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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． LM1875LM1875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。
1 绪论随着时代科技的高速发展，大量的电子设备应运而生。
在现实生活中，绝大部分电子设备都离不开音频信号的处理，高效率音频放大器直接影响到了许多电子产品的质量。
传统的音频功放工作时，直接对模拟信号进行放大，工作期间必须工作于线性放大区，功率耗散较大，虽然采用推挽输出，减小了功率器件的承受功率，但在较大功率情况下，仍然对功率器件构成极大威胁。
功率输出受到限制。
低失真，大功率，高效率是对功率放大器提出的普遍要求。
高效率功率音频功率放大器设计的关键是功率放大器放大电路的研究，提高功放的效率的根本途径是减小功放管的功耗。
方法之一是减小功放管的导通角，增大其在一个信号周期内的截止时间，从而减小管子所消耗的平均功率，高频大功率放大电路中，功放工作处于丙类（C类）状态。
方法之二是使功放管工作处于开关状态（即D类状态），此时管子仅在饱和导通时消耗功率，而且由于管压降很小，故无论电流大小，管子的瞬时功率都不大，因此管子的平均功耗也就不大，电路的效率必然提高，但是应当指出，当功放中的功放管工作在C类或D类状态时，集电极电流将严重失真，因此必须采取措施消除失真，如采用谐振功率放大电路，从而使负载获得基本不失真的信号功率[1]。
1.1设计高效率功率音频功率放大器的目的和意义音频领域数字化的浪潮以及人们对音频节能环保的要求，要求我们尽快研究开发高效、节能、数字化的音频功率放大器。
传统的音频功率放大器工作于线性放大区，功率耗散较大，虽然采用推挽输出，仍然很难满足大功率输出；而且需要设计复杂的补偿电路和过流，过压，过热等保护电路。
这次音频功率放大器的设计为了达到高效率的设计，采用D类功率放大器，D 功放是基于脉冲宽度调制技术的开关放大器，包括脉冲宽度调制器，功率桥电路，低通滤波器。
这种类型的功放已经展示出了良好的性能，要想设计出并实现电源效率高于90%，THD低于0.01%，低电磁噪音的D类功率放大器，或者甚至包括能将高保真音质技术引入的D类的放大器[2]。
课程设计(论文)题目名称低频功率放大器课程名称电子技术课程设计学生姓名彭绍峰学号1341201070系、专业电气工程及其自动化指导教师杨波2015年6 月5日邵阳学院课程设计（论文）任务书年级专业13级电气工程及其自动化学生姓名彭绍峰学号1341201070题目名称低频功率放大器设计时间2015．5．25 2015．6．5课程名称电子技术课程设计课程编号121202306 设计地点电气楼电子实验分室、机房一、课程设计（论文）目的通过课程设计，使学生加巩固和加深对电子电路基本知识的理解，学会查寻资料、方案设计、方案比较，以及单元电路设计计算等环节，及系统电路的构成。
进一步提高学生综合运用所学知识的能力，提高分析解决实际问题的能力。
锻炼分析、解决电子电路问题的实际本领，通过此综合训练,为以后毕业设计打下一定的基础。
二、已知技术参数和条件用中小规模集成芯片设计并制作将弱信号放大的低频放大器，具体要求如下：1、在放大器的正弦信号输入电压幅值为5～700mV，等效电阻RL为8Ω条件下，放大通道应满足：1）、额定输出功率PON≥10W；2）、带宽BW≥50～10000Hz；3）、在PON下和BW内的非线性失真系数≤3％；4）、在PON下的效率≥55％；5）、在前置放大级输入端交流短接到地时，RL=8Ω上的交流噪声功率≤10mW。
2、由外供正弦信号源经变换电路产生正、负极性的对称方波；频率为1000Hz，上升和下降时间≤1μs、峰一峰值电压为200mV。
三、任务和要求1.按学校规定的格式编写设计论文。
2.论文主要内容有：①课题名称。
②设计任务和要求。
③方案选择与论证。
④方案的原理框图，总体电路图、布线图，以及它们的说明；单元电路设计与计算说明；元器件选择和电路参数计算的说明等。
⑤用protuse或其它仿真软件对设计电路仿真调试。
对调试中出现的问题进行分析，并说明解决的措施；测试、记录、整理与结果分析。
⑥收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。
功率放大器应用及示例功率放大器是一种电子设备，用于将输入信号的功率放大到更高的水平。
它在许多领域和应用中都起着至关重要的作用。
下面将详细介绍功率放大器的应用及示例。
一、音频应用：功率放大器在音频设备中非常常见。
它们用于将弱音频信号放大到足够大的水平，以供扬声器播放。
以下是一些常见的音频应用示例：1.音响系统：功率放大器被广泛应用于音响系统中，用于放大各种音频信号，包括音乐、语音等。
这些放大器通常与扬声器和混音器一起使用，使用户能够在大型音频活动中获得更好的音质和音量。
2.家庭音响系统：功率放大器也被广泛应用于家庭音响系统中，提供高质量的音频体验。
它们可以用于连接电视、收音机、CD播放器等设备，将低音量的输入信号放大到适当的水平。
3.汽车音响系统：功率放大器在汽车音响系统中起着至关重要的作用。
它们被用来放大来自汽车无线电或其他音频源的信号，以提供更高质量的音乐体验。
二、通信应用：功率放大器在通信系统中也有重要的应用。
它们通常用于放大无线通信系统中的射频信号，以增加通信距离和信号质量。
以下是一些通信应用示例：1.无线电通信：功率放大器用于放大无线电发射机的输出信号，使其能够覆盖更大的区域。
无线电通信设备，例如无线电报、无线电电话、卫星通信等，都使用功率放大器来提高信号的强度和可靠性。
2.雷达系统：功率放大器在雷达系统中起着至关重要的作用。
雷达系统通过发射和接收电磁波来检测和跟踪目标。
功率放大器用于放大雷达系统发射机的输出信号，以增加雷达的探测距离和精度。
三、医疗应用：功率放大器在医疗设备中也有许多应用。
以下是一些医疗应用示例：1.心电图机：心电图机用于记录和显示患者的心电图。
功率放大器在心电图机中起着放大心电信号的作用，以便医生能够更清晰地分析和判断患者的心脏情况。
2.超声波医学成像：超声波医学成像是一种常见的影像诊断技术。
功率放大器在超声波成像设备中用于放大回波信号，以获得清晰的图像。
四、空调及电力工业应用：功率放大器在空调及电力工业中有广泛的应用。
四种常用放大器及应用常用的四种放大器是：运算放大器、功率放大器、音频放大器和射频放大器。
首先，运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种重要的电子放大器，它有很多应用。
它具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的特点。
运算放大器最常见的应用是运算放大电路，用于实现各种算法和信号处理。
运算放大器还可用于比较器、振荡器、多谐波振荡器等电路。
此外，运算放大器还常用于仪器仪表、模拟计算机、数据采集系统和传感器等领域。
其次，功率放大器（Power Amplifier）是用来放大输入信号的功率的放大器，用于驱动负载。
功率放大器通常分为A类、B类、AB类、C类和D类等。
功率放大器广泛应用于音频系统、无线电通信系统、雷达系统和太阳能系统等领域。
其中，音频功率放大器用于扬声器系统，提供足够的功率以产生高音质音乐；无线电通信系统和雷达系统中的功率放大器通常需要驱动天线以产生更大的发射功率；太阳能系统中的功率放大器用于将太阳能电池板的输出电压提高到适合之后的电路或网络使用的电压。
第三种常用放大器是音频放大器，用于增强音频信号的幅度。
音频放大器一般分为低功率放大器和高功率放大器两类。
低功率放大器通常用于便携式音频设备，如手机、MP3播放器等。
高功率放大器则广泛应用于音响系统和放大器组件，以获得更高的音响质量和音响功率。
音频放大器还有各种不同类型，例如A类、B类、AB类和D类音频放大器，它们在功率效率、失真和音质上存在差异。
最后，射频放大器（Radio Frequency Amplifier）是用于放大射频信号的放大器。
射频放大器广泛应用于通信系统、雷达系统、遥控系统、卫星通信系统等领域。
射频放大器通常要求具有高增益、低噪声和高线性度。
根据应用需求，射频放大器也可分为小功率放大器和高功率放大器两类。
小功率射频放大器通常用于低功率无线电设备和无线电接收机，而高功率射频放大器则用于要求更大发射功率的无线电设备。
个人资料整理仅限学习使用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。
话筒输入音调控制Vo前置放大功率放大RL 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。
实用音频功率放大器摘要介绍了如何设计并制作一款最大不失真输出功率P OR≥15W（失真度小于5%）;带宽BW≥（40～20000）Hz（功放部分）;在P OR下的效率≥50%;在前置放大级输入端交流短接到地时，R L=8Ω上的交流声V PP≤400mV;前置放大器具有低音、中音、高音调节功能;具有音量调节功能的实用功率放大器。
关键词：功率放大；音量调节；音调调节一总体方案设计系统的原理方案图如上图所示。
它主要由音频功率放大、控制器、键盘、显示电路组成。
该系统是一个具有低噪声、输出功率可调控的功放电路。
二单元模块设计2.1 功率放大模块由于题目已经要求使用分立元件做功放后级，且也规定使用OCL结构的功放电路，因此，我们就此要求进行方案设计。
（1）方案一前级使用高性能的集成运放，如NE5532、NE5534、LM381、OPA2134等，后级采用分立元件做后级，即用运放来驱动功放电路。
这样的电路制作起来相对简单，性能也不错，但是后级所需的电压值通常较高，难以满足题目的要求。
（2）方案二整个电路由分立元件构成，后级采用大功率三极管做输出，例如2SC5200，B817，TIP35等，以获得足够的输出功率。
但是大功率三极管在低压下难以发挥其作用，不仅系统不稳定，而且波形极易失真，带宽小。
（3）方案三整个电路也由分立元件构成，前级使用差动放大电路，后级使用中功率管构成互补对称功率放大电路。
由于要找到两只性能完全一致的NPN和PNP两种型号的大功率管是很困难的，但要找到两只性能完全相同的同型号的大功率管就容易多了。
与此同时，采用复合管作为功率放大三极管，电路简单，易调试。
综上所述，方案三电路比较简洁，功率管容易配对，调整方便，可兼顾多方面的指标要求，所以选择此方案。
其电路原理图如图1所示图1电路输入部分，由1VT 、2VT 组成单端输入、单端输出的差动放大电路，它具有一致性好，容易配对，工作噪声低等优点。
信号由的1VT 基极输入，从1VT 的集电极输出。
3VT 为推动级，它是由一只PNP 管组成的共发射极放大电路，在这里，采用PNP 管是为了和前置级的NPN 管适配，易于中点电压的调零。
4VT 、5VT与6VT、7VT组成复合准互补甲乙类推挽功率输出级。
2VD 与6R组成推挽输出级的静态偏置电路，使输出级工作在甲乙类，调节6R可调整其工作点。
静态时，1VT 、2VT 的基极电流1b I ≈2b I ≈bI ,其基极电位为-b I ×12R 。
由于bI 很小，所以基极电位可近似认为1b V ≈2b V ≈0V 。
而发射极电位1e V=2e V =eV≈-0.7V 。
所以2R 中的电流2R I =[-0.7-(-V)]/ 6R =(15-0.7)/7.5×10=1.9mA 。
I 为1VT、2VT两管静态电流之和，故cI =2R I /2=0.9mA 。
改变2R 的阻值，就可以调整前置放大级的静态工作点。
但2R 的值不可过小，否则抑制零点漂移的效果就会减弱。
1R 既是1VT 的集电极负载，又是推动级3VT 的偏置电阻。
改变1R 的阻值，可以调整3VT 的静态工作电流3c I 。
当13R 和14R 选好后，只要调节1R ，就可使中点电位为0V 。
6R为输出级复合管基极的静态工作点调整电阻，改变6R的阻值，就可调整输出级的静态工作电流，一般应调在10~20mA 为好。
2.2 音量控制模块K0UF1MOSIMISOSCK 信号输入信号输出U1音量等级显示CPU 部分音量调节图22.2.1 控制部分单片机扫描键盘，当功率加减按键按下时，程序自动内部进行运算，当按下功率输出键时，LCD 显示设置的输出功率，一方面，单片机控制DA 转换芯片DAC0832输出控制电压，调整输入信号的强弱；另一方面，程序控制输出功率的强弱限制输出功率的大小符合事先的设置值，此时的输出信号的电压值由ADC0809取得并传送到单片机处理，由此得到的数据反馈到DAC0832中，实现对输出信号的实时监控，以设置的功率恒定输出。
于是，功放的输出功率由程序控制，成为数字控制的功率输出。
2.2.2 显示部分方案一：使用数码管LED显示。
使用LED显示的好处是显示亮度高，元件的价格低，容易购买。
方案二：使用液晶LCD显示屏显示数据。
LCD屏可以多行同时显示字符，并且能显示汉字或者任何的字母数字，占用面积小，响应速度快。
方案一有个很大的缺点就是当需要显示的字符很多的时候，PCB布线将变得很繁琐，占用单片机资源比较多，虽然串行显示可以解决这个问题，但是为了避免不必要的麻烦，把时间浪费在程序编写以及PCB 布线上，使用LCD显示是一个很好的选择。
字符显示方面，一个方案是使用LED数码管显示，另一个方案是使用LCD液晶显示屏显示数据。
而且现在的LCD自带字库，编程显示字符变得非常简单。
2.2.3 键盘部分方案一：所有的数字字符采用4*4按键控制。
方案二：采用一个控制按键加一个设置按键来控制单片机的运行。
方案一明显不能体现简约的设计方法，因此如果使用方案二的话，只要在程序上稍微编写一下，将能省下很多接口资源，并且控制起来简单很多，布线也非常简单，因此键盘使用方案二。
2.2.4 输入信号控制部分方案一：采用数字电位器控制输入信号。
方案二：采用DA控制输入信号。
方案一采用数字电位器，目前数字的数字电位器可控制的电压幅度有限，最大电压不超过5V，且课通过电流也很小，线性度差，单片机控制起来不方便。
所以采用方案二，DA采用DAC0832，单片机控制起来极其方便，线性度也较好，但信号经过DA后，被掺入噪声，所以在输出端需加电容滤波。
2.2.5 整流电路部分方案一：采用一般的桥堆整流滤波。
方案二：采用带反馈的运放整流电路。
方案一中，整流桥堆在整流时电压会有压降，将导致在计算功率时出现较大误差。
方案二采用了反馈技术保证了在整流时不会产生压降，在计算功率时精度大大提高。
2.2.6 输出功率测量部分方案直接确定为：功放的输出电压经过整流电路得有效值，有效值经过ADC0809将模拟电压值转换成数字量，在单片机内换算成功率值显示在LCD上。
2.2.7 滤波电路部分方案一：采用普通电容滤波。
方案二：采用8阶有源滤波。
方案一中采用传统电容滤波方式，但是需使用大小不一的多种电容，占空间大，且效果不一定好。
如采用有源滤波，电路简单，滤波效果好，最高只能让0.0001Hz的频率通过。
三各器件的安放位置及布线规则功放电路应遵循单点接地的原则，即以电源地为“点”，前后级各元件的接地端都一根一根的接到电源地去。
前后级的电源也采取单点接地的布线规则，以避免后级的大电流影响到前级电路。
并且电源地与输出地应尽可能的接近，输入端的地线也应引长线到电源地，这样可以进一步减少影响，减小噪声电压。
走线应追求短，并且简洁。
功放电路的布局也很重要，应遵循简洁、对称、美观的原则。
四测量仪器TFG2050V型函数信号发生器；双踪示波器；失真度测试仪五测试报告电源提供±20V电源，函数信号发生器输出0.35Vpp的正弦信号，接好负载和失真度测试仪，示波器探头测量输出端。
（1）失真度及功率测试在失真度为 0% 时，输出功率为 15.0171 W。
（2）频率响应输入0.35Vpp正弦波，调整输入信号频率，测得带宽为5Hz~100KHz，优于设计要求。
（3）将输入端交流短接到地，功率输出端接上8 电阻负载，用双踪示波器测得输出噪声电压为V= 10mVpp。
pp（4六设计总结本设计的目的是设计一个可以控制输出功率的音频放大器，能够使用键盘控制输出任何有效范围内的功率，并且要求功率放大器具有低噪声高效率等。
我们在制作的过程中遇到了很多的麻烦，不过由于我们在赛前做了充足的准备，经过仔细的论证试验都圆满的解决了。
参考文献[1] 杨诠科模拟电子技术基础高等教育出版社 2003年1月[2] 肖景和赵健高保真音响电路与家庭影院音响系统人民邮电出版社 2000年11月[3] 李雄杰叶建波家用音响原理与检修电子工业出版社 2002年7月附录单片机程序：#include <REG51.H>#define uchar unsigned char#define DAC0832 P3sbit P11=P1^1;sbit P12=P1^2;unsigned int j;void display(uchar dat);uchar code dis_code[16]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//共阴代码uchar code bitcode[8]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe}; //数码管位选代码void delay(){unsigned int t=250;while(t--);}void main(){DAC0832=128;P0=0XFF;// delay1();while(1){display(DAC0832);if(P12==0){for(j=0;j<15000;j++);if(P12==0){DAC0832--;}}if(P11==0){for(j=0;j<15000;j++);if(P11==0){DAC0832++;}}}}void display(uchar dat){//P0=0XFF;unsigned char i;for(i=0;i<3;i++){P2=bitcode[i];P0=dis_code[dat%10];dat=dat/10;delay();}}。
