新建 模电课程设计之放大器设计

模电课程设计报告1)设计题目：音频功率放大电路2)设计任务：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路，负载为扬声器，阻抗8Ω。

设计要求：频带宽50HZ ～20kHZ，输出波形基本不失真；电路输出功率大于8W；输入灵敏度为100mV，输入阻抗不低于47KΩ。

3)原理电路和程序设计：（1）方案比较：①利用运放芯片 LM317和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源分别接+30v和-30v并且电源功率至少要50w，输出功率30w。

②利用运放芯片TDA2030和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源只需接+15v，另一端接地，输出功率大于8w。

通过比较，方案①的输出功率有30w，但其输入要求比较苛刻，添加了实验难度。

而方案②的要求不高，并能满足设计要求，所以选取方案②来进行设计。

（2）整体电路框图（3）单元电路设计及元器件选择：（4）系统的电路总图4)理论计算：①放大倍数分析由于电路引入电压串联负反馈（图中R6，R7，C4组成反馈网络），所以其阻态为电压串联负反馈，由电压串联负反馈放大倍数公式（Aus=1+R7/R6）可知，其放大倍数约为11.303。

②频率响应分析中频电压放大倍数：11.303.③反馈对输入输出电阻的影响由于电路引入电压串联负反馈，故其输入电阻增大，输出电阻减小，增大驱动负载的能力。

输出电阻：Rof=Ro/（1+AF)，输入电阻：Rif=（1+AF）Ri。

4)电路调试过程与结果：①测量输出电压放大倍数测试条件：直流电源电压15v，输入信号10mv，输入频率0.1KHz。

数据分析：理论计算中频放大倍数为11.303，由于输入信号频率为0.1KHz，在中频放大范围内，所以测试结果与理论计算值误差很小。

仿真截图：②测量允许的最大输入信号（0.1KHz ）和最大不失真功率测试条件：直流电源电压15v 。

当输入信号越来越大时，该放大电路开始出现失真，经过测试，其允许的最大不失真输入信号为Ui=790mv。

《电子技术Ⅱ课程设计》报告姓名雷锋学号 52305105121520院系自动控制与机械工程学院班级核电一班指导教师王老师黄老师2014年 6月目录一、设计的目的 (1)二、设计任务和要求 (1)三、课程设计内容 (1)1. Multisim仿真软件的学习 (1)四、基础性电路的Multisim仿真 (2)1.题目一：半导体器件的Multisim仿真 (2)2.题目二：单管放大电路的Multisim仿真 (7)3.题目三：差分放大电路的Multisim仿真 (11)4.题目四：两级反馈放大电路的Multisim仿真 (14)5.题目五：集成运算放大电路的Multisim仿真 (21)6.题目六：波形发生电路的Multisim仿真 (23)五.综合性能电路的设计和仿真 (26)1.题目二：功率放大器的设计 (26)六、总结 (29)七、参考文献 (29)一、设计的目的该课程设计是在完成《电子技术2》的理论教学实践，掌握电子电路计算机辅助分析与设计的基本知识和基本方法，培养综合知识应用能力和实践能力，为今后从事本专业相关工程技术打下基础。

二、设计任务和要求本次课程设计的任务是在教师的指导下，学习Multisim仿真软件的使用方法，分析和设计完成基础性的电路设计和仿真及综合性电路设计和仿真。

要求：1、巩固和加深对《电子课程2》课程知识的理解；2、会根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料；3、掌握仿真软件Multisim的使用方法；4、掌握简单模拟电路的设计、仿真方法；5、按课程设计任务书的要求撰写课程设计报告，课程设计报告能正确反映设计和仿真结果。

三、课程设计内容1. Multisim仿真软件的学习Multisim7是一个优秀的电工技术仿真软件，既可以完成电路设计和版图绘制，也可以创建工作平台进行仿真实验。

Multisim7软件功能完善，操作界面友好，分析数据准确，易学易用，灵活简便，因此，在教学、科研和工程技术等领域得到广泛地应用。

放大器的设计一、设计要求在如图所示的电桥中，电阻R=10kΩ，R的最大值为50kΩ，设电桥电压为3.5V，试设计一个放大器，当电桥电阻变化ΔR=0Ω时，放大器输出0V，当电桥电阻变话ΔR=50Ω时，放大器输出4.0V。

[1]二、参考电路R110.05kohm R29.95kohmR39.95kohmR410.05kohm123U1OPAM P_3T_VIRT UAL123U2OPAM P_3T_VIRT UAL123U3OPAM P_3T_VIRT UAL4.000V+-R51kohmR676.1905kohmR71kohmR81kohmR91kohmR101kohmR1176.1905kohmV2220V 50Hz 0DegT1TS_MISC_25_TO_11243D13N257R12100ohmD21N747AC190uFR13502ohm三，工作原理1，电桥：采用4个R=10k Ω的电阻组成电桥，将阻值的变化转化为电压的变化（ΔV ），作为放大电路的输入。

2，放大器：根据精密放大电路的公式计算输出电压Id o u R R R R u ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=538921，其中21I I Id u u u -=，即电桥两端压差。

当Ic I I u u u ==21时，当IcB A u u u ==中电流为零，Ic O O u u u ==21，输出电压0=O u 。

可见，电路放大差模信号，抑制共模信号。

差模放大倍数数值越大，共模抑制比越高。

当输入信号中含有共模噪声时，也将被抑制[2]。

3，稳压管：稳压管在反向击穿时，在一定的电流范围内（或者说在一定的功率损耗范围内），端电压几乎不变，表现出稳压特性。

1I u 2I u Ou四，参数计算 1、测量电桥的计算()()V 7413.150101010102.53)(133=-⨯⨯⨯⨯=∆-⨯∆-+∆+=（R R R R R R V U()()()V R R R R R R V 7588.150101010102.532U 33=+⨯⨯⨯⨯=∆+⨯∆-+∆+=VV V U U Vo 0175.07413.17588.1121=-=-=2、放大电路的计算 (R 7 =R 9, R 5=R 10, R 6=R 11)如果对于V o1=0.0175V 时，输出电压为 4.0V ，则有放大倍数为4.0/0.0175=228.5714倍。

课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：信息工程学院题目: 音响放大器设计与制作初始条件：集成芯片LM324三块，LM386一块，瓷片电容，电解电容，电位器若干，4Ω/0.5W扬声器一个。

要求完成的主要任务:（1）技术指标如下：a．输出功率：0.5W；b．负载阻抗：4欧姆；c．频率响应：fL~fH=50Hz~20KHz；d．输入阻抗：>20K欧姆；e．整机电压增益： >50dB；（2）电路要求有独立的前置放大级（放大话筒信号）。

（3）电路要求有独立的功率放大级。

时间安排：2016年1月10日查资料2016年1月11，12日设计电路2016年1月13日仿真2016年1月14日，15日实物调试2016年1月16日答辩指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (4)ABSTRACT (4)１电路方案的比较与论证 (5)1.1音响放大器的总设计 (5)1.2放大电路的比较与论证 (5)1.3音频功率放大电路的比较与论证 (6)2核心元器件介绍 (6)2.1LM324的介绍 (7)2.2LM386的介绍 (8)3电路设计 (9)3.1直流稳压电源电路的设计 (10)3.2话音放大器 (10)3.3混合前置放大器 (10)3.4音调控制器 (10)3.5功率放大电路的设计 (16)3.6总电路图 (18)4用MULTISIM进行仿真 (17)4.1话放与混放性能测试 (10)4.2单独功放性能测试 (20)4.3整体性能测试 (20)4.4仿真结果分析 (22)5音响放大器的技术指标的测试 (23)5.1相关性能参数的测量 (23)5.2整机信号试听 (24)5.3实物调试 (24)心得与体会 (25)参考文献 (26)附件1：电路原理图 (27)附件2：元件清单 (28)附件3：实物图 (29)附件4：本科生课程设计成绩评定表 (30)摘要本文介绍了音响的构成、功能、及工作原理，音响放大器所需要设计的电路为话音放大器，混合前置放大器，音调控制器及功率放大器。

一、课程设计任务及要求1.设计目的①学习音频功率放大器的设计方法②了解集成功率放大器内部电路工作原理根据设计要求,完成对音频功率放大器的设计,进一步加强对模拟电子技术的了解④采用集成运放与晶体管原件设计OCL功率放大器⑤培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力2.设计指标①频率响应:20Hz≤f≤20KHz②输出功率:P o > 4w③负载电阻:R L=8Ω④非线性失真尽量小⑤输入信号:U i <0.1v3.设计要求①画出电路原理图②元器件及参数选择③电路的仿真与调试分析设计要求, 明确性能指标；查阅资料、设计方案分析对比。

4.制作要求论证并确定合理的总体设计方案, 绘制结构框图。

5、OCL功率放大器各单元具体电路设计。

总体方案分解成若干子系统或单元电路, 逐个设计, 计算电路元件参数；分析工作性能。

6.完成整体电路设计及论证。

7、编写设计报告写出设计与制作的全过程, 附上有关资料和图纸, 有心得体会。

二、总体方案设计1.设计思路功率放大器的作用是给负载Rl提供一定的输出功率, 当RI一定时, 希望输出功率尽可能大, 输出信号的非线性失真尽可能小, 且效率尽可能高。

由于OCL电路采用直接耦合方式, 为了保证工作稳定, 必须采用有效措施抑制零点漂移, 为了获得足够大的输出功率驱动负载工作, 故需要有足够高的电压放大倍数。

因此, 性能良好的OCL功率放大器应由输入级, 推动级和输出机等部分组成。

2.OCL功放各级的作用和电路结构特征①输入级: 主要作用是抑制零点漂移, 保证电路工作稳定, 同时对前级（音调控制级）送来的信号作用低失真, 低噪声放大。

为此, 采用带恒流源的, 由复合管组成的差动放大电路, 且设置的静态偏置电流较小。

②推动级作用是获得足够高的电压放大倍数, 以及为输出级提供足够大的驱动电流, 为此, 可采带集电极有源负载的共射放大电路, 其静态偏置电流比输入级要大。

③输出级的作用是给负载提供足够大的输出信号功率, 可采用有复合管构成的甲乙类互补对称功放或准互补功放电路。

模电课程设计仿真与测试报告音响放大器姓名：尹文敬学号：2009221105200061一 设计要求(简单音频通带放大电路）（输入语音信号－麦克风） 功放电路原则上不使用功放集成电路。

技术要求：（1）前置放大、功放：输入灵敏度不大于10mV,f L ≤500Hz,f H ≥20kHz ； （2）有音量控制功能；（3）额定输出功率P O ≥5Ｗ(测试频率：1kHz)； （4）负载：扬声器（８Ω、５Ｗ）。

主要测量内容：最大输出功率，输出电阻，输入灵敏度，f L ，f H 。

二 设计思路1.由于要求不能使用功放集成电路，初步思路是采用三级分立元件实现。

输入可用差分放大电路，用高放大倍数三极管增大放大倍数，中间级采用共射放大增大倍数，输出采用消除交越失真的互补输出，同时作为功放电路，可用复合管。

2.利用分立元件可以设计两种基本电路：（a ）采用直接耦合,此方案具有 工程实用价值，且电路简单。

但是由于需要三级放大，前后级之间都会有影响，只要有一处参数不合理，其它级也会受到影响，因此该电路难以设计，更难调试。

（b ）采用阻容耦合电路，即利用电容的隔直流的特性将电路的三级分隔开来。

此方案中需要较多电容，会影响电路的频率通带。

但是这样做前后级之间的影响会减小很多，便于我们利用所学模拟电路知识计算各个元件的参数。

考虑到所学知识有限，故采用（b ）方案。

3.音量控制利用滑动变阻器。

三 设计步骤 一．差分电路1. 第一级作为输入放大，不需要太大的放大倍数，一般只需要几十变能达到要求。

射级电流 ： 0.7e ReVcc I -= I RE =2I EQ射级接-18V 而基级电流不能过大 集电极电流一般1mA 左右取1.5Ma5.6k =1.5k E C R ∴=得集电极电阻R第一级电路的仿真情况二 .中间共射放大级1.共射放大级静态工作点的确定:采用电阻分压：电源电压分别为+18V 和-18V554be R U U R R =+电源 Ube-0.7Ie Re =6e e e C e I I I ∴ 的大小基本由R 来确定，同时和相当。

模拟电路课程设计报告设计课题：音响放大器设计专业班级：电子信息工程学生姓名：学号：指导教师：设计时间：音响放大器一、设计任务与要求（标题均为小三号，宋体）1．设计要求1）了解集成功率放大器内部电路工作原理，掌握外围电路的设计与主要参数的测试方法。

2）掌握音响放大器的设计方法。

3）能够使用电路仿真软件进行部分电路调试。

2．设计指标（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：1）设计一音响放大器，要求具有音调输出控制，对话筒的输入信号进行扩音。

2）以集成功放和运放为核心进行设计 3）指标：已知：VCC=+9V ，话筒模拟输入电压为5mV ，负载RL=8欧姆 频率范围：40Hz~10KHz音调控制特性：1KHz 处为0分贝，100Hz~10KHz 处有上下12分贝的调节范围。

增益：大于20分贝。

额定输出功率：大于等于1W 3．设计过程根据技术指标要求，音响放大器的输入为5mV 时，输出功率大于1W ，则输出电压Vo>=2.8V 。

总电压增益Av Σ=Vo/Vi>560倍(55dB)。

图一 各级增益分配图二、方案设计与论证（首段，对设计要求的总体分析）2.1功率放大器设计话放级混放级音调级18.5dB9.5dB–2dB29.5dBA V =612倍功放级图二 LM386低电压通用型集成功率放大器功放级的电压增益 R11=20K2．2 功率放大器设计如果出现高频自激(输出波形上叠加有毛刺)，可以在1脚与8脚之间加0.15 F 的电容，或减小CD 的值。

2．3 音调控制器(含音量控制)设计已知fLx=100Hz ，fHx=10kHz ，x=12dB 。

33F 114V =≈R R Av R 3147k ΩR 32 47k Ω R P 31 470k Ω470k Ω4o由式(3-7-16)、(3-7-17)得到转折频率fL2及fH1； fL2 = fLx *2x/6=400Hz ，则fL1 = fL2/10=40Hz ； fH1 = fHx /2x/6=2.5kHz ， 则fH2= 10fH1=25kHz 。

模电实验放大器设计放大150倍
根据你的需求，我可以给你一些一般的模拟电路放大器设计的基本思路。

但请注意，由于个人技术能力的差异，如果你是在实验室环境下进行设计，请务必遵循实验室的安全规范，并在有经验的老师或者指导者的指导下进行实验。

首先，我们可以考虑使用一种常见的放大器电路，如共射极放大器或共基极放大器。

这两种电路可以实现较高的放大倍数。

以共射极放大器为例，以下是一个简化的电路设计步骤：
1. 确定输入和输出的电压范围。

根据你的需求，设定输入电压范围和输出电压范围。

2. 选取一个合适的晶体管。

根据输出电流和工作频率等因素，选择一个合适的晶体管。

在此过程中，需要考虑晶体管的参数，如最大工作频率、最大电压和最大电流等。

3. 构造直流偏置电路。

使用合适的电压分压器或其他常见的直流偏置电路，将晶体管的中间引脚（基极）的直流偏置电压设置为合适的值，以确保电路工作在放大区。

4. 设置输入和输出阻抗。

根据实际需求，设置输入端和输出端的合适阻抗，以便与其他电路连接或匹配。

5. 确定反馈电路。

根据所需的放大倍数和稳定性需求，选择适当的反馈电路。

可以考虑使用电阻、电容等元件来实现反馈。

6. 尝试模拟仿真。

使用电路模拟软件，如PSpice、LTSpice等，对电路进行仿真，以验证设计的有效性。

需要注意的是，以上是一个简化的设计步骤，实际设计可能需要根据具体参数和其他需求进行调整和优化。

所以在实验过程中，请咨询有关老师或指导者的建议，并遵循实验室的规定和安全指南。

【精品】模电课程设计音响放大器的设计一、框架(1)任务：设计一台具有50W功率音响放大器，要求声音清晰，具有良好的保护功能，支持3.5mm音频输入。

(2)实施：选用模拟式和数字式电路，设计和组装电路，调试音响放大器，完成实物演示。

二、设计1. 原理设计（1）电源部分采用折磨精度的运放作为电源的主要电路：运放采用LMi3320芯片，它能将外部直流电压转换成小压差（±25V）。

并且芯片内置保护功能，能以较宽的电流范围将输出电压维持在±25V，运放芯片在运行时可以根据音乐音量的增大减小时电流的输出，更好的驱动音响喇叭。

（2）信号处理部分本设计的信号处理部分采用模拟和数字相结合的方式处理音频信号：对于音频输入部分，采用高性能的功放放大器，它能够将输入的小信号充满的放大，使得各种音频设备输出的信号能被正确的携带进入放大器内部；信号经过后处理，将信号标准化并转化为数字信号，用于后面数字放大部分；最后，将数字信号转为模拟信号，并且通过功率放大器，最终将信号放大，推动音响驱动器实现有效播放。

（3）元器件及材料LMi3320运放，op07运放，NE5532运放，STM32单片机，电容，0.2mm铜厚的喷锡板，330ω电阻，220uF电容。

2. 电路设计音响放大器设计主要分为三部分：电源模块，信号处理模块和功率模块。

电源模块的主要功能是将外部的直流电压转换成±25V的电压，然后再交由信号处理模块和功率模块经行处理。

电源模块以固定的LMi3320运放实现，它可以将外部传入直流电压得到平衡的±25V的输出。

（3）功率模块该模块将从信号处理模块得到的模拟信号放大至±25V，然后再将其在实现50W功率的情况下，转入驱动器输出至音响放大器。

三、调试完成电路的设计后，进行音响放大器的调试，首先拆下电路，进行检查，确保电路结构完整，各种元器件牢固；接着根据说明书尝试与3.5mm入口相连，使得放大器可以接受外部传入的音频信号；然后，接入电源，开启开关，对放大器的功能和特性做出校准；最后，用音乐源测试放大器的效果，确保声音清晰完整，功能是否符合要求。