音频功率放大器电路设计及仿真分析3
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精选全文完整版可编辑修改目录1 选题背景 (2)1.1 指导思想 (2)1.2 方案论证 (2)1.3 基本设计任务 (2)1.4 发挥设计任务 (2)1.5电路特点 (3)2 电路设计 (3)2.1 总体方框图 (3)2.2 工作原理 (3)3 各主要电路及部件工作原理 (3)3.1 第一级--输入信号放大电路 (4)3.2 NE5532简要说明 (5)3.3 第二级--功率放大电路 (6)3.4 直流信号过滤电路 (6)4 原理总图 (7)5 元器件清单 (7)6 调试过程及测试数据(或者仿真结果) (7)6.1仿真检查 (8)6.1.1第一级仿真检查。
(8)6.1.2第二级仿真检查 (9)6.2 通电前检查 (10)6.3 通电检查 (10)6.3.1第一级电路检查 (10)6.3.2第二级电路检查 (10)6.3.3完整电路检查 (10)6.4结果分析 (10)7 小结 (10)8 设计体会及今后的改进意见 (11)8.1 体会 (11)8.2本方案特点及存在的问题 (11)8.3 改进意见 (11)参考文献 (12)1 选题背景在科技发达的现代社会随声听、收音机、mp3、mp4、电视机、手机、电脑……极大丰富了我们的日常生活,这些产品在使用时时常会有音频的播放,而这些产品本身配带的音频播放装置往往功率较小,难以带给人们想要的音乐效果与震撼。
因此音频小信号功率放大器就有着广泛的运用空间,能够让人们尽情享受音乐激情与活力。
正因为如此我对音频小信号放大电路产生了浓厚的兴趣,希望通过自己的知识和能力亲自动手设计和制作这样一款产品。
1.1 指导思想利用运算放大器构成第一级放大电路对输入信号进行放大;把放大后的信号接入第二级功率放大电路进行功率放大。
1.2 方案论证方案一:可使用NE5532配合集成功放TDA2030进行功率放大。
这样实现电路简单方便且电路的实现效果会很好,但由于题目要求不允许使用集成音频功放所以此方案不符合,故舍弃此方案。
功率放大电路仿真分析、甲类输出级最常见的甲类输出级电路就是射极跟随器。
1、绘制电路图运行Capture CIS程序,新建空白工程,绘制电路图如下:12WQ2N1420R22k选中晶体管,选择Edit | PSpice Model功能菜单项,打开PSpice Model Editor 窗口,将晶体管放大倍数Bf改为100,如下图,并保存。
2、分析电路的直流传输特性选择PSpice | New Simulation Profile功能选项或单击丿按钮,打开NewSimulation对话框,在Name文本框中输入DC,单击Create按钮,弹出Simulation Setti ngs-DC对话框,设置如下:单击“确定”按钮启动PSpice A/D仿真程序,得到如下图Vo曲线可以看出,当扫描电压小于-7.5V时,输出电压Vo的幅度几乎保持不变,维持在-8V左右;当扫描电压Vi大于-7.5V和小于12.8V时,输出电压Vo的幅度随着输入电压的增加而升高,当扫描电压Vi大于12.8V时,输出电压Vo的幅度也几乎保持不变,大约在12V。
一般希望发射极的输出可以直接接负载电阻,这就要求发射极的输出端的静态直流电位应该设为零,所以较实用的射极跟随器一般采用双电源供电。
如果也采取这种静态直流电位为零,该电路的动态输出范围约为8V。
如果要将电路的动态输出范围调整为 6 V,需改变电阻R1。
动态范围最早是信号系统的概念,一个信号系统的动态范围被定义成最大不失真电平和噪声电平的差。
而在实际用途中,多用对数和比值来表示一个信号系统的动态范围,比如在音频工程中,一个放大器的动态范围可以表示为:D = lg ( Power_max / Power_min) >20;修改电阻R1的值为:{RVal},放置Param元件,双击该元件,弹出Property Editor元件属性设置窗口,单击“ New Colum n”按钮,按下图进行相关设置。
毕业论文学生姓名尹有友学号171107078 学院物理与电子电气工程学院专业电子信息工程题目基于Proteus的音频放大电路设计与仿真指导教师付浩副教授/学士2015 年 5 月论文原创性声明内容本人郑重声明:本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
本论文除引文外所有实验、数据和有关材料均是真实的。
尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。
其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
学位论文作者签名:日期:年月日摘要:音频放大电路具有电路元件多,电路逻辑规模大等特点,本文针对音频放大电路在设计时遇到的参数匹配性低、电路调试复杂等问题,借助PROTEUS仿真软件平台设计了一种效率较高、操作简单的音频放大电路系统。
该电路系统由前置放大模块、音量控制模块、功率放大模块等模块组成,通过调整电路元件及其参数,在PROTEUS软件平台对各电路模块进行电路设计和仿真分析。
本电路在PROTEUS仿真环境下最终可以使电路将微弱的音频信号进行高效率地放大、传输,实现音频放大的功能。
该电路系统模块设计简单、结构清晰,成本低,对于生活中扩音器、功放设备等诸多领域中具有很好的推广价值。
关键词:音频放大电路,Proteus,仿真测试Abstract:Audio amplifier has a circuit element. The scale of the logic circuit and other characteristics, this paper for audio amplification circuit encountered in the design of parameters matching, circuit debugging complex etc., with Proteus simulation software platform, designs a kind of high efficiency and simple operation, audio amplification system.The circuit system is composed of pre amplifier module, tone adjustment module, power amplifier module, through adjusting circuit components and parameters, in the Proteus Software Platform of each circuit module of circuit design and simulation analysis. In the PROTEUS simulation environment, the circuit can amplify and transmit the weak audio signal in high efficiency, and realize the function of audio frequency amplification.. The circuit module of the system design is simple, clear structure, low cost, has good popularization value for life amplifier, power amplifier equipment and many other fields.Key words:Audio amplifier,Proteus,Simulation test目录1 前言 (3)2 Proteus软件及其对实验教学的意义 (4)2.1 Proteus软件 (4)2.2 基于Proteus仿真技术的音频放大电路设计思路及其意义 (4)3 音频放大电路系统设计 (5)3.1 设计要求 (5)3.2 系统总体框架图 (5)3.3 总体设计图 (4)4 功能模块的设计 (6)4.1 前置放大模块 (6)4.2 音量控制模块 (7)4.3 功率放大模块 (7)4.4 电源模块 (8)5 Proteus设计与仿真 (9)5.1 音频放大电路的Proteus设计与仿真 (9)5.1.1 前置放大器电路仿真和分析 (9)5.1.1.1 电路组成 (9)5.1.1.2 电路测试与分析 (10)5.2.1 音量调节电路仿真和分析 (10)5.2.1.1 电路组成 (10)5.2.1.2 电路测试与分析 (10)5.2.2 OCL功率放大电路的仿真和分析 (12)5.2.2.1 电路组成 (12)5.2.2.2 参数测试 (13)5.2.3 电源模块 (13)5.2.4 音频放大电路 (14)5.3 音频放大电路测试和分析 (15)结论 (16)参考文献 (17)致谢 (18)1 前言音频放大器是音响系统中的关键部分,普遍应用于日常生活中,具有很强的实用性,其主要功能是将微弱的音频信号进行放大、传输,最终以足够的强度去推动扬声器使原声重现。
信息工程学院课程设计报告书题目: 基于Multisimde 音频功率放大器设计与仿真课程:电子线路课程设计专业:班级:学号:学生姓名:指导教师:2015 年 1 月 3 日信息工程学院课程设计任务书信息工程学院课程设计成绩评定表摘要TDA2030功率放大电路具有失真小、功率大、所需元件少、制作简单、效果良好等优点,用它来做电脑有源音箱的功率放大部分或MP4等小型功放再合适不过,本论文便是用TDA2030来制作音频功率放大器原件。
高效率的音频功率放大器不仅仅是在便携式设备中需要,在大功率的设备中也占有较大的比重。
随着人们居住条件的改善,高保真音响设备和高档的家庭影院也逐渐兴起。
音频功率放大器在这些设备中起到了很重要的作用。
关键字:TDA2030功率放大电路、音频功率放大器、高效率AbstractTDA2030 power amplifier circuit with small distortion, high power, which needs few components, simple fabrication, the advantages of good effect, can use it to make power computer amplifying part or MP4 small power is again appropriate however, this thesis is to make use of TDA2030 audio poweramplifier original. Audio power amplifier with high efficiency is not only the need in portable devices, also account for a large proportion in high power devices. With the development of people's living conditions improve, high fidelity audio equipment and high-end home theater also gradually on the rise. Audio poweramplifier plays a very important role in these devices.Keywords: TDA2030 power amplifier circuit, audio power amplifier, high efficiency目录1前言 (1)1.1音频放大器的发展 (1)1.2 音频放大器设计背景 (1)1.3 音频放大器设计意义 (1)2任务与条件 (3)2.1初始条件 (3)2.2要求完成的主要任务 (3)2.3设计方案 (3)3选择器件与参数运算 (4)3.1运放NE5532介绍 (4)3.2 TDA 2030介绍 (5)3.3功率计算 (6)4单元电路设计 (7)4.1主电源电路 (7)4.2调音电路 (7)4.3功率放大电路 (8)5电路设计仿真 (10)5.1仿真电路图 (10)5.2仿真结果 (10)总结 (12)参考文献 (13)1前言1.1音频放大器的发展上个世纪80 年代以前,输出功率仅几瓦的声频功率放大器都要采用分立元件来制作。
《基于ADS的射频功率放大器设计与仿真》篇一一、引言射频功率放大器(RF Power Amplifier,简称RPA)是无线通信系统中的关键部件,广泛应用于手机、电视、卫星通信等无线通信领域。
因此,设计和仿真射频功率放大器是无线通信技术领域的重要研究内容。
本文将介绍基于ADS(Advanced Design System)的射频功率放大器设计与仿真过程,以期为相关研究提供参考。
二、设计目标与要求在设计射频功率放大器时,需要明确设计目标与要求。
首先,根据应用场景和系统需求,确定射频功率放大器的频段、输出功率、增益、效率等关键指标。
其次,考虑到射频功率放大器的工作环境,需要具备良好的稳定性和可靠性。
最后,在满足性能要求的前提下,还需考虑成本、体积等因素。
三、ADS软件介绍ADS是一款功能强大的电子设计自动化软件,广泛应用于射频、微波和毫米波电路的设计与仿真。
在射频功率放大器的设计与仿真过程中,ADS提供了丰富的电路元件模型、仿真算法和优化工具,可有效提高设计效率和仿真精度。
四、射频功率放大器设计与仿真1. 电路拓扑结构设计根据设计要求,选择合适的电路拓扑结构。
常见的射频功率放大器电路拓扑结构包括共源极、共栅极、推挽式等。
在ADS中,可以建立相应的电路模型,对不同拓扑结构进行仿真与比较,以确定最优的电路拓扑结构。
2. 元件参数选择与优化在确定了电路拓扑结构后,需要选择合适的元件参数。
这些参数包括晶体管、电容、电感、电阻等元件的数值。
在ADS中,可以通过仿真实验,对元件参数进行优化,以获得最佳的电路性能。
3. 仿真与分析利用ADS的仿真功能,对设计的射频功率放大器进行仿真与分析。
通过观察仿真结果,分析电路的性能指标,如增益、输出功率、效率、稳定性等。
根据仿真结果,对电路进行进一步的优化和调整。
五、实验结果与讨论在完成射频功率放大器的设计与仿真后,需要进行实验验证。
通过实际测试,对比仿真结果与实验结果,分析误差原因。
OTL—音频功率放大器一、设计任务与要求1.设音频信号为vi=10mV, 频率f=1KHz;2.额定输出功率Po≥2W;3.负载阻抗RL=8Ω;4.失真度γ≤3%;5.用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源二、设计思路:1.功率放大器的作用是给负载RL 提供一定的输出功率,当RL 一定时,希望输出功率尽可能大,输出信号的非线性失真可能小,且效率尽可能高。
由于OTL 电路采用直接耦合方式,为了保证电路工作稳定,必须采取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OTL 功率放大器应由输入级、推动级和输出级等部分组成。
2. OTL 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,由复合管组成的差模放大电路,且设置的静态偏置电流较小。
2) 推动级的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,可采用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大。
3) 输出级的主要作用是级负载提供足够大的输出信号功率,可采用由复合管构成的甲乙灯互补对称功放或准互补功放电路。
此外,还应考虑为稳定静态工作点须设置直流负反馈电路,为稳定电压放大倍数和改善电路性能须设置交流负反馈电路,以及过流保护电路等。
电路设计时,各级应设置合适的静态工作点,在组装完毕后须进行静态和动态测试,在小型不失真的情况下,使输出功率最大。
动态测试时,要注意消振和接好保险丝,以防损坏元器件。
三、1 直流电源部分(1)变压:用变压器(220~15 的变压器)将交流220 变为副边电压U2=15v,(2)整流部分:用桥式整流法对交流进行整流,(用1N4007 二极管)整流后电压为Uo1=0.9U2=13.5V(3)滤波部分:用大电容(4700uf 的电解电容),因为设计中要求输出正负12V 所以要用两个大电容,滤波之后电压为Uo2=1.2U2=18V (4)稳压:分别用LM7812 和LM7912 进行稳压,将电压稳定在正负12V,要注意对稳压块的保护,所以安装保护二极管,最后的输出部分应装发光二极管,观察电路是否导通。
摘要:设计了一款OTL音频功率放大电路,主要由前级电路和功率放大电路两部分组成,前级电路用于音频信号的一级放大,功率放大电路用于音频信号的二级放大,保证信号有足够的功率可以从扬声器输出。
关键词:OTL功放;功放电路;音频信号0 前言音频功率放大器的作用是将微弱的声音电信号放大为功率或幅度足够大、且与原来信号变化规律一致的信号,即进行不失真的放大。
音频功率放大器应用最广的是音响技术领域,用于扬声器的发声,是音响设计与制作中必不可少的一部分。
本设计根据这种原理对比较小的音频信号进行放大,使其功率增加,然后输出。
前级放大主要完成对小信号的放大,使用一个由电阻和电容组成的电路对输入的音频小信号的电压进行放大,得到后一级所需的输入。
后一级主要是对音频进行功率放大,使其能够驱动电阻而得到需要的音频。
1 设计方法1.1 设计思路本文设计的是一种音频小信号功率放大器,设计中采用了OTL功放作为主要组成部分,通过前级放大电路与音频功率放大电路的结合,利用两次放大,从而实现音频信号的输出。
前级放大主要完成对小信号的放大,使用一个由电阻和电容组成的电路对输入的音频小信号的电压进行放大,得到后一级所需要的输入。
后一级主要是对音频进行功率放大,使其能够驱动电阻而得到需要的音频。
本设计用到了两个晶体管:NPN、PNP各一支;两管特性一致。
组成互补对称式射极输出器。
还用到了OTL功率放大器,这些是本设计的核心部分。
1.2 整体框图系统整体设计框图如图1所示。
1.3 实施方案采用一些电阻、晶体管和电容构成的音频功率放大器,电路图如图2所示。
本电路图主要有前置放大电路和功率放大电路两部分组成。
前置放大电路由一些电容、电阻、滑动变阻器、晶体管等元件构成。
前置放大电路主要应用了负反馈。
负反馈具有提高电路及其增益的稳定性、减少非线性失真、扩展通频带、改变输入电阻和输出电阻等功能。
OTL电路具有线路简单、效率高等特点,但要采用双电源供电,给使用和维修带来不便。
课程名称:电路与电子技术实验Ⅱ指导老师:成绩:__________________实验名称:音频功率放大电路的设计类型:___________________同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、实验目的和要求1.了解复杂电子电路的设计方法。
2了解集成功率放大器的基本特点。
3了解放大电路的频率特性及音调控制原理。
4.学习复杂电子电路的分模块调试方法。
5. 学习扩音机电路的特性参数的测试方法。
二、实验内容和原理1. 整机电路设计整机电路主要分为:前置电路、音调电路、功放电路、音量调节、退耦电路、电路负载、电源保护电路几部分。
其中主要部分为前置放大电路、音量调节电路、功率放大电路。
2.前置放大电路前置放大级的主要功能是:进行功率放大,同时消除自激震荡。
为了减小噪声,前置级通常选用低噪声的运放。
由A1组成的前置放大级是一个同相比例放大器,具有较高的输入电阻。
前置放大级的放大倍数:输入电阻Rif=R1,输出电阻Rof=03.音调控制级电路音调控制级的主要功能是:分别对高音和低音的信号进行调节,来满足不同声音的要求。
音调控制级通过不同的负反馈网络和输入网络,使得放大器的Af随信号频率的不同而改变,从而达到音调控制的目的。
音调控制级由音调控制网络和运算放大器A2组成,为电压并联型负反馈电路。
调节RP1和RP2可以改变放大器的Af,达到音调控制的效果。
(1)低音部分在低频区,C6、R7支路可视为开路,反馈网络主要由上半部分电路起作用,R5的影响可忽略;低音时上半部分电路实质上是一个一阶有源低通滤波器。
①RP1活动端移至A点转折频率为:②RP1活动端移至B点时转折频率为:(2)高音部分高音时,下半部分电路实质上是一个一阶有源高通滤波器。
①RP2活动端移至C点转折频率为:②RP2活动端移至D点转折频率为:4.功率放大级功率放大级的主要功能:主要进行功率放大。
音频功率放大器电路设计及仿真分析1
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一、实验内容和目的
本实验的内容是设计和制备一个可以供多媒体音箱使用的音频功率放大电路,从而了解音频功率放大电路的基本结构和工作原理,同时也进一步加深对模拟电路中所学知识的掌握和认识,并通过单元电路的分析,了解电路系统设计的步骤和组合方法。
实验中重点要求复习和掌握运算放大器的使用方法,即运放同相比例放大器和反相比例放大器的结构、计算和运用。
同时也要求复习和掌握有源滤波电路的基本结构和原理。
在电路设计中和实验中也需要了解对元器件的选择标准,掌握一些常用元件的性能。
另外,在本实验中还增加了直流稳压电源的内容,要求通过实验掌握直流稳压电源的基本结构、工作原理以及三端稳压器的使用方法,同时复习和加深对桥式整流电路理解。
熟悉Proteus软件的使用方法,掌握该软件的仿真分析方法,同时学会应用Proteus软件分析其他电路,为以后更好的学习电子电路准备条件。
二、实验电路的结构分析
本实验的内容是设计和制备一个可以供多媒体音箱使用的音频功率放大电路,整体功能框图如下图所示:
可以分为音频放大和直流电源两大部分。
其中音频放大电路的功能是将其他电子设备的音源信号进行放大,然后再经过功率放大,最后去推动扬声器输出,简单来说,就是一个扩音器。
直流电源部分则负责将220V的交流电源转换为低压直流电供放大电路使用,同时,为了减小电源波动引起的噪声对放大电路的影响,电源部分采用线性直流稳压电源。
三、直流稳压电源的分析和设计
为了提高直流电源的稳定性,本实验的设计中专门增加线性稳压电路,由三端稳压器7915和7815构成,7915为负三端稳压,7815为正三端稳压。
直流稳压电源的设计图如下:
由上图可知直流稳压电源可输出±15V的电压
1、全桥整流电路
从图中可以看到,220V的交流电源经变压器降压后,由全桥整流电路输出直流,再由稳压电路输出稳定的直流,提供给放大电路使用。
在设计中,音频放大电路需要对称的双电源,因此必须选择次级有三端抽头的变压器,经全桥电路整流和电容C1和C2滤波后,输出对称的正负电源。
在这里需要重点注意的是,变压器次级的中心抽头就是所有电路中的公共地线。
2、三端集成稳压器构成的线性直流稳压电源
要构成线性直流稳压电源,最简单的方法就是采用三端集成稳压器。
这种集成电路块内部完整地集成了采样电路、比较放大、调整电路、保护电路和启动电路等功能,但是外部引脚只有三个端口,分别接输入电源,地,另一个端口输出,其使用十分简单,只要将三个端口按规定接入电路就可以使用。
四、音频放大电路的分析和设计
1、前置放大电路
前置放大电路的作用简单说来就是“缓冲”,将外部输入的音频信号进行放大并输出。
前置放大器是一个高输入阻抗、高共模低抑制比、低漂移的小信号放大电路,实质是一个反相比例放大电路,其电路图如下:
(1)电路输入与输出分析
由上图可知输出信号与输入信号反相,当系统的输入信号电压值为-10mV,输出信号对应电压值为206mV,放大倍数约为20,与前置放大电路的计算值200/10=20(倍)相符。
(2)电路频率响应特性分析
图(1)
图(2)
由图(1)可知,系统的最大频率增益为26.0dB,则截止频率处增益应为26.0×0.707=18.38dB。
依次测量电路截止频率,如图(2)所示
从电路的仿真结果可知,系统通带频率范围为10~63.7kHz.
(3)电路噪声分析
图(1)
图(2)
测量频率为[10,10000]Hz时系统的噪声电压值。
测量系统最大噪声电压,如图(1)所示,为604nV/Hz
从系统测量结果可知在音频放大器的工作频率范围内,系统的噪声范围为
57 1nV/Hz~604 nV/Hz。
(4)电路失真分析
失真分析仿真结果图
测量频率为10Hz、10000Hz时电路二次谐波失真测量频率为10Hz、10000Hz时电路三次谐波失真
(5)傅里叶分析
输入信号
输入信号为频率为100Hz、幅值为10mV的正弦波信号时输出信号基波增益Vom1=198mV
输入信号为频率为100Hz、幅值为10mV的正弦波信号时输出信号二次谐波增益Vom2=8.62mV
输入信号为频率为100Hz、幅值为10mV的正弦波信号时输出信号三次谐波增益Vom3=2.83mV
此时系统的失真度为:D≈(8.622+2.832)/1982≈5%
2、二级放大电路
由图可知此二级放大电路由低通电路和高通电路组成
(1)电路输入与输出分析
从模拟图表的仿真结果可知,电路对输入信号进行了同相放大,同时输出信号相位发生了偏移。
放大倍数约为1.51/0.2=7.6。
(2)电路频率响应特性分析
图(1)图(2)
图(3)
由图(1)可知系统的最大频率增益为1807Db,则截止频率处增益应为
18.7×0.707=13.2Db,据此测量电路截止频率,从电路的仿真结果可知,系统通带频率范围为38.5Hz~2.71kHz。
(3)电路噪声分析
测量频率为10Hz时系统的噪声电压值
测量频率为10kHz时系统的噪声电压值从系统测量结果可知在音频放大器的工作频率范围内,系统的噪声范围为
75.1~213 nV/Hz
(4)电路失真分析
10Hz~1MHz系统二次谐波与三次谐波引起的电路失真。
(5)傅里叶分析
输入信号频率为100Hz、幅值200mV的正弦波信号时输出信号基波增益为1.49V
输入信号频率为100Hz、幅值200mV的正弦波信号时输出信号二次谐波增益为2.11mV
输入信号频率为100Hz、幅值200mV的正弦波信号时输出信号三次谐波增益为1.70mV 此时系统的失真度为:D≈(0.002112+0.001702)/1.492≈0.2%
3、音频功率放大器功率放大电路
(1)电路输入与输出分析
模拟仿真参数设置添加输出功率变化曲线
模拟仿真分析结果,从图中的仿真结果可知系统输入信号经功率放大电路后功率被放大。
改变滑动变阻器RV1的参数后模拟仿真结果。
从上述仿真结果可知,系统以恒定功率输入信号,而调节RV1可调节电路输入阻抗。
(2)电路失真分析
电路仿真结果如下图所示
4、音频功率放大电路分析
电路图如下,由前置放大电路、二级放大电路、功率放大电路组成。
(1)电路输入与输出分析
电路输入信号为电压幅度10mV、频率为1kHz的正弦信号,输入-输出仿真结果图,由上图可知电路对输入信号进行了反相放大,放大倍数约为:4740/10=474(倍),同时还有一定的相位偏移。
(2)电路频率响应特性分析
图(1)图(2)
图(3)
由图(1)可知系统的最大频率增益为57.2dB,则截止频率处增益应为57.2×0.707=40.4dB。
测量电路截止频率如图(2)和图(3)。
从电路的仿真结果可知,系统通带频率范围为9.73Hz~10.4kHz。
(3)电路噪声分析
图(1)
图(2)
图(3)
从噪声分析仿真结果可知,系统对输入噪声进行了放大。
测量频率为[50,10000] Hz时系统的噪声电压值。
如图(2)和图(3)所示。
测量系统最大噪声电压值,如图(1)所示。
从系统测量结果可知在音频放大器的工作频率范围内,系统的噪声范围为
3.41μV/Hz~21.9μV/Hz
(4)电路失真分析
仿真结果如下图所示
(5)傅里叶分析
输入信号为频率为1kHz、幅值为10mV的正弦波信号时输出信号基波增益Vom1=6.31V
输入信号为频率为1kHz、幅值为10mV的正弦波信号时输出信号二次谐波增益Vom2=7.63mV
输入信号为频率为1kHz、幅值为10mV的正弦波信号时输出信号三次谐波增益Vom3=6.61mV
系统失真度为:D≈(0.007632+0.006612)÷6.312≈0.16%
(6)音频分析
五、PCB 设计
六、实验总结
1、通过本实验使我了解了音频放大电路的基本组成及工作原理,以及直流稳压电源的组成及工作原理。
2、通过本实验电路的设计过程,更加进一步理解了模拟电路中的一些知识,设计电路的过程中,通过各种途径查阅资料,这个过程让我学会很多书本上没有的知识,也加深了对书本知识的理解。
3、熟悉了Proteus软件的使用方法,掌握该软件的仿真分析方法,为以后的学习打下一定的基础。
4、整个实验过程也锻炼了我的动手能力,也让我再次深刻理解知识积累的重要性。
另外,我们学习理工科的一定要注意观察生活中的一些现象,在生活中检验我们所学的知识,在生活中理解我们所学的知识。