电压放大器，还有共集电极放大器。

（ ⨯ ） 7．一般来说，稳定工作点电压放大器比射极跟随器的基极偏置电阻大，所以，前者的基极电流相对于偏置电路的电流可以忽略不计。

（ √ ） 8．对于射极跟随器来说，加重负载或增大输入信号时，输出信号负半波会出现削波失真。

（ ⨯ ）9．互补输出功率放大器，NPN 管负责输出正半周，PNP 管负责输出负半周，两个半周波形叠加，在负载上得到完整的输出波形；既撇开了单管工作时发射极电阻无谓的功耗，又解决了单一型管工作（负载重）时出现的半波削波问题，可谓一举两得。

（ √ ） 10．乙类互补对称功放电路存在交越失真。

（ √ ） 11．甲乙类互补对称功放电路不能消除交越失真。

（ ⨯ ） 12．OTL 互补对称功放由单电源供电，OCL 互补对称功放由正负双电源供电。

（ √ ）13．静态时，OTL 互补对称功放电路的输出电容两端压降等于电源电压的一半。

（ √）14．功率管热击穿的本质原因是其b-e 间电压BE U 的负温度特性。

（ √ ）15．功率放大电路与电压放大电路、电流放大电路的共同点是： （1）都使输出电压大于输入电压。

（ ⨯ ） （2）都使输出电流大于输入电流。

（ ⨯ ） （3）都使输出功率大于输入功率。

（ √ ）二、选择题1．下列哪种电路不是功率放大器的组成部分。

音频功率放大电路设计学院名称：专业：班级：姓名：指导教师姓名：指导教师职称：2012年 6 月音频功率放大电路设计摘要：本文所介绍的由单片机控制的音频放大电路，具有操作方便，音质效果好等特点。

而且，整个音频放大器驱动电压范围广，从5V到15V均可做为音频功率放大电路的驱动电源。

本电路采用 TDA2030作为功率放大器，工作电压是+15v。

它将输入的电流进行放大，然后驱动喇叭工作。

TDA2030具有体积小，输出功率大，失真小等特点，功率放大器内含多种保护电路，工作安全可靠性高。

本电路通过LF353对音频信号进行前级放大，通过DAC0832对前级放大进行控制，并通过键盘输入由STC89C52单片机对放大倍数进行控制由液晶显示放大倍数。

关键词: DAC0832；TDA2030；音频放大器；功率The Design of Audio Power AmplifierAbstract:This paper introduces the microcomputer controlled by the audio amplification circuit, has the advantages of convenient operation, perfect sound quality characteristics. Moreover, the audio amplifier driving voltage range is wide, from 5V to15V can be used as an audio power amplification circuit for the driving power supply. The circuit uses TDA2030 as the power amplifier, the operating voltage is +15v. It will be the input current is amplified, then drives a loudspeaker to work. TDA2030has the advantages of small volume, high output power, low distortion characteristics, power amplifier containing a variety of protection circuit, high operating safety. The circuit through the LF353for audio signal preamplifier, through DAC0832 on the preceding stage amplifying control, and through the keyboard input by the STC89C52 chip amplification control is composed of a liquid crystal display magnification.Keywords: DAC0832 ；TDA2030；audio amplifier；power目录第1章前言 (1)1.1课题的意义目的 (1)1.2主要研究内容范围 (1)1.3应解决的问题 (1)第2章总体设计方案 (2)2.1设计思路 (2)2.2总体设计方案 (2)第3章硬件电路设计 (4)3.1总体硬件电路 (4)3.2麦克风输入电路 (4)3.3前级放大电路模块 (5)3.4单片机设计模块 (8)3.5液晶显示模块 (11)3.6数模转换模块 (19)3.7功率放大模块 (25)第4章软件部分设计 (26)4.1软件总体模块 (26)4.2液晶显示模块 (26)4.3按键扫描模块 (27)4.4前级程控放大模块 (28)第5章数据分析与电路完善 (29)5.1相关数据记录分析 (29)5.2功能的改进以及完善 (29)5.2.1焊接方面的缺陷及完善 (29)5.2.2软硬件设计方面的缺陷以及完善 (30)第6章总结 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录： (34)1源程序 (34)2硬件电路原理图 (42)第1章前言1.1课题的意义、目的研究音频功率放大器的意义在于，音频功率放大电路设计的领域十分广泛，在我们身边的许多电子产品中都会有它的身影，小到我们平时听歌的mp4，大到城防警报系统，还有许多需要放大音频信号的地方都要用到音频功率放大电路，身为电子信息工程专业的一名毕业生我有必要仔细研究一下它的工作原理以及构成，通过细致的研究希望能在今后的工作以及相关类似产品的研究维修方面给我提供经验。

第9 章自测题、习题解答自测题9一、功率放大器和电压放大器没有本质区别，但也有其特殊问题，试简述功率放大器的特点。

解：功率放大电路与电压放大电路本质上没有区别，功率放大电路既不是单纯追求输出高电压，也不是单纯追求输出大电流，而是追求在电源电压确定的情况下，输出尽可能大的不失真的信号功率，功率放大器的特点： 1. 输出功率要大 2. 转换效率要高 3. 非线性失真要小。

二、分析下列说法是否正确，凡对者在括号内打“V”，凡错者在括号内打“X” 。

（1）在功率放大电路中，输出功率愈大，功放管的功耗愈大。

（）（2）功率放大电路的最大输出功率是指在基本不失真情况下，负载上可能获得的最大交流功率。

（）（3）功率放大器为了正常工作需要在功率管上装置散热片，功率管的散热片接触面是粗糙些好。

（）（4）当OCL 电路的最大输出功率为1W 时，功放管的集电极最大耗散功率应大于1W。

（）（5）乙类推挽电路只可能存在交越失真，而不可能产生饱和或截止失真。

（）（6）功率放大电路，除要求其输出功率要大外，还要求功率损耗小，电源利用率高。

（）（7）乙类功放和甲类功放电路一样，输入信号愈大，失真愈严重，输入信号小时，不产生失真。

（）（8）在功率放大电路中，电路的输出功率要大和非线性失真要小是对矛盾。

（）（9）功率放大电路与电压放大电路、电流放大电路的共同点是1）都使输出电压大于输入电压；（）2）都使输出电流大于输入电流；（）3）都使输出功率大于信号源提供的输入功率。

（）（10）功率放大电路与电压放大电路的区别是1）前者比后者电源电压高；（）2）前者比后者电压放大倍数数值大；（）3）前者比后者效率高；（）4）在电源电压相同的情况下，前者比后者的最大不失真输出电压大；(11) 功率放大电路与电流放大电路的区别是1 )前者比后者电流放大倍数大；()2)前者比后者效率高；()解：⑴X,当输出电压峰值为0.6Vcc时，功放管的管耗最大约为最大输出功率的五分之一。

课程设计报告--音频功率放大器设计音频功率放大器设计报告一、引言音频功率放大器是电子工程领域中的一个重要组成部分，它能将输入信号放大并驱动扬声器输出高质量的音频信号。

音频功率放大器设计的主要目标是提高音频信号的功率，同时保持音频信号的稳定和高保真度。

本报告将介绍一个音频功率放大器的设计过程，包括电路设计、原理图设计、仿真和测试结果等。

二、电路设计1. 器件选择首先需要选择适合的放大器芯片和其他必要的元件。

在音频功率放大器设计中，常用的芯片有TDA2030、TDA2050等，选择芯片时需考虑芯片的功率输出、输入电压、高保真度等参数。

2. 电路图设计根据所选芯片的数据手册和设计要求，进行电路图的设计。

电路图设计主要包括输入电路、放大电路、输出功率放大电路等部分。

在设计过程中应注意信号的阻抗匹配、滤波等问题。

三、原理图设计根据电路设计，绘制电路的原理图。

原理图将各个部分的连接关系以及元件的数值等信息展示出来，为后续的仿真和测试提供便利。

四、仿真基于设计好的原理图，进行电路仿真。

使用仿真软件（如Proteus、Multisim等）对电路进行仿真，验证放大器的性能指标，包括功率输出、频率响应、失真度等参数。

五、测试结果根据仿真结果，制作音频功率放大器的实物电路，并进行测试。

测试包括输入信号的幅值、频率、输出功率、失真度等参数的测量。

根据测试结果，评估设计的音频功率放大器的性能和有效性。

六、总结通过本次课程设计，了解了音频功率放大器的设计过程，掌握了电路设计、原理图设计、仿真和测试等技能。

同时也深入了解了音频功率放大器的重要性和应用领域。

在今后的学习和工作中，将进一步拓展音频功率放大器设计的知识，不断提高设计水平，为音频领域的发展做出更大的贡献。

第1章思考题与习题1-1什么是模拟信号？什么是数字信号？请举例说明。

1-2在日常生活中所见到的通信系统如有线电视、调频广播、短波电台、市内电话、移动通信等都是利用了哪些信道？1-3画出无线通信收发信机的原理框图, 并说出各部分的功用。

1-4无线通信为什么要用高频信号？“高频”信号指的是什么？ 1-5无线通信为什么要进行调制？常用的模拟调制方式有哪些？1-6无线电信号的频段或波段是如何划分的？各个频段的传播特性和应用情况如何？1-7为什么中波和短波收音机能收到远地电台的广播？用短波收音机接收远地电台广播时，为什么有些时候声音会忽强忽弱？1-8移动通信直放站有哪些典型应用？ 1-9什么是软件无线电？第2章思考题与习题2-1影响通信设备的外部干扰有哪些？简单叙述消除外部干扰的方法。

2-2晶体管和场效应管噪声的主要来源是哪些？为什么场效应管的内部噪声较小？2-3试计算510k Ω电阻的均方值噪声电压，如果将其转换成电流源等效电路，则其均方值噪声电流为多少？若并联接上250k Ω的电阻，总的噪声均方值电压又为多少？设290T K =，510f Hz ∆=。

2-4求习题图2-1所示的无源网络的额定功率及噪声系数。

RSR Su 习题图2-12-5若有两级放大器相连，设它们的额定功率增益和噪声系数分别为1P G 、2P G 、1F N 、2F N ，它们的等效噪声频带各为1f ∆、2f ∆，两级放大器的合成等效噪声频带为f ∆。

试求两级放大器的总的噪声系数表达式。

2-6习题图2-2中，虚线框内为一线性网络，1R 为扩展通频带的阻尼电阻，r 为电感线圈的损耗电阻。

画出其噪声等效电路，并求其噪声系数。

I SR CrLL1R习题图2-22-7有A 、B 、C 放大器 功率增益（dB ） 噪声系数 A 6 1.7 B 12 2.0 C 20 4.0现将三个放大器级联，放大一低电平信号，问此三个放大器应如何连接，才能使总的噪声系数最小，最小值为多少？2-8两部正常工作的接收机功率增益如习题图2-3所示（单位为dB ），其他条件都一样，试问哪一部接收机的灵敏度高？为什么？习题图2-32-9设计一个接收机，要求总的噪声系数为4dB ，输入混频器的噪声系数为8dB ，前置放大器（位置在混频器前）的噪声系数为3dB 。

毕业设计论文音频功率放大器的设计与调试孙梦琳指导老师姓名：程军武专业名称：应用电子班级学号：09131148论文提交日期： 2011 年月日论文答辩日期： 2011 年月日2011年月日摘要音响技术是专门研究声音信号的转换，传送，记录和重放的一门技术。

现代人对听觉水平要求越来越高，所以对音响的音质真实性要求越来越多高，本立体声功率放大器是以集成电路 TDA2030A为主组成的立体声功率放大器，其采用典型的功率放大电路，具有失真小、外围元件少、稳定性高、频响范围宽、保真度高、功率大等优点，同时采用四运放 GL324A对输入音频信号进行处理及高、低音进行控制，从而更加保证输出声音的音质。

这是一款很适合无线电爱好者和音响发烧友自制的音响套材。

本功率放大器实际聆听，高音柔美细腻，低音丰满圆润。

关键词： TDA2030A GL324A功率放大AbstractAudio technology is devoted to the study of voice signal conversion, transmitted, record and playback of a foreign technology. The modern hearing level requirements more and more high, so the sound quality of audio authenticity wants more and more high, the stereo power amplifier is integrated circuit TDA2030A mainly comprised of stereo power amplifier, and its use of typical power amplifier circuit, which distortion is small, less component periphery, high stability, frequency response wide range, high fidelity, large power, etc, and also the SiYun put GL324A input audio signal processing and high, the bass control, and thereby more guarantee the quality sound output. This is a very suitable for radio enthusiasts and audio fancier homemade audio set of materials. The actual power amplifier to listen to, treble gently beautiful exquisite。

音频功率放大器设计方案与制作
一、音频功率放大器的简介
二、原理
音频放大器采用一种称为“负反馈”的技术。

这种技术是指从输出端反馈输入端的一小部分，以抑制非线性的音频信号，从而改善信号失真。

负反馈将小部分信号重新发送回输入端，并将其与未受到反馈的输入信号混合，从而减少了输入信号的失真。

三、设计方案
1.首先，定义音频放大的输入和输出信号。

输入信号是音频源（如mp3播放器，CD播放器等）的音频输出，而输出信号是驱动扬声器的音频信号。

2.设计一款可以支持不同音频输入信号的放大器，要求输入信号的音量可以在一定范围内调整。

3.设计出一个具有负反馈技术的复杂电路，实现放大器的音频信号放大功能，可以有效抑制信号失真。

4.确定所需要的元件，制定相关元件购买清单，并安排相关元件的采购工作。

5.安排面板绘制，将电路图放置在面板上，使组装更加方便。

6.组装完成，为放大器两端的输入输出连接接口，进行绝缘处理。