实用音频功率放大器

供足够的输出功率。
性能指标
输出功率
衡量放大器能够提供的最大输 出信号幅度。
带宽
衡量放大器对不同频率信号的 响应能力，包括低频和高频范 围。
线性度
衡量放大器对输入信号的线性 响应能力，避免失真和信号畸 变。
效率
衡量放大器在将输入信号放大 过程中所消耗的能源效率。
电路调试与优化
调整输入和输出阻抗
根据应用需求，调整输入和输出阻抗以获得 最佳信号传输效果。
电路组成
01
02
03
04
输入级
输入级通常采用差分放大器， 用于减小输入信号的共模分量 ，提高电路的抗干扰能力。
激励级
激励级通常采用共射放大器， 用于放大输入信号，提供足够
的激励电压。
推动级
推动级通常采用共基放大器， 用于进一步放大信号，并引入 正反馈以提高带宽和稳定性。
输出级
输出级通常采用功率输出电路 ，如推挽或桥式电路，用于提
otl功率放大器
目录
• OTL功率放大器简介 • OTL功率放大器电路分析 • OTL功率放大器应用 • OTL功率放大器发展与挑战 • OTL功率放大器设计实例
01 OTL功率放大器简介
定义与特点
定义
OTL（Output Transformer Less） 功率放大器是一种电子设备，用于 将音频信号放大并驱动扬声器或其 他负载。
汽车电子系统中的OTL功率放大器设计
在汽车电子系统中，OTL功率放大器 用于驱动车载音响系统或其他电子设 备。
汽车电子系统中的OTL功率放大器需 要具备高可靠性、低功耗和良好的电 磁兼容性等性能指标，以确保在复杂 的车载环境下稳定工作。
设计要点包括选择耐高温、耐振动的 元器件，以及优化电路结构以减小电 磁干扰和散热问题。

个 引脚 。
２ 电路的分析 方法和步骤
集 成 电路 音 频 功率 放 大 器 的 分 析 方 法 和步骤如 下。 （ ） 断 放 大 器 类 型 ， 定 是 ＯＴＬ还 是 １判 确 ０ Ｌ、 Ｔ 功率 放 大 器 。 Ｃ Ｂ Ｌ （） ２ 了解 各 引 脚 作 用 ， 电路 分 析 预 备 。 为 （） ３ 电源 引 脚 、 地 引脚 的 外 电路 分 析 。 接 （ ） 流 信号 传输 分 析 。 ４交 （） ５ 主要 元 器 件 的 作 用 分 析 。 ２ １功 率 放大 器 类型 的 判断 方 法 ． 电路 中 采 用 正 负 电 源 供 电 ， 扬 声 器 且
ＲＬ 集 成 电路 之 间直 接 连 接 ， 据 这 两 点 与 依 可 以确 定 为 ０ Ｌ 率 放 大 器 。 Ｃ 功 ２ ２集成 电路 Ｔ Ａ ０ ０引脚作 用 的分析 ． Ｄ ２３ 引脚 １ 同 相 信 号 输 入 引 脚 ， 束 输 入 ： 用 音频信号 。脚 上信号相位 与输 出引脚４ １ 的 信 号柏位相 同 。 引 脚 ２ 反 相 信 号 输 入 引 脚 ， 称 负 反 ： 又 馈 引脚 ， 来接入 负反馈电路。 用 引 脚 ３ 负 电源 引 脚 ， 入 负 极 性 直 流 ： 接 电 压 ； 用 正 极 性 单 电源 供 电时 ， 脚 ３ 采 引 改
学 术 论 坛
墨圆
实用 鄂东职 业技术 学 院 湖北黄 冈
４８０ ３ ０ ０）
摘 要 ： Ｃ ￣频 功率放 大 器 ， Ｏ Ｌ－ ｆ 具有 结 构 简单 、 出功率 大 ， 输 失真 小 等特 点 ， 用十分 广泛 。 它 的分 析和研 究， 高校 电子技术 课程教 应 对 是 学的重 难点 。 本文 阐述 了采 用集 成 电路 Ｔ ２ ３ 构成 的 音频 功率放 大 器的分 析 方法和 步骤 ， ＤＡ ０ ０ 以适 应教 科 研 的需要 。 关键 词 ： 功率放 大 集成 电路 中图 分类 号 ： Ｐ ７ Ｔ ２ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ： ６ ３ ９ （ ０ ０ ０ （） １ １ ０ １ ２ ７ １ ２ １ ） １ｃ一０ — １ ７－ ６ 采 用 集 成 电路 ＴＤＡ２ ３ ０ ０构 成 的 实 用 ０Ｃ 音 频 功 率放 大 电路 ， 定 功 率 为 ｌ Ｗ ， Ｌ 额 ４ 电 源 电压 为 ±６ Ｖ～ ±１ Ｖ。 出 电流 大 ， 输 ８ 谐 波 失真 和交 越 失 真 小 。 有 体 积 小 、 具 输 功 率大、 失真 小 、 法 简 单 ， 格 实 惠 等 特 点 。 接 价 广 泛 应 用 于 汽 车 立 体 声 收 录 音 机 、 脑 有 电

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。

模拟信号 输入
2.8244MHz 超高速采样
Δ—Σ调制
1bit 超高速 码流放大器
Σ变化音 频滤波器
模拟信号 功率输出
光纤或同轴 2.822MHz 数字输入 过采样
图 3 1bit 数字功率放大器原理
1bit 数字功放与 D 类和 T 类数字功放相比具有很多优点，完全克服了过零失真问题，电源转换效率 可达到 90％以上，频率响应特性可达到 2Hz～50KHz，信号动态范围可达到 95db 以上，其它的优点包括 音频范围内的噪声极微和频率范围内的相移极小等等。它的最大缺点是系统复杂，成本太高，尚未达到 应用阶段。而近年来 D 类和 T 类数字功放的价格已逐步降到用户可接受的商业价格了。
表 1 是数字功放与模拟功放的主要技术 特性对比。 目前小功率数字功放已广泛用于 DVD 内置功放、组合音响、汽车音响、家庭影院等，在专业音响 工程方面，2001 意大利 POWERSOFT 公司推出的 DIGAM 系列大功率专业数字功放已被世界广泛采用， 且很快进入中国市场，在一些专业音响工程中获得了应用，并得到了一致的好评。
晶体管功放具有许多宝贵优点，它的失真指标可做到万分之一以上，但其音质听感总不如电子
1
管功放那么逼真、细腻，尤其是在表现瞬态变化快而清脆的打击乐和浑厚回荡的钢琴曲方面感觉最 明显。上个世纪 80 年代初，欧洲有些专业公司开始研究晶体管功放与电子管功放之间的性能差异和 解决办法。电子管是一种电压控制器件，需要的控制功率极微，开关速率很快。晶体管是一种电流 控制器件，需有较大的控制电流，转换速率较慢。这是最基本的差别。80 年代中期欧洲首先推出了 采用 MOS FET 音频场效应管功放。MOS FET 场效应晶体管既具有晶体管的基本优点，又有电子管 的电压控制及转换速率较快的优点。但使用不久发现这种功放的可靠性不高（无法外电路保护），开 关速度提高的不多和最大输出功率仅为 150W/8Ω等等。90 年代初，MOS FET 的制造技术有了很大突 破，出现了一种高速 MOS FET 大功率开关场效应晶体管。西班牙艺格公司（ECLER）经多年研究，攻 克了非破坏性保护系统的 SPM 专利技术，推出了集电子管功放和晶体管功放两者优点结合的第三代 功放产品，在欧洲市场上获得了认可，并逐步在世界上得到了应用。第三代 MOS FET 功放的中频和 高频音质接近电子管功放，但低频的柔和度比晶体管功放差一些，此外 MOS FET 开关场效应管容易 被输出和输入过载损坏。

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。

0.3
%
RL=8Ω
0.3
%
Vdd=4.9V to 5.1V
52
dB
最小谐波失真 电源抑制比
THD
PSR R
f=1kHz,CB=1uF Vdd=5V, Po=1.1W
CB=1.0uF， VPIPPLE=200mVRMS,f=1khz
60
dB
95
dB
52
dB
通道隔离度
XTAL
K
f=1khz, CB=1.0uF
-0.3 to +(0.3+Vdd)
V
PD
见附注 1
W
结温度
150
℃
蒸发状态(60 秒)
215
℃
红外线 (15 秒)
220
℃
附注 1：最大功耗取决于三个因素：TJMAX，TA，θJA 它的计算公式 PDMAX=(TJMAX-TA)/θJA ,CSC4863 的 TJMAX=150℃. TA 为外部 环境的温度，θJA 取决于不同的封装形式。（TSSOP 封装形式的为 20℃/W）
封装外形图三：（LM4863F）TSSOP 20
LM4863
深圳仕芯半导体有限公司
ＴＥＬ：１３４８０７４３０５０ ＱＱ２５４３４３２６２
第六页 共六页
/04863
双通道立体声音频功率放大器
LM4863
概述与特点
LM4863 是一个双路音频功率放大器.它能够在 5V 电源电压下给一个 4Ω负载提供 THD 小于 10%、最 大平均值为 2.46W 的输出功率。另外,在驱动立体声耳机时耳机输入引脚可以使放大器工作在单边模式。
LM4863 是为提供高保真音频输出而专门设计的.它仅仅需要少量的外围元件,为了简化音频系统设计， LM4863 集双路桥式扬声器放大器和立体声耳机放大器与一体。LM4863 还有外部控制的关闭模式，立体声 耳机放大器模式和热保护关闭模式，还有减少开机噪声功能。

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。

TDA2030集成音频功率放大器组装与维修一、TDA2030简介：TDA2030是许多音频功放产品所采用的Hi-Fi功放集成块。

它接法简单，价格实惠，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个引脚，外型如同塑封大功率管，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％）。

电源电压为±6～±18V。

输出电流大，谐波失真和交越失真小（±14V/4欧姆，THD=0.5%）。

具有优良的短路和过热保护电路。

其接法分单电源和双电源两种，如图3－3－2所示。

图3－3－2TDA2030应用电路图二、集成音频功率放大器组装（一）电路组成与工作原理电路原理如图3-3-3，该电路由左右两个声道组成，其中W101为音量调节电位器，W102低音调节电位器，W103为高音调节电位器。

输入的音频信号经音量和音调调节后由C106、C206送到TDA2030集成音频功率放大器进行功率放大。

该电路工作于双电源（OCL）状态，音频信号由TDA2030的1脚（同向输入端）输入，经功率放大后的信号从4脚输出，其中R108、C107、R109组成负反馈电路，它可以让电路工作稳定，R108和R109的比值决定了TDA2030的交流放大倍数，R110、C108和R210、C208组成高频移相消振电路，以抑制可能出现的高频自激振荡。

图3-3-4为电源电路，为功放电路提供15-18V的正负对称电源。

图3－3－3TDA2030集成音频功放电路原理图图3－3－4TDA2030集成音频功放供电电路原理图(二)电路元器件选择（套件：/item.htm?id=5641928561）TDA2030为功率元件，使用过程中将会产生大量热量，要求安装到足够大的散热片上。

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。

音频功率放大器原理简介音频功率放大器
是一种能够将音频信号功率放大的电子设备，其工作原理基于放大器电路中的晶体管或管子等电子元器件。

音频信号进入放大器，被放大器电路中的电子元器件放大后输出，达到音频的放大的目的。

功率放大器主要有两类：A类放大器和AB类放大器。

A类功率放大器的原理是将音频信号通过晶体管等电子元器件进行频率放大，激励出足够大的电流输出到负载电阻中，达到音频功率放大的目的。

A类功率放大器的优点是音质好、失真小，但功率效率较低。

AB类功率放大器是A类功率放大器加上一个偏置电压，使其能在某些运行情况下工作在B类放大器的状态。

AB类功率放大器的优点是功率效率高，同时也能保持良好的音质。

总而言之，音频功率放大器是将低功率音频信号转换为高功率输出的设备，主要工作原理是通过电子元器件进行功率放大。

不同种类的功率放大器有各自的特点和优势，使用时需要根据实际需要选择合适的设备。

毕业设计（论文）题目：专业：应用电子技术班级：学号:姓名：指导老师:成都工业学院二〇一四年六月摘要随着社会的不断发展，功放出现在了人们生活的方方面面.目前,音频功率放大器仍以模拟功放为主流产品，模拟功放经历了数十年的不断改进和完善，其技术已发展到了顶峰。

模拟类功放是以线性放大为基础，功率放大器件有电子管和晶体管两类。

晶体管功放的最大优点是电源转换效率高（C类功放最大可达55％）、体积小、重量轻、发热量不大、生产成本低.缺点是转换速率低、偶次谐波失真较大。

音质和可靠性指标都略逊于电子管功放。

随着晶体管制造技术的不断提高和新技术的应用，各项实用性指标和可靠性指标都有很大改善,并不断在向更大的输出功率、更小的体积、更轻的重量、更多的功能和智能化方向发展本设计是紧贴现实生活来设计的是一个实用音频功率放大器。

设计电路主要由前置放大电路、音调控制电路及功率放大电路三部分构成，其中，前置放大电路采用同相比例运算器来实现电压的放大；音调控制电路采用负反馈式来实现音调控制；前置放大电路及音调控制电路均采用NE5532双运放实现，功率放大电路采用TDA2030功率放大器来实现功率放大.关键词：音频功率放大器NE5532 TDA2030AbstractWith the development of society， the power amplifier in all aspects of people's lives. At present, the audio power amplifier with analog amplifier is the mainstream products， analog amplifier has experienced decades of continuous improvement and perfection， its technology has developed to a peak。

随着声波信号的输入，这 类功率放大器的晶体管将 声波的正负半波完整地进 行放大。输出不失真，正 弦波形非常完整。
电路特征是这类功率放大器的晶体管工作在输出特性曲
线的放大区。在输入信号的整个周期内，晶体管均导通，
有电流流过。
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第3章 音频功率放大器
甲类功率放大器：
甲类功率放大器的优点 是失真极小，各项电声 指标高。在Hi-Fi音响领 域里很多厂家选用此种 功放，如英国罗特功放、 音乐传真功放和日本的 金嗓子功放都是甲类功 率放大器。
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第3章 音频功率放大器
(3)V―MOS功率放大器。
金属栅极采用V型槽结构 ； 漏极是从芯片的背面引出 ， 具有垂直导电性。由于在栅极 与芯片之间有二氧化硅绝缘层， 因此它仍属于绝缘栅型MOS 场效应管。
因为场效应管是电压控制的器件，它具有负温度特性， 因此无需对输出管进行复杂的保护，而且它具有和电 子管相似的音色。采用场效应管制作的功放具有噪声 低、动态范围大、无需保护等特点。其电路简单，而 性能却十分优越。
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第3章 音频功率放大器
(3)V―MOS功率放大器。
VMOS场效应管（V-MOSFET）简称VMOS管或功 率场效应管，其全称为V型槽MOS场效应管。它是继 MOSFET之后新发展起来的高效、功率开关器件。它 不仅继承了MOS场效应管输入阻抗高、驱动电流小 （0.1μA左右），还具有耐压高（最高1200V）、工作 电流大（1.5A～100A）、输出功率高、低频跨导的线 性好、开关速度快等优良特性。正是由于它将电子管 与功率晶体管之优点集于一身，因此在电压放大器 （电压放大倍数可达数千倍）、功率放大器、开关电 源等电路中获得广泛应用。
第3章 音频功率放大器
第3章 音频功率放大器

TDA2030集成音频功率放大器组装与维修一、TDA2030简介：TDA2030是许多音频功放产品所采用的Hi-Fi功放集成块。

它接法简单，价格实惠，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个引脚，外型如同塑封大功率管，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％）。

电源电压为±6～±18V。

输出电流大，谐波失真和交越失真小（±14V/4欧姆，THD=0.5%）。

具有优良的短路和过热保护电路。

其接法分单电源和双电源两种，如图3－3－2所示。

图3－3－2TDA2030应用电路图二、集成音频功率放大器组装（一）电路组成与工作原理电路原理如图3-3-3，该电路由左右两个声道组成，其中W101为音量调节电位器，W102低音调节电位器，W103为高音调节电位器。

输入的音频信号经音量和音调调节后由C106、C206送到TDA2030集成音频功率放大器进行功率放大。

该电路工作于双电源（OCL）状态，音频信号由TDA2030的1脚（同向输入端）输入，经功率放大后的信号从4脚输出，其中R108、C107、R109组成负反馈电路，它可以让电路工作稳定，R108和R109的比值决定了TDA2030的交流放大倍数，R110、C108和R210、C208组成高频移相消振电路，以抑制可能出现的高频自激振荡。

图3-3-4为电源电路，为功放电路提供15-18V的正负对称电源。

图3－3－3TDA2030集成音频功放电路原理图图3－3－4TDA2030集成音频功放供电电路原理图(二)电路元器件选择（套件：/item.htm?id=5641928561）TDA2030为功率元件，使用过程中将会产生大量热量，要求安装到足够大的散热片上。

功率放大电路（一）调整和性能测试一、目的1、 根据编写的工艺文件组装一台音响放大器。

2、 了解OTL 功效的工作原理和特点，掌握其调试方法。

3、 掌握音响发达器的电压增益、幅频特性、输出阻抗、失真系数、最大输出功率、效率等指标的测量方法。

4、 进一步学习示波器、失真度测量仪的正确使用。

二、设备及器材直流稳压电源、函数信号发生器、双踪示波器、失真度仪、数字万用表各一台。

三、内容及要求 〈一〉静态调整1、 初步检查电路焊接正确无误，调RP1滑动片逆时针到底，RP2、RP3、RP4中间位置、RP5逆时针到底2、 用万用表检查测试板电源两端口无短路，根据电路图要求加12V 直流电源、观察各元器件无冒烟，用手摸元器件应无过热元件。

如发现上述现象，停电排故后再试。

3、 正常后不加U 1=0，调RP4至V 4发射极电压为6V 。

4、 调RP5至V 6管的基极到V 4管的基极电压为1.8V 左右，此时I C5、I C7应为5—10mA 。

1、 调试电路无交越失真和限幅失真，接负载R L 。

令U i ≤100mV(峰-峰值)，f=1KHz ，加入放大器输入端，用示波器观察输出信号应无交越失真，如有调RP5刚好无交越失真，也应无双向限幅失真，如有减小输入信号幅度使放大器输出信号刚好无限幅失真。

2LR U P 820max= 3、 测量功率放大器效率。

在上述条件，测量整机供电电流（忽略前的电路损耗）则电源功率为EC E P P I E P max0=*=η4、测量功率放大器输出阻抗：在上述条件下，将R L 断开，用示波器测输出端开路电压V out ：则L ooout R U U U R *-=5、测量失真度，在上述条件下，接上负载用失真度仪测输出信号失真系数6、测量电路增益测试条件：f=1KHZ R L=8ΩV i≤100mV（不出现失真为准）用毫伏表测下列各点音频信号电压，计算各级增益和总增益。

7、幅频特性测量在上述测试后，选一输入电压（输出不出现失真点），测幅特频特性并作出曲线。