关于前置放大电路的方案思路

音频小信号前置放大电路1 选题背景在现在的时代我们的身边有着各种各样对于声音放大的需求，如麦克风，及一些音像设备中是最常见的，随着人们生活质量的提高对于音质的要求也越来越高，简单的音质已经无法满足大家的需求，恶劣的音质也对人们的日常生活有很大的影响，就如同噪音一样，在对音质进行调整中，对其放大是很重要的内容，音频放大电路就是在保持原声的基础上对声音进行放大，对声音中小信号的放大在音频放大电路中也有着很重要的应用，对小信号的放大可以让我们更好的获得对较弱的原声的放大，对较弱的音频进行放大后可以更好的去分析这个音频信号，对于科学研究和电子产品的开发很有帮助，也可以充分的满足人们的需求。

1．1指导思想“放大”的本质是实现能量的控制，即能量的转换：用能量比较小的输入信号来控制另一个能源，使输出端的负载上得到能量比较大的信号。

放大的对象是变化量，放大的前提是传输不失真。

通过NE5532对小信号进行放大，对相应的电阻进行合理的选择以达到对放大倍数的要求，对输出部分串电阻来达到对输出电阻的要求。

1．2 方案论证方案一：采用NE5532两级电路放大方法，用运算放大器作音频前置放大电路。

其优点是体积小、噪音低、功耗小、一致性较好。

利用运算放大器可取得很深的负反馈，同时提高不失真输出，使信号失真度在1%以下。

方案二：采用NE5532一级放大方法，优点是所用资源少，更加的简便，缺点是不稳定，电流过大，故予以否定综合考虑，采用方案一1．3 基本设计任务设计并制作音频小信号前置放大电路。

具体要求如下：≥1000；（40分）（１）放大倍数AV（２）通频带20Hz~20KHz；（40分）≥１MΩ;输出电阻R O＝600Ω；（10分）（３）放大电路的输入电阻RI说明：设计方案和器件根据题目要求自行选择，但要求在通用器件范围内。

测试条件：技术指标在输入正弦波信号峰值Vpp=10mv的条件进行测试（输入输出电阻通过设计方案预以保证），设计报告中应有含有详细的测试数据说明设计结果。

前置放大器电路设计
电路制作：周炳威陈洁周莹
因为在电脑上装的PRETEL99SE与win7不是很兼容，只好采用别画电路的软件multisim11，图纸中黑线链接的部分是在元件库里找不到元件，用非导线代替
前置放大器单导联电路中，与人体相连接的导线部分都有电阻相连，我在图中没有画出。

所有的op07都是接+9v 和-9v。

我在图中没有画出来，看起来会整洁一些。

二阶高通滤波器光电隔离电路
单极性心电增广肢体导联测量电路
这个电路中，其他的小三角号，都表示一个前置放大电路。

分别接左手，右手，左脚。

右脚接地。

与人体相连接的导线部分都有电阻相连，图中没有画出。

在图里标出V的是接电源的。

ECG监护仪前置放大电路的设计黄敏松;行鸿彦;刘建成【摘要】基于传统的仪用放大器基本框架,设计了一种新的可用于心电信号放大的前置放大器.在3 dB带宽范围内,该放大器的增益达到了48.3 dB.等效的输出噪声电压值为5.34 nV/√Hz.根据生物电信号采集的特点,通过增加右腿驱动电路,提高了放大器的共模抑制比,对被测的生物体具有更安全的保护作用.仿真结果表明该放大器在增益、频率响应特性、共模抑制比等性能参数方面符合美国心脏协会(AHA)的建议要求,确保了输出心电信号的低失真,可用于ECG监护仪中.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2007(030)016【总页数】3页(P187-189)【关键词】前置放大器;ECG监护仪;共模抑制比;增益【作者】黄敏松;行鸿彦;刘建成【作者单位】南京信息工程大学,电子与信息工程学院,江苏,南京,210044;南京信息工程大学,电子与信息工程学院,江苏,南京,210044;南京信息工程大学,电子与信息工程学院,江苏,南京,210044【正文语种】中文【中图分类】TN7221 引言随着科技的发展和进步，各种各样的便携式心电监护产品如雨后春笋般不断涌现，广泛地应用于临床诊断以及离院病人的监护当中。

本文介绍的前置放大器是各种便携式心电监护仪中不可或缺的一部分，他除了获取心电信号外，还对心电信号做了初步处理。

在心电处理过程中，前置放大器对心电信号的影响最大，因此有必要设计出高增益、通带宽、高共模抑制比与及低噪声的前置放大器，以应用于临床监护中。

传统的生物电信号放大器主要采用同相并联3运放电路或同相串联2运放电路。

采用缓冲放大作为输入级，对改善后的信号进行差动放大，消除共模干扰成分[1]。

本方案在传统的同相并联3运放电路的基础上新增了一右腿驱动电路和反相电路，提高了该放大器的增益，增大了共模抑制比，提高了安全性能，可用于便携式心电监护仪的设计中。

2 心电信号的特征及其对前置放大器的要求2.1 心电信号特征心电信号作为心脏电活动在人体体表的表现，一般比较微弱。

前置放⼤电路实验报告前置放⼤电路实验报告第⼗六组：于海⽟131308238边倍倍131308301韩艳英131308309⽬录1.简介 (3)2.放⼤器的作⽤与⽬的 (3)3.放⼤器的设计与原理 (4)4.放⼤电路器件及其参数 (6)5.设计步骤 (6)6.调试与实验结果 (9)7.问题及解决⽅法 (11)8.实验总结 (11)9.参考⽂献 (11)⼀．简介：前置放⼤器在放⼤有⽤信号的同时也将噪声放⼤，低噪声前置放⼤器就是使电路的噪声系数达到最⼩值的前置放⼤器。

对于微弱信号检测仪器或设备，前置放⼤器是引⼊噪声的主要部件之⼀。

整个检测系统的噪声系数主要取决于前置放⼤器的噪声系数。

仪器可检测的最⼩信号也主要取决于前置放⼤器的噪声。

所以放⼤器⼀般都是直接与检测信号的传感器相连接，只有在放⼤器的最佳源电阻等于信号源输出电阻的情况下，才能使电路的噪声系数最⼩。

⽽在设计前置电压放⼤器时只需要在⽰波器中观察电压的放⼤波形并分析放⼤倍数，其⾃⾝放⼤器所引起的⼲扰可以忽略不计，因此是设计电压放⼤器的最佳选择。

前置电压放⼤器主要应⽤于对电压信号的放⼤，本⽂介绍了具有弱信号放⼤能⼒的低频电压放⼤器的基本原理、内容和实现过程。

整个电路主要由稳压电源、前置放⼤器共两部分构成。

稳压电源主要是为前置放⼤器提供稳定的直流电源；前置放⼤器主要是电压的放⼤；设计的电路结构简洁、实⽤，充分利⽤到了集成成功放的优良特性。

实验结果表明该电压放⼤器在带宽、失真度、幅度等⽅⾯具有较好的指标、较⾼的实⽤性。

⼆.放⼤器的作⽤与⽬的1.放⼤器的作⽤（1）.提⾼系统的信噪⽐（前放紧靠探测器，传输线短，分布电容Cs减⼩，提⾼了信噪⽐。

（2）.减少外界⼲扰的相对影响(信号经前放初步放⼤.)。

（3）合理布局,便于调节与使⽤(前放为⾮调节式,主放放⼤调节倍数、成形常数)。

（4）.实现阻抗转换和匹配(前放设计为⾼输⼊阻抗,低输出阻抗)。

（5）.实现电压的两级放⼤。

课程设计报告课程名称：模拟电子技术基础设计名称：带前置放大的音频功率放大器姓名：学号:班级：日期：摘要本电路设计采用前置放大电路和音频功率放大电路相结合的放大模式，前者采用有“运放之皇”的NE5532对电压进行放大，后者采用性能优良的LM386对电压和电流放大，给音响放大器的负载（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。

在前置放大和功放之间加上一个滑动变阻，就保证了音量可调，在滑动变阻器之前再加上一足够大电阻，这样保证了信号不失真。

除此之外，加上相应的旁路电容又使得电路具有杂音小，有电源退偶，无自激等优点。

根据实例电路图和已经给定的原件参数，使用multisim10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。

关键词： NE5532 LM386 性能优良音量可调杂音小目录一、设计的目的及任务1.1设计的目的1.2 设计的任务及要求二、电路设计总方案及原理框图2.1原理框图2.2电路设计方案三、各组成部分的工作原理3.1.1弱信号前置放大级电路图3.1.2前置放大电路图工作原理3.2.1音频功率放大电路图3.2.2音频功率放大电路的工作原理四、电路仿真4.1 设计的总电路图4.2应用Multisim 11进行的仿真结果五、电路的安装及调试六、电路的实验结果七、实验总结八、仪器仪表明细清单参考文献一、设计的目的及任务1.1设计的目的1，了解音频放大电路的形成和用途。

2，掌握音频放大电路的一种实现方法。

3，提高独立设计电路和验证试验的能力。

4，熟悉运用Multisim 11软件进行仿真，学会焊接技术。

1.2 设计的任务及要求前置放大器的放大倍数为10 倍，使用单电源低噪声集成运放NE5534、OP-27A，功率放大采用LA4100、或LM386、或其他型号。

音量可调，杂音小，有电源退耦，无自激。

二、电路设计总方案及原理框图2.1原理框图图1系统原理框图2.2电路设计方案根据推任务要求，设计总电路需要弱信号前置放大级电路和功率放大电路两个基本电路，其中前置级主要完成小信号的电压放大任务；功率放大级则实现对信号的电压和电流放大任务。

2.1声道音箱电路设计中前置放大器电子音频分频原理说明自从数字技术进人音频领域，音源和输入系统的音质得到了很大的改善，前置放大器变成几乎只是音源选择开关和音量电位器的简单东西。

但与此相反，输出系统却与模拟时代时一样变化不大，其原因主要是扬声器的原理并无大变。

由于声频范围宽至九至十个倍频程，要使扬声器的振动系统在如此宽的频率范围内，完全线性地按照电信号振动十分困难．再要求具有线性的声辐射特性，几乎是不可能的。

一个解决的途径是把声频范围分成数段，再用数只扬声器分段放音，这即是多扬声器系统，常见的是二单元和三单元系统。

但是分割频带需要分频网络．一般是在功率放大器和扬声器之间插入L、C滤波器。

由于扬声器并非纯电阻成分，给分频器的设计带来困难，不易得到良好的性能；且优质的分频器需要选用优质的电感器和电容器，价格不菲。

此外，由于各种扬声器的效率不同(高音扬声器比低音扬声器约高6分贝)，为了平衡整个频带的声压，需要在分频器中插入衰减器，以降低高效率扬声器的电平，其结果是整个扬声器系统成为几个最低效率扬声器的组合。

为了改变这种情况，产生了多通道放大器方式。

在前置放大器之后用有源滤波器分割频带，各频段有自己的功率放大器和扬声器，各频段的电平在各功率放大器之前用电位器调整。

这种方式的优点是显而易见的，它取消了前述LC网络，又能有效地利用各个扬声器的效率；同时，也降低了对功率放大器的频率要求，输出功率也可以小一些；这种结构示于图1。

其关键电路是有源滤波器。

滤波器有低通、高通、带通滤波器以及带阻滤波器。

低通滤波器容许从零频至其截止频率的分量通过，而阻止高于截止频率的分量；高通滤波器阻止低于其截止频率的分量，而容许高于它的分量通过；带通滤波器容许界于其低截止频率和高截止频率之间的频率分量通过，而阻止这一频率范围外的所有频率分量。

使用运算放大器的有源滤波器可以取消电感元件。

并能获得电压或电流增益。

按滤波器截止特性不同可分为贝塞尔型、契比雪夫型和巴特沃斯型，其特性曲线见图2，主要表现在截止频率附近，贝塞尔型下降缓慢，契比雪夫型下降陡峭，而巴特沃斯型界于二者之间。

带有前置放大的otr功率放大电路的心得与体会各种放大电路的主要任务是使负载上获得尽可能大的不大真电压信号，它们的主要指标是电压放大倍数。

而功率放大电路的主要任务则是，在允许的失真限度内，尽可能高效率地向负载提供足够大的功率。

因此，功率放大电路的电路形式、工作状态、分析方法等都与小信号放大电路有所不同。

对功率放大电路的基本要求是：（1）输出功率要大。

输出功率Po=UoIo，要获得大的输出功率，不仅要求输出电压高，而且要求输出电流大。

因此，晶体管工作在大信号尽限运用状态，应用时要考虑管子的极限参数，注意管子的安全。

（2）效率要高。

放大信号的过程就是晶体管按照输入信号的变化规律，将直流电源提供的能量转换为交流能量的过程。

其转换效率为负载上获得的信号功率和电源供给的功率之比值，即式中：Po负载上获得的信号功率；PE电源供给的功率。

（3）合理的设置功放电路的工作状态。

由于在能量转换的过程中，晶体管要消耗一定的能量，从而造成了η下降。

显然，要提高η，就要设法减小晶体管的损耗。

而晶体管的损耗与静态工作点密切相关。

图I0401给出了晶体管的几种工作状态及对应的输出波形。

由图可见，甲类状态，iC始终存在，没有信号输入时，直流电源供给的能量全部消耗在晶体管上，这种状态的效率很低，乙类状态，没有信号输入时，iC=0，晶体管不消耗能量，这种状态的效率较高。

这就指明了提高效率的途径是降低静态工作点。

（4）失真要小。

甲类功放通过合理设置静态工作点，非线性失真可以很小，但它的效率低。

乙类状态虽然效率高，但输出波形却出现了严重失真。

为了保存乙类状态高效率的优点，可以设想让两个管子轮流工作在输入信号的正半周和负半周，并使负载上得到完整的输出波形，这样既减小了失真，又提高了效率，还扩大了电路的动态范围。

因而在买际中得到广泛应用。

由于功率放大电路工作在大信号状态，所以对功放电路的分析多采用图解法。

要确定的主要性能指标是Po、PE、PT（损耗）和η。