自制音频功率放大器电路

20W音频功率放大器制作与调试
一、电路设计
1、电源电路
电源电路部分由常规的电源变换器、滤波器、桥式整流电路、全桥稳
压电路和平衡稳压电路组成。

电源变换器从220V交流电池中输出高电压，滤波器对输出高电压进行过滤，桥式整流电路将交流电转换为直流电，全
桥稳压电路将此直流电进行稳压，提供给功率电路，平衡稳压电路提供给
前置放大电路。

2、前置放大电路
前置放大电路主要由输入电路、缓冲器、放大器、限幅器、频率补偿
电路和线性保护电路组成。

输入电路供音频信号讯号，缓冲器对此讯号进
行缓冲，使讯号保持原来的质态，避免受到其他因素的影响，放大器对此
讯号进行放大，限幅器限制此放大过的讯号的振幅大小，频率补偿电路使
频率分布更加均匀，线性保护电路是一个安全保护电路，当输出电流超出
正常值时，会影响电路的整体性能，而此电路会将其限制在正常范围内。

3、驱动电路
驱动电路由电流放大器、反馈电路和安定器组成，电流放大器以直流
电压作为输入，反馈电路用于检测输出电流。

南昌大学实验报告学生姓名： 学号： 专业班级： 实验类型：□验证□综合□设计□创新 实验日期： 实验成绩：音频功率放大电路设计 一、设计任务设计一小功率音频放大电路并进行仿真。

二、设计要求已知条件：电源9±V 或12±V ；输入音频电压峰值为5mV ；8Ω/0.5W 扬声器；集成运算放大器（TL084）；三极管（9012、9013）；二极管（IN4148）；电阻、电容若干基本性能指标：P o ≥200mW （输出信号基本不失真）；负载阻抗R L ＝8Ω；截止频率f L ＝300Hz ，f H ＝3400Hz扩展性能指标：P o ≥1W （功率管自选）三、设计方案音频功率放大电路基本组成框图如下：音频功放组成框图由于话筒的输出信号一般只有5mV 左右，通过话音放大器不失真地放大声音信号，其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗；滤波器用来滤除语音频带以外的干扰信号；功率放大器在输出信号失真尽可能小的前提下，给负载R L （扬声器）提供一定的输出功率。

应根据设计要求，合理分配各级电路的增益，功率计算应采用有效值。

基于运放TL084构建话音放大器与宽带滤波器，频率要求详见基本性能指标。

功率放大器可采用使用最广泛的OTL （Output Transformerless ）功率放大电路和OCL （Output Capacitorless ）功率放大电路，两者均采用甲乙类互补对称电路，这种功放电路在具有较高效率的同时，又兼顾交越失真小，输出波形好，在实际电路中得到了广泛的应用。

对于负载来说，OTL电路和OCL电路都是射极跟随器，且为双向跟随，它们利用射极跟随器的优点——低输出阻抗，提高了功放电路的带负载能力，这也正是输出级所必需的。

由于射极跟随器的电压增益接近且小于1，所以，在OTL电路和OCL电路的输入端必须设有推动级，且为甲类工作状态，要求其能够送出完整的输出电压；又因为射极跟随器的电流增益很大，所以，它的功率增益也很大，这就同时要求推动级能够送出一定的电流。

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第五章
晶体管耳机放大器
图23.2 备齐主要的原材料
这部8管OTL 耳放的电路如图23.1所示。

这个电路结构常见于晶体管电路的教科书，我把它加以简化，调整了个别元件的参数，使其可以工作在耳放模式下。

为了稳定输出中点电压，VT1采用PNP 型晶体管，以便把它的发射极电阻R5接往耳放的输出中点，形成较强的直流负反馈。

交流信号通过R5与R2的分压，从输出端反馈到VT1的发射极，C2对交流信号等于短路。

反馈的结果，使电路的频响、失真及稳定性都得到了改善。

电路的电压增益基本上取决于R5与R2的比值。

R1是VT1的集电极电阻，
同时也是VT2的偏置电阻。

输入信号经过VT1、VT2两级放大后，直接送到VT3和VT4的基极。

VT3和VT4之间加入了二极管VD1和VD2组成的偏置电路，用来克服交越失真。

VT2的集电极电流在VD1、VD2上产生的电压降便是VT3和VT4的基极偏压。

R7是VT2的集电极负载电阻，R6和C3组成自举电路，用以提高电路的开环增益和输出幅度。

23.2制作过程
制作8管OTL 耳放所需的元器件如附表所示。

这部耳放使用普通元件制作。

晶体管使用常见的9012、9014、8050、8550。

电阻使用国产铜脚金属膜电阻，除了R8、R9以外，均为1/4W 。

电容使用的是做单片机实验剩下的一些普通品电解电容。

音量电位器选用品质稍好的ALPS RK097型带开关双联电位器。

音频功率放大器的制作与调试第一部分自行设计电路---基于声卡的一种声光报警装置的设计摘要本文提出了一种利用计算机声卡，配合继电器控制电路实现声光报警功能的方法，实现了对环境或对象的健康监测。

并讨论了电路设计的具体方案，给出了PSpice模拟仿真结果。

仿真结果表明：该报警电路简单可靠实用，完全可以实现声光报警功能。

1、设计目标设计一个报警电路，该电路与计算机声卡相连，计算机声卡的输出信号为其输入信号。

当计算机声卡有输出时，电路中的继电器线圈导通吸合，继电器的常开触点闭合，反之，其常开触点断开。

将继电器的常开触点串入声光报警器的工作回路中，可以控制声光报警器的工作状态。

电路的原理框图如图1所示。

2、声卡的输出信号声卡的输出信号是极其微弱的信号，音箱的工作原理是将声卡的输出信号先经过功放进行放大，然后驱动扬声器来发声的。

同理，要设计一个报警装置，首先要做的就是对信号进行放大。

声卡的输出信号与电脑播放的音频文件关系密切。

当播放音乐和电影等文件时，声卡的输出为脉动成分很高的电平信号，用示波器观察的波形跳变激烈，其幅值电平大概在50mV～2V左右。

为了保证电路中的固体继电器的正常工作，本电路中采用标准的正弦信号。

考虑到音频文件的频率特性和放大电路的带宽等因素，利用Test Tone Generator软件产生一个频率为1K Hz，振幅为0.5V的正弦信号。

如图2所示。

3、设计方案及Orcad PSpice模拟仿真[1]结果对声卡输出信号的放大，有两种方案。

第一种方案是用二极管、三极管、电阻、电容等元器件直接搭建；第二种方案利用集成运放搭建。

3.1 基于三极管等元器件的放大电路及仿真结果基于三极管等元器件的放大电路[2] [3]如图3所示，其Pspice仿真结果如图4所示。

分别对上图两个探测点进行仿真结果如下：电路的工作原理为：输入信号通过三极管放大电路放大后，再经过整流和滤波，得到一个比较稳定的电平信号（见仿真图上的红色曲线）。

只用三个分立元件自制最简单的实用功放
江苏省泗阳县李口中学沈正中
笔者先用3DD303C等三只分立元件，制作了最简单实用的单管单声道功放，可谓是一款音质优
美、最简单的经典功放。

用电脑音频信号输入单声道，
根据电源电压不同，实测音乐输出
功率约0.1W～4W，整机功耗约0.12W～4.8W。

很适合室内欣赏音乐，也可用于初学者学习单管
放大电路的制作，电路图如
图2所示。

按照图2所示电路，把
100μF电容C、10KΩ可变
电阻R和3DD303C三极管
T三个元件连接好，接上阻
抗为4Ω～16Ω喇叭（或音
箱）L（大口径喇叭效果更好！），再接上1.5～24V直流电源，根据电源电压，通过调整可变电阻R，把三极管的偏置电流调整到接近200mA以下或正常放大工作点即可，然后测出可变电阻R的阻值，换上对应阻值的定值电阻。

当电源电压大于9V时，为了防止三极管过于发热，可适当加散热片。

三极管T也可选用3DD15、3DD200、3DD207、3DD102、3DD303、2N3055等替代3DD303C。

笔者是用3DD303C制作的。

音频功率放大电路设计(A)一、设计并制作一音频功率放大电路，具体要求如下： （１） 功率放大电路能够提供10倍的电压增益；（２） 功率放大电路的下限频率小于100Hz(20分)，上限频率大于10KHz; （３） 在负载电阻为８Ω 的情况下，输出功率≥700mw ； （４） 功率放大电路效率大于50%； （５） 输出信号无明显失真。

（６） 输入电阻：600Ω说明：功率器件不能选用集成音频功率放大电路。

参考元器件：TL082，3DG6/3DG21,3AX83/3BX83,1N4148/1N4001/2CP10，3DD15中功率管或2N3055大功率管等主要测试设备：直流电源，信号源，示波器和８Ω 负载 二、整体方案选择音频功率放大电路系统方框图如图1.1.1所示，主要由前置放大电器和功率输出放大器组成。

图1.1.1要求功率放大电路能够提供10倍的电压增益，这样的增益要求很容易实现，通常功率输出级的增益为20 dB 左右。

前置放大级采用前置低频放大器集成电路，我们选用A 类运算放大器作为前置运算放大器，它具有噪音低、功耗小、一致性好的优点。

设计要求放大器的带宽≥100Hz ～10KHz ，为了满足100Hz 的低频响应，要求各级的输入耦合电容和输出耦合电容必须足够大，特别是耦合到负载L R =8Ω的电容L C ，根据1/w L C <<L R ,可求得L C >>1/wLR=1/（2π⨯100⨯8）=198.95μF 。

为了满足o耦合要求，LC应大于1/wLR值的50倍，即L C =9947.5μF 。

实际中无法选用如此大的电容，所以功放输出级只能采用无输出耦合电容L C 的OCL 电路形式。

OCL 电路形式需要采用对称双电源供电。

在负载电阻为８Ω 的情况下，输出功率≥700mw 。

由2om omlu pR=可得omu=3.5V ，所以P P V -≥7V 就可以了。

功率放大电路效率大于50%和输出信号无明显失真两个指标事相互关联的，若要求非线性失真小，则末级功放就必须工作在甲乙类，这时效率就回降低，因此必须两者兼顾。

制作音频功率放大器
一、简介
音频功率放大器是一种可以将输入的音频信号放大到一定大小的设备，它能够将接入其中的输入信号增强成一定大小的输出信号，用于驱动外部
功率音箱，输出更大的声音。

此外，音频功率放大器还能对输入信号进行
变形以及其它作用，从而改变整体的音质。

二、原理
音频功率放大器是一种电子电路。

它将输入的音频信号经过一系列电
路处理，其中包括电路放大，电路变形等，将输入信号放大到一定的大小，然后输出的信号可以驱动外部功率音箱，有显著的声质改善效果。

三、组件
音频功率放大器一般由以下几部分组成：
1.电源：电源模块主要负责将电源提供给整个设备，使设备得以正常
运行。

它的质量直接影响到产品的性能，高质量的电源可以保证设备工作
时有更稳定的电流，减少噪音并延长产品使用寿命。

2.电路：电路模块主要由放大、变形等电路组成，它可以控制音频信
号在输入到输出时的变化，如对其有效成分的放大、对音色的改善、静音
控制等。

3.连接：连接模块主要用于将设备内部的模块连接起来，以便正常工作，一般采用点焊连接方法，将焊接端子与电路板的电路相连。

音频功率放大器的组成.1 整体电路原理本立体声功率放大器所用的核心芯片是国际通用高保真音频功率放大集成电路TDA2030A。

本电路由三个部分组成，即电源电路、左右声道的功率放大器及输入信号处理电源（四运放）。

电源变压器将220V交流电降为双12V低压交流电，经桥式整流后变为±18V的直流电，作为功放及运放的供电电源，D5、R29组成电源指示电路，以指示电源是否正常，开关K为电源开关。

2.2 电源部分本设计是由TDA2030构成的双声道功率放大器，左右声道对称，TDA2030是一种单声道集成功率放大器，采用单电源或双电源供电方式，电路中主要构成框架如下：前置放大采用GL324四运放的两路运放的负反馈放大，放大倍数为10倍，后经过RC滤波电路组成的高低音调节，在经过平衡和电量调节输入功放芯片即TDA2030。

电路框图整流电路：桥式整流电路的作用是利用单向导电性的整流元件二极管，将正负交替的正弦交流电压整流成为单向脉动电压。

但是，这种单向电压往往包含着很大的脉动成分，距离理想的直流电压还差得很远。

稳压电路：稳压电路的作用是采取某些措施，使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。

设计中是利用变压器将电网上面220V的交流电降为双12V低压交流电，再经过桥式整流把12V的交流成分整流成±18V的直流电，经过滤波滤除直流成分中的交流部分，考虑到芯片电源电压要求比较宽泛本设计中没有采用稳压部分。

2.3 前置放大部分前置放大器是各种音源设备和功率放大器的连接设备，起到信号放大的作用。

音源信号在经过前置放大器的放大后，就可以直接送入功率放大器，使功率放大器能正常工作。

前置放大器还可以对信号的频率进行调节和控制。

本设计的前置放大部分是采用GL324四运算放大芯片的负反馈实行的。

优点在于其在分压偏置电路中利用负反馈的原理以稳定放大电路的工作，此外还可以增加增益的稳定性，减小非线性失真，展开频带及控制输入输出阻抗。

自制分立元件50W高保真功率放大器电路图电子爱好者在自制30瓦以上的音频功率放大器时总是设法采用集成功放电路，这样的确会使制作工艺简化，但却使得制作者不易领会电路原理，因而分立元件的功率放大器仍有存在的必要。

本文介绍的50W放大器的原理图如图1所示。

电路中只有六只三极管，由单电源供电。

当THD（总谐波失真）为1%、电源不稳压时连续输出功率为50W：当THD为5%，电源稳压时动态输出功率为60W，当THD为1%、电源稳压时动态输出功率为60W。

在额定连续功率范围内，输入端无论短路或开路，交流声及噪声均小于ｄＢ,此时灵敏度为100mV，输入阻抗为欧。

放大电路的功放级由互补对管射极限随器构成，大环路的负反馈使驱动互补对管的信号保持在线性范围。

该电路在结构上确保了两只功放管不同时导通，防止了对电源的短路。

理想的晶体管应能迅速导通或截止，但是实际上三极管开关速度有限，大功率管尤其是这样。

当输入互补对管的变化信号迅速翻转时，有可能使两只管子同时导通，造成过大的电流，为此，在选择互补功放对管时，应采纳开关速率与传输特性折衷的方案，并在其输入端加入高频去耦电容。

末前级三极管Q4工作于甲类状态，其静态集电极电流等于电源电压减去Q5、Q6基极公共端电位除以电阻（R13+R14）。

为使该甲类放大器工作于最佳状态，应保持R14中的电流恒定，因此加入了自举电容C7。

由于晶体管的存储效应，在高音频范围内，作为乙类放大器的Q5、Q6互补对管不再处于纯乙类状态。

从R15、R16的公共点引入的直流负反馈为输入级建立了偏置电压，它使Q5流过很小的电流。

Q5、Q6的输出电压同时也为激励级建立了偏置。

对Q3加入了交、直流负反馈，反馈深度决定于R9、R10的比值及Q3的Vbeo当然R9、R10的比值也影响了Q5、Q6公共输出端的静态电位。

交流负反馈使放大器具有较高的频率上限，带宽的稳定性决定于Q1，Q1通过从引入的负反馈而稳定工作点。

Q1的输入电路为常见的直流耦合电路，调节R4、R5及R6可使Q1、Q2工作于最佳状态。

制作音频功率放大器音频功率放大器是一种电子设备，用于将低功率音频信号放大到较高功率以驱动扬声器。

它在音频系统中扮演着重要的角色，能够提供清晰、高质量的音频输出。

本文将详细介绍音频功率放大器的制作步骤，包括电路设计、材料准备、焊接和调试等。

首先，制作音频功率放大器的第一步是电路设计。

一般来说，音频功率放大器采用BTL（桥式）或AB类放大器电路。

BTL放大器电路需要两个功放芯片，并且可以实现较大的功率输出。

AB类放大器电路只需要一个功放芯片，但功率输出相对较小。

根据个人需要选择适合的放大器电路。

接下来，需要准备所需的材料和工具。

除了功放芯片外，还需要电容器、电阻器、电感器、变压器、扬声器和外壳等。

用于焊接的工具包括焊台、焊锡、焊接铁、钳子等。

然后，开始焊接。

首先，使用焊台预热焊接铁，使其达到适当的温度。

然后，将焊锡涂在焊接铁的铁头上，以帮助焊接。

首先，焊接电路板上的电阻器和电容器。

根据电路设计图，按照正确的位置将它们焊接到电路板上。

注意观察焊接位置和焊点，确保焊接牢固且无短路。

接下来，焊接功放芯片。

将功放芯片插入正确的插座或焊接到电路板上，然后将其焊接。

注意确保引脚正确连接，并且没有引线间的短路。

然后，焊接扬声器和外壳。

将扬声器连接到功放芯片的输出引脚上，然后将其焊接。

确保扬声器连接牢固并与功放芯片引脚正确对应。

最后，将电路板安装到外壳中，并紧固螺丝固定。

完成焊接后，进行调试。

将音频信号源连接到放大器的输入端口，并连接电源。

逐渐调节音量，观察扬声器是否正常工作。

如果出现杂音、失真或其他问题，可以通过调试电路或检查焊接是否正确来解决。

总结一下，制作音频功率放大器需要进行电路设计、准备材料、焊接和调试等步骤。

这是一个相对复杂的过程，需要具备一定的电子知识和焊接技巧。

因此，建议在制作之前仔细阅读相关资料，并寻求专业人士的帮助和指导，以确保正确制作并得到满意的结果。

20W音频功率放大器与制作调试一、概述二、功放电路追根溯源三、20W音频功放电路原理图四、电路板制作调试五、问题讨论六、收缴电路板及《实验报告》七、批改《实验报告》及电路板一、什么叫功率放大器图1是2007年设计的助听器，供电子专业（2年）实习教学使用；图2是专业成品助听器。

图1 助听器图2 专业助听器图3是2009年设计的20W分立+集成功率放大器，供电子专业（3年）实习教学使用；图4是专业Hi-Fi音响。

图3 20W单声道功放图4 Hi-Fi音响无论其外形结构如何变化，内部电路如何多种多样，从电路的工作原理上描述，它们都可以归类于音频功率放大器，简称功放。

这些电路主要由电压放大和电流放大两部分电路组成，如图5所示。

图5二、功放电路追根溯源1．基本放大电路（1）根据电路结构不同和信号输入、输出的特点，三极管可以组成3种不同的放大电路，你知道它们分别是哪3种放大电路吗？你能说出它们各自的工作特点吗？（2）你能说出图6，7分别是什么电路吗？它们各自有怎么样的工作特点？图6 图72．功率放大电路的演变把图6中负载电阻L R 去掉，接图7电路的输入端。

同时，为了使VT1、VT2基极有直流偏置电压，耦合电容2C 也需要去掉；再把两个放大器的电源与地线合并，就得到最原始的功率放大器，如图8。

图8虽能放大信号，但由于VT1、VT2基极连在一起，必然存在交越失真，如实测的交越失真波形，如图9所示。

提示；交越失真是非线性失真，在音响系统中尽力避免出现。

图8 原始的功率放大器图9 交越失真为了解决交越失真，可以在VT1、VT2基极插入2个二极管，抵消VT1、VT2发射结死区电压，并把VT1与电阻c R 断开，把VT1集电极改接到VT2基极，如图10所示。

图10 能消除交越失真的功率放大器当环境温度变化时，图10的VT1的集电极电会有一定的变化，从而影响输出级的静态工作电压。

若输入级的供电改接到输出端，如图11所示，电路可有如下的直流负反馈自动调整：↓↓→→↓→↓→↑→↑→C B b b Q C C I U R R U U I T 分压经21,另一方面，图11也引入了交流负反馈，降低了电压放大倍数，改善了动态性能。

功率放大器的制作(图文)为了使用音响系统，我们需要需要一个功率放大器，负责把音频信号放大为更大的电流信号，以便驱动扬声器发出声音。

下面将介绍如何制作一个简单的功率放大器。

材料：1.电路板2.电路图3.电容:100uf,1000uf,3300uf4.电阻:2.2k,4.7k,10k,22k,47k5.三极管:BC547B,C18156.电位器:10K阻值7.音量控制器8.音频输入插头9.扬声器接口步骤 1：准备电路图和电路板。

如果你没有自己的电路板，可以在电子市场购买现成的板子。

在电路板上用铅笔画出电路的轮廓，然后用钻头将穿过铜涂层的孔打开。

步骤 2：在电路板上连接电阻器。

用钳子从电阻器里将两只导线钳断，将它们插入电路板地址上的孔中，并弯曲两端，以便锡焊后固定电阻器。

步骤 3：连接电容。

以同样的方式，将电容器插在电路板上。

步骤 4：连接三极管。

将三极管插入板上的孔中。

请注意，每个三极管的引脚数量不同，所以请仔细查看它的引脚排列。

步骤 5：将电位器和音量控制器插入孔中。

将电位器和音量控制器插入电路板上相应的孔中。

步骤 6：将扬声器插头和音频输入插头插入孔中。

插上扬声器插头和音频输入插头，它们将连接到电路板上。

步骤 7：焊接电路。

使用焊接工具从电路板上的铜涂层上刮除一小块，以便将电路元件连接到电路板上。

将电阻、电容、三极管和其他元件依次接在一起，再钳断多余的导线。

步骤 8：完成。

完成焊接后，将电路板放入外壳中，紧固并打开开关。

这就是如何制作一个简单的功率放大器。

你可以用它来驱动你的扬声器，听到更大声音。

简易稳定的音频功放电路设计制作-设计应用导读：音频功率放大电路是一种很常用的电子电路，广泛应用于声音有关的电子系统。

一、调校要点1.焊接好LM317和LM337及其附属的稳压元器件，加+55V和-55V电压，调整电阻Ra和Rb，将输出电压调至+42.0V和-42.0V。

2.焊接好前级放大器的所有元器件，其中差分放大器的电阻和管子要配对。

电阻选用1/2W的。

多圈电位器R12要旋至阻值位置。

短路VT8的集电极与+42V电源的接点、VT9的集电极与-42V 电源的接点。

3.将电阻R13用一个100Ω电阻串联一个500Ω电位器代替，加±55V电源，调节电位器阻值，使VT 8和VT9的发射极(中点)电位为0.00V。

从板上焊下100 Ω电阻和串联的电位器，量出它们的阻值，用同样阻值的电阻焊在R13处。

4.下电，将VT9的集电极与-42V电源的短路接点断开，接入直流电流表。

上电，逐渐调小电位器R12的阻值，电流表的读数逐渐增大。

将电流调至10mA。

5.重复步骤3，至此前级调校结束。

6.后级的调校步骤与前级的步骤大体一致，只是VT 18的集电极电流取20mA左右，VT20的集电极电流取50mA～200mA(视个人爱好及散热器温度)。

7.信号通路中的耦合电容选用补品电容，本人在这里选用的是耐压50V的无极性电容。

二、设计要点和参数的选取差分输入级选用两只2SK30A场效应管，这是因为2SK30A的线性工作范围大于1.2V。

对于1V左右的输入电平可以不失真地放大，若用2SK389等则不能胜任。

2SK30A 的工作电流范围为0.3mA～6.5mA，在此取1mA左右。

当然，此值也可以取得大一些，如2mA～3mA，但漏极电阻要作适当的调整，使2SK30A工作于放大区中点，选用不同的电流只要改变电阻R6的阻值即可。

0.58(V)÷240(Ω)≈2.4(mA)，分配到每只2SK30A的源漏电流即为1.2mA。