第二章前置放大器

2013届课程设计说明书模板音响前置放大器院、部：电气与信息工程学院学生姓名：鞠纯指导教师：龙卓珉职称讲师专业：电子信息工程班级：电子1102班完成时间：2013年6月10日摘要本文介绍了前置放大的构成、功能、及工作原理。

所用芯片是价格便宜的带有真差动输入的LM324四运算放大器。

与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有一些显著优点。

该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下，静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。

本音响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：前置放大；LM324;立体声唱机ABSTRACTThis paper introduce the structure ,function and working principleof the audio.The LM324 are low-cost,quad operational amplifiers withtrue differential inputs.They have several distinc advantages overstandard operational amplifier types in single supply voltages as low as 3.0V or32V with quiescent currents about one-fifth of thoseassociated with theMC1741. The sound is the function of the input audio signal amplification,is generally available for home audio system,stereo playerand other electronic system,convenient carrying,strong applicability.Key word preamplifier amplifiers;LM324;stereo player。

CR-110电荷灵敏前置放大器Cremat公司的CR-110是一个单通道电荷灵敏前置放大器模块，它被广泛用于多种辐射探测器。

例如：半导体探测器，雪崩光电二极管和各种气体探测器。

在Cremat公司的众多前置放大器模块中，CR-110的体积是挺小巧的（模块面积小于一平方英寸），这样就允许用模块化的设计制作一个紧凑型多通道探测系统。

本课题是以CR-110电荷灵敏前置放大器模块为核心，制作一个能够正常使用的电荷灵敏前置大器。

制作过程包括电路板设计，铝盒加工，线路连接和波形调试。

此课题虽然没有很大的难度。

但是整个过程非常偏重于实践，比如铝盒加工打孔，线路焊接等操作都很考验实验者的动手能力。

制作过程中，也能自然而然了解到电路板的设计，测试板各个连线的作用。

非常有助于我们了解电荷灵敏前置放大器的工作原理。

再结合以前学的课本上的知识，更能温故知新。

我们作核辐射测量时，一般采用电子学方法，应该对探测器输出的信号进行处理，包括对获取的信号进行放大，成形，甄别，变换分析，记录等等。

因探测器输出信号小，一般都要先通过放大器放大才能测量。

所以信号放大是核电子学信号处理一个必要部分。

实际测量中，探测器附近必然有一定辐射剂量。

工作人员测量时必须远离辐射现场。

我们一般把放大器分成前置放大器和主放大器，这样做是为了减少放大器输入端和探测器输出端之间的分布电容的影响，也可以弱化外界干扰，有效的提高信噪比，使信号用的高频电缆的阻抗相应匹配，。

前置放大器也称作为预放大器，体积小，靠近探测器，其输入端与探测器输出配合，有些前放甚至和探测器组成一个模块，我们称之为“探头”，输出的信号再经高频电缆和主放大器连接。

前置放大器参数很少在测量过程中变动，一般由主放大器作放大倍数和成型时间常数的调节。

第二章前置放大器2.1前置放大器的作用和特点前置放大器的作用和特点可以从下面几个方面说明：（1）提高系统信噪比核辐射探测器一般贴近辐射源.所以探测器往往在强辐射场，狭小空间，恶劣环境或工作人员不宜在现场，也不适合用大体积的仪器。

第一节前置放大器与功率放大器一、前置放大器1.前置放大器的功能与主要性能在歌舞厅、会堂以及家庭等场合，广泛使用的放大器分为音频放大器（亦称声频放大器）TAV放大器（视听放大器）两类。

音频放大器又分前置放大器和功率放大器两种，它们只接收、放大、处理音频信号；而AV放大器可以接收、放大、处理音频和视频信号。

在音频放大器中，前置放大器（又称电压放大器、控制放大器）的作用是对它的输入各种音频节目源信号进行选择和放大，并调整输入信号的频响、幅度等，以美化音质。

功率放大器则是将前置放大器送来的信号进行无失真的单纯功率放大，以推动扬声器放音。

前置放大器和功率放大器可以独立装成两台机器，也可以组装在一台机器内。

组装在一起的称为综合功率放大器或综合放大器港台或市场上则称为合并式功放，而把分开做成两台机器的有时又称为前级和后级功放。

①对各种节目源信号（如激光唱机、电唱机、调谐器、录音机或传声器）进行选择与处理；②将微弱的输入信号放大到0.5-1V，以推动后续的功率放大器；③进行各种音质控制、以美化音色。

因此它的控制旋钮多、性能高，对改善整个音响系统的性能，提高音质、音色，以高保真的指标对音频信号进行切换、放大、处理并传递到功放级，具有极为重要的作用。

它的地位和重要性相当于调音台，因为它的输入接自各种节目源信号，它的输出传输给功放和扬声器放大器也可以说是整个音响系统的控制中心。

显然，在设计和选用音响系统设备时，采用前置放大器就不必再用调音台，或者反之，采用了调音台就不必选用前置放大器。

从结构、能以及功能来说，前置放大器要比调音台简单些。

2.前置放大器的主要性能前置放大器的主要性能指标有：失真度、信噪比、频率响应、转换速率（SR）、输入阻抗和动态范围等。

①失真度。

失真包括谐波失真和互调失真等，当然其值越小越好。

作为高保真前置放大的最低要求，其谐波失真应≤0.5%。

目前，前置放大器的指标可做得很高。

谐波失真一般能做到小于0.01%，瞬态互调失真大多在0.05%以下。

前置放大器的工作原理
前置放大器的工作原理是通过增加输入信号的幅度，并提供对应的增益，以增加晶体管的输出信号。

该放大器通常位于信号处理电路的输入端，它对输入信号进行调制、放大、滤波和适配等处理，以使信号能够适应后续电路的要求。

具体工作原理如下：
1. 输入信号传入放大器：输入信号经过信号源产生后，传入前置放大器。

2. 信号放大：在前置放大器中，输入信号经过放大器提供的放大增益，使得输出信号的幅度增加，通常使用晶体管将信号放大。

3. 滤波：放大后的信号可能带有噪声或其它干扰，为了去除这些干扰信号，前置放大器经常会配备滤波电路，以去除不需要的频率成分。

4. 输出信号传递到后续电路：经过放大和滤波的信号最终输出给后续电路，例如功率放大器或者后级放大器。

总的来说，前置放大器的主要工作原理是将输入信号进行放大，并经过滤波处理，提供适当的增益和频率特性，使得信号能够适应后续电路的需求。

前置放大器电路设计的发展史2007-03-09 19:18:34 来源：〔日〕是枝重治著韩昌升译袁橹林校关键字：前置放大器是随着密纹唱片的出现而发展起来的。

对于我国来说，密纹唱片在相当长的一段时期内尚不会为CD唱片所取代，还必然有一段进一步普及的过程。

因此必须从高保真要求出发，重视前置放大器的设计。

本文从一个业余研究家的角度夹叙夹议地对前置放大器的电路设计史做了综述，可供专业人员及业余爱好者一读。

* * * *作为音响组合系统中一个组成部分的前置放大器又称控制放大器，可以说它的历史是始自密纹唱片的诞生。

在密纹唱片出现以前，固然也存在专业用的控制放大器，但只不过是以开关盒为中心的前置放大器而已，并不符合今天我们所理解的前置放大器概念。

密纹唱片的出现，从根本上改变了以往的放大器形态，拾音头输出电压很小和需要均衡电路这两点，曾构成了十分突出的两大难题。

而且可以说，前置放大器的历史也就是一部追求改善信噪比和均衡电路特性的历史。

不过。

在出现了CD唱机的今天，控制放大器在形态上将逐渐变得和以前有所不同。

值此转折之际，不妨回顾一下这三十年来控制放大器是怎样发展变化的，这该是一件很有意义的事。

单声道时代的均衡电路（四种有代表性的均衡电路，尚缺乏魅力）在密纹唱片出现伊始的几年里，各唱片公司分别采用的是自己确定的均衡特性，属于混乱时期。

在唱片刻纹时衰减低频、提升高频是早在粗纹唱片时代就已经广泛运用了的一项措施，但密纹唱片的补偿量大得与此不能比拟，而且在放唱时要求放唱均衡特性必须十分精确。

看一下密纹唱片早期时的控制放大器就可以知道设计者的主要精力都花在如何适应多种均衡特性上面了，不免使人产生强烈的今昔对比之感。

单声道时代是许多优异的音响器材辈出的时期。

以扬声器为例，像英国Vitavox公司的CW-191和Tannoy Products 的Autograph等等，都是在今天仍可作为一级品使用的。

但遗憾的是，当时的控制放大器却没有一个在今天也能用的。

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。

前置放大器百科名片前置放大器功能有两个：一是要选择所需要的音源信号，并前置放大器音源选择电路的作用是选择所需的音源信号送入后级，前置放大器说明输出的观念将讯号送出，因此单增益前级便具有阻抗转换的功能。

市面上的单增益前级并不多，最主要原因在于增益往往不足，音量开至最大依旧意犹未尽，国产厂商交直流工作室推出的Encore前级，正是单增益前级的具体代表。

这部前级使用孪生场效应晶体管做输入，以ZTX双极性晶体管做输出，具有高输入阻抗、低输出阻抗的特性，由于零件极少，因此S/N比奇高，将音量开至最大，耳朵贴近高音单体听不到任何嘶声，音色通透无染，细节呈现自然，是一部价格极其便宜音质极其优异的单增益前级。

前级放大器线路越简略就是越理想吗？有非常多的废话谈论前级放大器，因此，现在是该为它澄清的时候了。

在理想的环境聆听中，组件数目越少的讯号路径设计，这种放大器可能会越完全真实完美。

这就是simple is the best理论。

每多用一个组件，会增加一分失真，而开关和音量控制却是主要的罪犯。

但是很多好的录音能够达致做到，需要在前面的音调上，帮一个忙，才能消除掉回放时那些声音尖刺、令人聆听起来容易感到疲倦的毛病。

这样一来，就产生了这种情况：音调控制提供精密敏感的的运作（事实上许多高级层次的前级放大器都采用了步进制的电阻选择器取代了常用的电位器）。

当你试听一个放大器，不妨做一个尝试：只使用它附有的低音与高音旋钮控制音量的时候，你会聆听到相应的差异。

你应该相对地小的变化。

这种现像不单只是发生在聆听摇滚音乐或流行音乐上，甚至聆听古典音乐的朋友，也会时常想找对一个「左手向下的」在高音上渐减的旋钮，驯化录音天然的顶端。

音量控制器已经尽力仍不能令放大器更高声输出——令书架型音箱的低音单元听起来像怪物Cerwin Vega。

请紧记我们提到的附加失真？为了舞会尽兴，将旋钮旋到低音和高音都提高的位置，整个声浪提高了，但失真已经开始吹拍喇叭。

·117·前置放大器原理及应用1.1 概述1.1.1 前置放大器的作用前置放大器的主要作用如下：第一、提高系统的信噪比。

第二、减小信号经电缆传送时外界干扰的影响。

图1-l-l 核辐射测量中探测器一放大器系统的连接方式（a ）前置放大器与主放大器之间用一般电缆连接（b ）前置放大器与主放大器之间用双芯电缆连接。

图中Z 0为电缆的特性阻抗，R =Z 01.1.2 前置放大器的分类大致可以分为两类。

一类是积分型放大器，包括电压灵敏前置放大器和电荷灵敏前置放大器，它的输出信号幅度正比于输入电流对时间的积分，即输出信号的幅度和探测器输出的总电荷量成正比。

另一类是电流型放大器，亦即电流灵敏前置放大器，它的输出信号波形应与探测器输出电流信号的波形保持一致；电压灵敏前置放大器实际上就是电压放大器，如图1-1-2所示。

图中i i 为探测器输出的电流信号，w t 为信号持续时间，⎰=wt i dt i Q 0为每个电流信号携带的总电荷量，D C 、·118· A C 、s C 分别为探测器的极间电容、放大器的输入电容和输入端的分布电容，输入端总电容s A D i C C C C ++=。

假设放大器是输入电阻极大的电压放大器，则输入电流信号i i 在输入端总电容i C 上积分为电压信号i v ，其幅度iM V 等于i C Q /与Q成正比。

输入电压信号i v ，由电压放大器进行放大，因此；输出电压信号的幅度oM V 也与Q 成正比。

图1-1-2电路中，输入端总电容i C 决定于D C 、A C 和s C 它们不是稳定不变的。

例如，放大器输入电容A C 可能由于输入级增益不稳定而变化，使用P-N 结半导体探测器时，如偏压不稳定，则其结电容D C 将发生变化等等，这时i C 也就随之变化。

当i C 不稳定时，输出电压幅度oM V 也不稳定。

所以图1-1-2这种电压灵敏前置放大器一般只适于稳定性要求不高的低能量分辨率系统。

前置放大器的工作原理
前置放大器是一种电子器件，常用于音频信号处理中，其主要作用是将输入信号进行放大，以增加信号的幅度，并且提高信号的质量和稳定性。

前置放大器通常由功率放大器和电路调节部分组成。

前置放大器的工作原理如下：
1. 输入信号：前置放大器的输入信号是原始音频信号，通常来自音频源设备，如CD播放器、乐器等。

2. 输入级：输入级是前置放大器的第一部分，它负责将输入信号转换为电压信号，并且将其放大到一个合适的范围。

输入级通常由耦合电容、电阻和晶体管等组成。

耦合电容用于隔离直流偏置信号，电阻用于控制电流流动，晶体管则起到放大电压信号的作用。

3. 放大级：放大级是前置放大器的核心部分，它负责将经过输入级处理的信号进行进一步放大。

放大级通常由多个晶体管级联构成，每个晶体管负责放大前一级输出的信号，产生更大的幅度。

晶体管的级联放大使得整个前置放大器的放大倍数更高。

4. 调节电路：调节电路是前置放大器的最后一部分，它用于调节输出信号的质量和稳定性。

常见的调节电路包括负反馈电路、频率响应调节电路等。

负反馈电路通过将一部分输出信号反馈到输入端，来减小输出信号中的谐波失真和噪音。

频率响应调节电路则可以调整输出信号的频率范围，以满足不同的音频需
求。

通过以上的工作原理，前置放大器能够将原始音频信号放大到一个更高的幅度，提高音频的音量和质量，并且保持信号的稳定性。

它被广泛应用于音频领域，如音响系统、音乐制作等。