基于multisim下的音响放大器设计与仿真

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Multisim的音频放大器设计与仿真吕岚【摘要】摘要：针对音频放大器的设计与仿真一直是模拟电路中一个典型的综合设计难题，现以一种新的音频放大器为例，介绍在Multisim仿真软件平台下音频放大器电路设计方法，对原电路的设计原理及元件组合进行新设计，即使用常规的虚拟示波器、万用表，结合AC Analysis分析方法，也可对电路实现设计与仿真，结果表明：该方法通过实际应用，具有效率高、成本低、可行性强的特点。

【期刊名称】河北软件职业技术学院学报【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4【关键词】音频放大器；Multisim仿真；分析方法0 引言音频放大器是模拟电路中一个典型的综合性设计题目，它包含了功率放大器、前置放大器、电源等音响电路中经常涉及的电路，也涉及到电压、功率放大，容抗、阻抗匹配，负反馈和频率响应等重要概念和知识点[1]。

Multisim是美国国家仪器有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于完成模拟/数字电路板的设计工作。

它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力[2]，可以快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证[3]。

本文以音频放大器电路的设计为例，介绍基于Multisim的音频放大器电路的设计与仿真。

1 设计要求（1）具有音量调节的功能；（2）每个声道具有10W的功率放大；（3）双电源供电。

2 总体设计图音频放大器电路的工作原理就是将音源输出的微弱信号通过前置放大器进行电压放大，并应保证失真系数尽可能小，音源的信号经过前置放大器后即进入功率放大器中进行能量的提升，以便驱动扬声器工作还原为声音信号[4]。

该电路主要由三部分组成，图1为其结构框图。

总体电路设计见图2。

3 功能模块的设计要求3.1 前置放大器电路在音响系统中，特别是进行大功率放大时，功率放大器对输入信号有一定的要求，太弱的输入信号功率放大器是“不理睬”的，所以常常在功率放大器之前增加一级或多级前置放大器，将小信号的幅度放大到适合的范围，再由功率放大器进行进一步的能量放大。

Multisim仿真软件在音响放大器设计电路中的应用Multisim仿真软件在音响放大器设计电路中的应用随着科技的进步和人们生活水平的提高，音响设备在日常生活中扮演着越来越重要的角色。

作为音响设备的核心部分，放大器的设计和优化对于音质的提升和音乐体验的改善起着至关重要的作用。

然而，传统的放大器电路设计需要大量的实验与调试，成本高昂且耗时，限制了放大器设计的发展。

而随着电子仿真技术的迅猛发展，Multisim仿真软件在音响放大器设计电路中的应用日益广泛。

Multisim仿真软件是一种功能强大的电子设计自动化工具，它能够通过模拟电子元件和电子电路的工作状态，对电路进行分析、测试和优化。

对于音响放大器的设计来说，Multisim仿真软件提供了一种高效、准确且可靠的方法。

首先，Multisim仿真软件提供了丰富的电子元件库，涵盖了常见的电子元件和器件。

设计者可以根据自己的需要，选择适合的元件进行放大器电路的设计。

同时，Multisim软件还提供了虚拟测量仪器，例如示波器、频谱分析仪等，使得用户可以直观地了解电路中各个节点的电压、电流等参数变化情况。

这大大减少了实验中的测量和调试工作，提高了设计效率。

其次，Multisim仿真软件具有良好的可视化效果。

用户可以通过软件界面直观地观察电路的工作过程，了解电流流动的路径和电压变化的情况。

这种可视化的效果使得设计者能够更直观地了解电路的工作原理和特性，便于进行电路的分析和优化。

除此之外，Multisim仿真软件还提供了多种分析工具和功能，例如直流分析、交流分析、参数扫描等。

用户可以通过这些工具对电路进行全面的性能分析，找到电路中的问题和瓶颈，从而进行优化。

这些分析工具的应用可以在实际的电路设计中节省大量的时间和成本，提高设计的准确性和可靠性。

最后，Multisim仿真软件还支持用户自定义模型和参数，使得设计者能够更灵活地设计和调试放大器电路。

用户可以根据自己的需求，自定义电子元件的特性和参数，比如放大器的增益、频率响应等。

信息工程学院课程设计报告书题目: 基于multisim10下的音响放大器设计与仿真课程：电子线路课程设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：2015年01月 07日信息工程学院课程设计任务书2015年1月7日信息工程学院课程设计成绩评定表信息工程学院课程设计报告书题目: 基于multisim10下的音响放大器设计与仿真课程：电子线路课程设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：2015年01月 07日信息工程学院课程设计任务书2015年1月7日信息工程学院课程设计成绩评定表摘要在Multisim 10软件环境下，采用运算放大集成电路模块和功率放大集成电路模块设计音频功率放大器，并根据其结构模块提出设计思路及论证，再通过仿真验证方案的正确性。

再根据其交流电源联想提出由Multisim 10设计一种由运算放大器构成的精确可控矩形波信号发生器，结合系统电路原理图重点阐述了各参数指标的实现与测试方法。

最后，简单介绍了直流稳压电源的构成及其简单仿真设计。

关键词：运算放大集成电路，模块，功率放大集成电路，矩形波，直流稳压源。

AbstractIn the Multisim 10 software environment, using an operational amplifier integrated circuit module and apower amplifying integrated circuit module design of the audio power amplifier, and puts forward the design ideas and arguments according to its structure module, and then through the correctness of the simulation verification scheme. According to the AC power supply association proposed by Multisim 10 to design a composed of operational amplifier precisely controllable rectangular wave signal generator, combined with the circuit diagram of the system focuses on the realization and test method of each parameter index. Finally, briefly introduces design consists of DC regulated power supply and a simple simulation.Key word: An operational amplifier integrated circuit,，Modular，Power amplifier integrated circuit，Rectangular wave，DC voltage stabilized source。

基于multisim的100W全互补对称甲乙类音频功率放大器的设计与模拟设计者：钟礼浩指导教师：（华南农业大学工程学院）目录：1设计背景及意义1.1 功放简介1.2 电路仿真软件Multisim简介1.3 全互补对称功放电路简介1.4 甲乙类功放电路简介2 设计方案2.1 总模块设计图2.2 主放大器详细模块图2.3 电源模块供电电压的计算2.4 简要设计规格与参数3 电路图3.1 电路总图3.2 小信号放大器电路图3.3 主放大器电路图3.4 输出网络及延迟保护模块电路图3.5 普通稳压电源模块电路图3.6 线性稳压电源模块电路图4 各模块设计思路及元件运用介绍4.1 小信号放大器模块4.2 主放大器模块4.2.1 差分输入级4.2.2 电压放大级4.2.3 推动级4.2.4 直流伺服系统4.2.5 晶体管保护模块4.3 输出网络4.4 延时保护模块4.5 普通稳压电源模块4.6 线性稳压电源模块5 放大性能及相位测量6 参考文献1.设计背景及意义1.1 功放简介在现代社会中，电子产品消费已经成为第二产业的一大重要组成部分，虽然音频功放有着较遥远的历史及成熟的产业链，但是，音频设计的更新换代从来没有停止，每一年都会涌现各类新型音响产品及其附属品。

设计一款优良性能的功率放大器，对于人们生活质量的改善，有着不可磨灭的意义。

近年来，模拟集成电路特别是运算放大器的设计技术进步神速，与分立件功放设计技术进展缓慢形成鲜明对比。

但是，对比分立元件，集成器件有如下缺点：（1）大量电路技术主要建立在集成电路能够制作出高精度匹配器件的基础上，同时还要求器件占用芯片面积小，以减少成本。

（2）集成电路难于制造精度高，线性好的电阻，很多电路技术为解决这一问题服务。

由于电容占用芯片面积大，集成电路不便于制作，电容必须尽可能小，电路设计也因此收到了影响。

对于集成电路功放和混合集成功放来说，设计固定，难以干预，只要按照厂方的应用技术文档，就可以简单使用，因此不再在这里进行探讨。

音响放大器的设计实验报告姓名：专业班级：学号：课题名称：音响放大器的设计内容摘要：㈠了解音响放大器的基本组成和总体设计㈡了解音响放大器各组成部分的具体设计㈢了解Multisim 的基本操作和命令㈣利用Multisim 设计实验电路并进行仿真验证㈤音响放大器的实物安装与调试设计要求：设计一个音响放大器，要求具有音调输出控制，卡拉OK伴唱，对话筒与录音机的输出信号进行扩音。

已知话筒的输出电压为5mV，录音机的输出信号为100mV，电路要求达到的主要技术指标如下：1 额定功率Po＝0.5W（失真度<10％）；2负载阻抗R＝80Ω（Vs＝9V）；3 频率响应fl～fH＝40Hz～10KHz；4音调控制特性：1KHz处增益为0dB，40Hz和10KHz处有±12dB的调节范围，AVL ＝A VH>=+20dB；输入阻抗Ri>>20Ω总体方案选择的论证:本次实验主要通过对音响放大器的设计，来了解音响放大器的组成，掌握音响放大器的设计方法，学会综合运用所学的知识对实际问题进行分析和解决。

音响放大器的基本组成如图2-1所示。

从上图可以看到，音响放大器主要由语音放大器、混合前置放大器、音调控制器和功率放大器等电路组成。

设计时先确定整机电路的级数，再根据各级的功能及级数指标要求分配各级电压增益，然后分别计算各级电路的参数，通常从功放级开始向前级逐级计算。

本题需要设计的电路为语音放大器、混合前置放大器、音调控制器和功率放大器。

根据题意的要求，可得各级的增益分配如图2-2所示最后，根据上图的增益分配，调节各个放大级的参数，便设计出理想的音响放大器了。

单元电路的设计 1、语音放大器由于话筒的输出信号一般只有5m v 左右，而输出阻抗达到20K Ω，所以要求语音放大器的输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗，而且不失真地放大声音信号，频率也应满足整个放大器的要求。

因此，语音放大器可采用集成运放组成的同相放大器构成，具体电路如图2-3所示。

基于Multisim的音响放大器设计及仿真
黄乐程
【期刊名称】《电子制作》
【年(卷),期】2024(32)10
【摘要】文章在简单介绍音响放大器主要结构及作用的基础上,基于LM324和TDA2030集成电路设计了一款音响放大器,根据参数指标设计了各单元电路,准确计算出各元器件参数;在Multisim14软件中进行电路仿真,测试了技术参数指标并获取正确波形图,从而验证了电路设计的可行性。

该系统设计电路简单、成本低廉却能保证音色,调节音调,放大声音,对于音响放大器研究开发具有一定参考价值。

【总页数】4页(P89-92)
【作者】黄乐程
【作者单位】吉首大学通信与电子工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN7
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5.Multisim仿真软件在音响放大器设计电路中的应用
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第22期2022年11月无线互联科技Wireless Internet TechnologyNo.22November,2022作者简介:林兰平(1977 ),女,福建福州人,工程师,本科;研究方向:应用电子技术㊂Multisim 仿真软件在音响放大器设计电路中的应用林兰平(福州市委市政府会议保障中心,福建㊀福州㊀350001)摘㊀要:文章研究了音响放大器设计的4个主要部分,即语音放大器㊁混合前置放大器㊁音调控制器和功率放大器㊂首先对可行方案进行分析,然后分别设计各单元电路并计算相关元器件参数,最后在仿真软件中测试了相关技术参数指标,能够有效地保证声音质量,同时能够实现对音调的调节,验证了系统设计的可行性和有效性㊂该设计对于实际音响放大器的研究有一定参考价值㊂关键词:模拟电子技术;语音放大器;功率放大器;音调控制0㊀引言㊀㊀近年来,电子产品盛行,各式各样的电子产品逐渐融入人们的生活中㊂音响作为一个重要的声音播放媒介应用更加广泛,不但可以满足人们正常通信的需求,而且用其播放音乐越来越成为人们缓解生活压力的一种方式㊂随着微电子科技日趋成熟,人们对声音品质也有了更高的要求㊂本设计基于此背景利用模拟电子技术展开对音响放大器的研究㊂1㊀音响放大器的组成1.1㊀音响放大器概述㊀㊀音响放大器由语音放大器㊁混合前置放大器㊁音调控制器和功率放大器组成,其基本结构如图1所示㊂图1㊀音响放大器基本组成结构1.2㊀语音放大器㊀㊀通常语音放大器就是话筒㊂话筒的主要作用是将外界输入系统的声音做一个形式上的转换,即从声信号变为电信号㊂其主要过程是输入的声音通过声波使内部元件振动进而产生电压,转化为电能进行传输㊂因为话筒的电信号是线圈振动产生的,所以电压较小但阻抗大㊂语音放大器能发挥很好的作用,将传来的电信号无损地放大,但阻抗远大于话筒的阻抗㊂通常语音放大器内部会有一个滤波器用来解决声音在空气中传播过程中的谐波失真问题㊂1.3㊀混合前置放大器㊀㊀混合前置放大器主要作用就是将之前不同来源的传入信号进行混合后放大㊂通常来讲,音响放大器的混合前置放大器都有好几路,这一器件会将输出信号混合在一起,进而传入后面的放大器进一步放大㊂1.4㊀音调控制器㊀㊀音调控制器的主要作用就是调节音响放大器的幅频,可以改变输出声信号中各频率成分的相对强度㊂其内部包含一个低通滤波器和一个高通滤波器,一般由电阻器与电容器组成㊂当需要将低频信号调高时,仅需衰减高频信号即可;当需要将高频信号调高时,是也是如此操作㊂1.5㊀功率放大器㊀㊀功率放大器就是 功放 ,其在音响放大器中起着组织㊁调配的关键作用,能够将前级传来的较弱信号放大后传送给扬声器㊂其内部的驱动放大器能够将前置放大器输入的电信号进一步放大;末级放大器将电流信号整合后形成大功率信号,从而带动扬声器发声㊂2㊀音响放大器的指标要求及总体设计㊀㊀由前文可知,本设计的音响放大器主要由语音放大器㊁混合前置放大器㊁音调控制器以及功率放大器组成㊂在设计中,电路的级数是首先要确定的,然后利用各级的级数㊁功能指标参数要求对各级电压的增益进行分配,再从功放级向前级依次计算各级电路的相关参数㊂2.1㊀音响放大器的相关指标要求㊀㊀本系统拟设计一款音响放大器,可以通过话筒与其他媒体播放器输入音频并进行声音的放大,其中话筒输入信号为5mV,媒体播放器输入电压为100mV,此外系统还可以进行手动调节输出音调,系统拟定各项参数指标如下㊂(1)额定功率:P 0=0.5W,失真度ɱ10%;(2)负载阻抗:R =20Ω;(3)频率响应:40Hz ~10kHz;(4)音调控制特性:在1kHz 处的增益为0dB,在40kHz 和10kHz 处有ʃ12dB 的调节范围,AVL =AVH ɲ20dB㊂2.2㊀音响放大器总体设计㊀㊀根据以上的技术指标,设计各级的电压增益分配如图2所示㊂图2㊀音响放大器各级电压增益分配利用图中对电压增益分配即可对各单元电路进行具体设计,通过对各个放大级参数的合理调节,即可完成上述参数音响放大器的设计㊂3　各单元电路设计3.1㊀语音放大器电路设计㊀㊀基于此前的技术指标参数,本系统的语音放大器选择了由集成运放组成的同相放大器,放大器的增益为:A VF =1+R fR 1语音放大器的电路如图3所示㊂语音放大器电路由集成运放和两个电阻组合而成,通过图示连接方式实现对电信号的放大㊂图3㊀语音放大器为保证语音放大器的放大倍数为7.5,设计图中R i =10kΩ,R f 采用电阻值为100kΩ的电位器,这样可以根据不同的需求进行灵活调整[1]㊂3.2㊀混合前置放大器电路设计㊀㊀混合前置放大器需要和功率放大器的特性相适应,否则系统无法做到高保真㊂混合前置放大器的电路如图4所示㊂电路图中R 是一个平衡电阻,其阻值大小为R =R 1//R 2//R f ㊂由电路图可以表示出输入电压与输出电压之间的关系,即:v o =-R f R 1v i 1+R fR 2v i 2()其中,v i 1为前一级话筒的输出信号,v i 2为媒体设备的输出信号㊂根据此前音响放大器各级的增益分配框图可知,若想令话筒与媒体设备输出经混响级后的输出保持平图4㊀混合前置放大电路衡,就需要R fR 1ʈ3,R fR 2=1,因此本设计中选定R f =39Ω,R 1=20kΩ,R 2=39kΩ㊂此外,图中的C 1和C 2为耦合电容,均选用10μf 的极性电容㊂3.3㊀音调控制器电路设计㊀㊀通常来讲,音调控制电路可以分为以下3类㊂(1)衰减式RC 音调控制电路,可以实现较大范围的调节,但调节后失真的现象较为明显㊂(2)反馈型电路,与RC 音调控制电路相比调节范围较小,但同时也能避免一部分失真的现象㊂(3)混合式音调控制电路,其电路相比于前两种较为复杂,常常被用在高级的录音机中㊂在本系统中,考虑到相关技术指标,同时为了保证电路的简洁与低失真,选择反馈型电路用于音调控制器,反馈型音调控制电路原理如图5所示㊂图5㊀负反馈型音调控制电路电路图中Z 1和Z f 是由RC 组成的网络㊂由于集成运放A 的开环增益较大,因此有:A vf •=V o•V i•ʈ-Z fZ 1若出现不同的信号频率,Z 1与Z f 阻抗的比值也会有所变化,因此A vf •也会跟随着信号频率的变化而改变㊂假设Z 1和Z f 包含不同的RC 元件,则可以组成4种不同样式的电路,若将这4种电路共同组成一个电路,就可以获得兼备此4种功能的反馈型音调控制电[2]㊂图6㊀反馈型音调控制电路根据本音响放大器系统的参数指标,若要让A VL =A VH ȡ20dB,由此前A VL 的表达式可知,通常R 1,R 2和PR 1的阻值会取上百欧至上千欧㊂若取PR 1=470kΩ,则有C 2=12πf L 1PR 1=0.008μF R 2=PR 1f L 2f L 1-1=52kΩ对上式取标称值,则有C 2=0.01μF,R 2=51kΩ,结合上面的条件就有R 1=R 2=R 3=R =51kΩ,PR 1=PR 2=470kΩ,C 1=C 2=0.01μF,R 4=110R a =3R10=15kΩ,C 3=470pF㊂由于在低音的条件下,音调控制器电路的输入阻抗会和R 1近似相等,因此级间的耦合电容可取C i =C o =10μF㊂3.4㊀功率放大器电路设计㊀㊀功率放大器电路主要作用是为扬声器提供一定的输出功率,本设计归纳选取了3种功率放大电路的方案,列举如下㊂(1)选择SL34集成功放,这是一款低电压的集成音频功率放大器,有着低功耗㊁低失真的优点,当工作电压为6V,负载为8Ω时,输出功率在300mW 以上,常用作收音机和其他功放㊂(2)选择LM386音频集成功率放大器,其优点在于功耗低㊁电源电压范围大㊁电压增益可调整㊁外接元件少和总谐波失真小等,在录音机和收音机中应用十分普遍㊂LM386的电源电压为4~12V,音频功率为0.5W㊂此外,其电源电压范围最高可使用到15V,消耗静态电流为4mA,当电源电压为12V,负载为8Ω时,可以达到几百mW 的功率,其典型输入阻抗为50k㊂(3)选择TDA2030芯片组成的功放电路,其优点在于静态电流小并且有着较强的负载能力,能够输出较大的功率,最大可达到35W 左右,动态电流可以带动4~16Ω的扬声器,此外还具有保护电路㊂经过比较上述3个方案,考虑到本系统的实际需求[3],额定功率为0.5W,最终选用LM386㊂4㊀音响放大器的仿真实验4.1㊀Multisim 仿真软件㊀㊀本文仿真采用的Multisim 是一款具备非常丰富的仿真分析能力的仿真软件㊂相比于其他电路仿真软件,该软件含有齐全的数字电路元件数据库,并提供了数十种虚拟仪器,可以直接观察电路的运行状态㊂在模拟电路和数字电路的仿真应用中,Multisim 有着无可比拟的便捷性和优越性㊂Multisim 在电路实验方面具有独特的优势㊂本系统设计采用的Multisim 8可以进行单片机等微控制单元的仿真,进而进行印制电路板(PCB)的设计㊂Multisim 不仅可以弥补经费不足导致元器件和仪器的缺乏,而且在应用中不存在原材料的消耗㊁元器件短路㊁接触不良等实际问题,也不会因为调整仪器不当而产生故障或损坏等㊂因此,Multisim 软件是一个非常适用于虚拟实验的工具,在电子类的开发研究工作中发挥事半功倍的效果[4]㊂本文利用Multisim8软件对设计的电路进行仿真,在工作区对电路进行搭建,连接示波器,对电路相关参数进行合适的赋值并逐步调试,电路正确运行后可点击示波器,在图示仪界面输出实时波形,观察电路的波形图即可对电路的设计正确与否进行验证分析㊂Multisim 整个操作界面就如同一个操作台一般,操作简单,结果易于理解㊂4.2㊀语音放大器仿真㊀㊀根据此前设计的电路图在仿真软件中连接电路,如图7所示,按照上一章的参数设定电路中的电阻和电容,保存成电路文件㊂在搭建好电路后,首先对动态指标A v 进行了测试,将频率为1kHz 的信号作为输入,对信号幅度进行不断调节,使输出的V 0不失真,再将实测值与理论值进行对比,仿真结果如表1所示㊂表1㊀语音放大器仿真测试结果R 1R f V i V o A v =1+R fR 1A v =V o /V i(实测)10kΩ100kΩ10mV77.79mV111110kΩ50kΩ10mV59.643mV 6 5.9610kΩ70kΩ10mV79.747mV87.97对语音放大器的幅频特性进行测量,得到语音放大器上下限频率测试结果㊂由上㊁下限频率的规定可知,当电压放大倍数的幅值20log |A v |下降3dB 时,对应的频率就是f H 和f L ,测试结果如表2所示㊂表2㊀语音放大器上下限频率f Hf L测量值69.1577kZ0Hz图7㊀语音放大电路仿真4.3㊀混合前置放大器仿真㊀㊀按照设计的混合前置放大器电路图在Multisim 中连接电路,如图8所示,依据此前的计算结果设置各元器件的具体参数值,再将其保存为电路文件㊂图8㊀混合前置放大器仿真㊀㊀在仿真环境搭建好电路图后,对输出电压进行测试㊂将频率为1kHz 的正弦波输入电路,对信号幅度进行不断调节,使输出的V O 不失真,再将实测值与理论值进行对比,仿真结果如表3所示㊂对混合前置放大器的幅频特性进行测量,通过在电路中接入频率特性测试仪,得到混合前置放大器的频率下限与上线的测试结果㊂由上㊁下限频率的规定可知,当电压放大倍数的幅值20log |A v |下降3dB 时,对应的频率就是f H 和f L ,测试结果如表4所示㊂表3　混合前置放大器仿真测试结果V i 1V i 2V O (实测)V O =-R f 1V i 1R 1+V i 2R 2()(理论)10mV10mV29.551mV3020mV10mV49.047mV5020mV20mV59.081mV6020mV30mV69.056mV70表4　频率上下限测试结果f Hf L 测量值165.637kHz1.317Hz4.4㊀音调控制器仿真㊀㊀按照设计的音调控制器电路在Multisim 中连接电路,如图9所示,依据此前的计算结果设置各元器件的具体参数值,再将其保存为电路文件㊂图9㊀音调控制电路仿真㊀㊀在仿真环境搭建好电路图后,对音调控制特性进行了测量㊂测试了低音的提升与衰减,将高音调节电位器PR2移至中间位置,即总电阻的一半,将低音调节电位器移至最左边,即总电阻的全部,进行如下调试㊂(1)对信号发生器进行调节,使调节后的f =40Hz,Vm =100mV,再对音量调节电位器PR3进行调节,令电路的输出电压最大,由此得到PR3的值以及输出电压幅值:PR3=0kΩ,Vom =698.0mV㊂(2)使PR3的值和输入信号的幅度保持不变,在音调控制电路中接入频率测试仪并将工作频率设置在40Hz 到1kHz 之间,得到幅频响应曲线,同时记录当前数据㊂经过对幅频响应曲线的观察,记录低音部分升高的最大值:F =40Hz 时,低音的最大提升量=17.004dB㊂(3)移动PR1滑动端使其处于电位器最右端,即变阻器PR1的百分比为0%,重复以上步骤,记录低音的最大衰减量:F =40Hz 时,低音的最大衰减量=-16.933dB㊂相同的方法测试高音的提升和衰减㊂将低音调节电位器PR1移至中间位置,即总电阻的一半,将低音调节电位器PR2的滑动端移至最左边,即总电阻的全部,然后进行如下调试㊂(1)对信号发生器进行调节,使调节后的f =10kHz,Vm =100mV,再对音量调节电位器PR3进行输出电压幅值:PR3=0kΩ,Vom =463mV㊂(2)使PR3的值和输入信号的幅度保持不变,在音调控制电路中接入频率测试仪并将工作频率设置在10kHz 到1kz 之间,得到幅频响应曲线,同时记录当前数据㊂经过对幅频响应曲线的观察,记录低音部分升高的最大值:F =10kHz 时,低音的最大提升量=13.274dB㊂(3)移动PR2滑动端使其处于电位器最右端,即变阻器PR1的百分比为0%,重复以上步骤,记录低音的最大衰减量:F =10kHz 时,低音的最大衰减量=-12.78dB㊂4.5㊀功率放大电路仿真㊀㊀起初在设计中选用的功率放大器为集成功放,在使用的仿真软件Multisim8中的元器件库没有功率放大器的集成块,因此该单元电路需要使用分立元器件来仿真㊂而此前选用的LM386内部的电路又比较复杂,搭建难度较大,因此选用电路原理图进行仿真,在这里采用了与工作原理相同的OTL 功放,电路如图10所示㊂按照电路图在Multisim 中连接电路,再将其保存为电路文件㊂对电路进行调试,在没有输入信号时对电位器R2进行调节,通过仿真万用表对K 点的直流电压进行测试,由于静态时V k =0.5V cc ,当测得电压等于0.5V cc 时,R 2=14kΩ㊂图10㊀功率放大电路仿真个二极管短接,从Vi端输入交流正弦信号,频率为1kHz,通过示波器对输出电压Vo的波形进行监测,可以观察到交越失真较为明显㊂此外,对功率放大电路的最大不失真输出电压进行了测量,将频率为1kHz的交流信号输入Vi处,接入示波器对输出电压Vo的波形进行观测,如图11所示㊂当出现上述的交越失真时,移动电位器R3使输入信号增大,测得最大不失真输出电压Vom为4.336V[5]㊂对音响放大器输入灵敏度进行了测量,将频率为1kHz的正弦交流信号输入Vi处,增大输入信号㊂当输入电压达到Vom即4.336V时,测得相应输入电压即电路输入灵敏度Vs为16mV㊂图11㊀最大不失真波形㊀㊀由以上仿真结果可以看出,本次设计的音响放大器系统能够很好地满足预期的技术指标参数要求,从而实现对声音的保真放大效果㊂5㊀结语㊀㊀本文主要完成了对音响放大器系统的设计与仿真,通过对音响放大器各单元电路的分别设计与研究,实现了音响放大器的整体研究㊂通过仿真实验验证,系统能够完成对声音信号保真放大的要求,同时还可实现对输出音调的控制,系统的额定功率㊁负载阻抗㊁频率响应以及音调控制特性都能很好地满足各项技术指标的要求,同时也通过仿真实验验证了本音响放大器系统的可行性与有效性㊂就功能方面来讲,本系统还有着较大的提升空间,还可以增加多路音频输入以及多播放模式切换等功能㊂今后,笔者还会不断学习这方面的知识,作为兴趣爱好将这一音响放大器系统做得更加完美㊂[参考文献][1]张洗玉,方盟,李恪,等.基于MSP430自动增益控制放大器的研制[J].中国仪器仪表,2019(8):47-52.[2]夏银桥,汪小燕,陈林.多功能音响系统实验在多层次教学中的应用研究[J].实验室研究与探索,2019(7):204-207.[3]孙为.基于组件式模块化设计高保真音响电路的制作与检修[J].华东纸业,2022(1):140-142.[4]姜宁,陈晶,李璟琪.研发型音响企业财务分析探究[J].国际商务财会,2021(10):36-38.[5]计铭杰,卫宏.放大电路非线性失真的Multisim仿真分析[J].山西电子技术,2021(6):23-25,29.(编辑㊀王永超) Application of Multisim simulation software in designcircuit of audio amplifierLin Lanping(Meeting Security Center of Fuzhou Municipal Party Committee and Government,Fuzhou350001,China) Abstract:The design of audio amplifier is mainly divided into four parts,namely speech amplifier,hybrid preamplifier,tone controller and power amplifier.Firstly,the feasible scheme is analyzed,and then the circuit of each unit is designed respectively and the parameters of relevant components are calculated.Finally,the relevant technical parameters are tested in the simulation software,which can effectively ensure the sound quality and realize the adjustment of the tone,and verify the feasibility and effectiveness of the system design.This design has certain reference value for the actual sound amplifier research.Key words:electronic technology;power amplifier;power amplifier;tone control。

基于Multisim12的音频放大电路的设计与仿真专题报告之一：【平时成绩10分，其中报告格式4分，内容6分】音频放大电路的设计与仿真报告题目音频放大电路的设计与仿真学生姓名班级学号任课教师报告成绩完成时间报告题目音频放大电路的设计与仿真报告目的本次专题报告要求学生用所学放大电路的知识完成一种音频放大电路的设计与仿真。

其目的在于：1.使学生深入理解各类放大电路的工作原理、性能指标及其物理含义；2.使学生学会如何选择电路结构及器件型号满足设计性能指标要求。

3.通过仿真实验手段，初步锻炼学生的仿真实践能力和撰写电子版设计报告的能力。

4.培养学生对课程讲授内容进行深入思考，自主探究解决实际工程问题的能力，提高分析问题和解决问题的能力，拓展知识面，进而培养其自主学习和终身学习的意识。

具体实验要求1.基本设计要求：【必须完成的功能！】设计并仿真实现一个音频功率放大器。

功率放大器的电源电压为＋5V（电路其他部分的电源电压不限），负载为8Ω电阻。

具体要求如下：1）3dB通频带为300～3400Hz，输出正弦信号无明显失真。

2）最大不失真输出功率≥1W。

3）输入阻抗＞10kΩ，电压放大倍数1~20连续可调。

4）低频噪声电压（20kHz以下）≤10mV，在电压放大倍数为10，输入端对地交流短路时测量。

5）在输出功率500mW时测量的功率放大器效率（输出功率／放大器总功耗）≥50％。

2.发挥部分：1）设计并仿真完成一个放大倍数为1的信号变换电路，将功率放大器双端输出的信号转换为单端输出，经RC滤波供外接测试仪表用。

2）设计并仿真完成一个测量放大器输出功率的电路，要求具有3位数字显示，精度优于5%。

3）其他发挥功能。

3.仿真要求使用Multisim12版本仿真软件。

在该实验报告中要有完整的设计过程（撰写报告时涉及到的表达式要求用公式编辑器撰写）、仿真电路图和实验调试过程。

4.内容总结分两个部分：（1）总结本次实验的收获、体会以及建议（不少于300字）；（2）谈谈你对前5章所涉及放大电路的理解和认识（不少于500字）。

multisim音响系统课程设计
以下是一个基于 Multisim 的音响系统课程设计的简要概述：
1. 设计目标：
- 了解音响系统的基本组成和工作原理。

- 掌握 Multisim 软件的使用方法。

- 设计并仿真一个简单的音响系统。

2. 系统组成：
- 信号源：产生音频信号，可以使用函数发生器或音频文件。

- 放大器：将信号源的信号放大，以驱动扬声器。

- 滤波器：用于调整音频信号的频率特性，如低音增强或高音衰减。

- 扬声器：将电信号转换为声音。

3. Multisim 设计：
- 创建一个新的 Multisim 项目。

- 从元件库中选择合适的元件，如信号源、放大器、滤波器和扬声器。

- 连接元件，构建音响系统的电路原理图。

- 设置元件参数，如增益、截止频率等。

- 运行仿真，观察输出波形和声音效果。

4. 分析与优化：
- 分析仿真结果，检查声音质量和频率响应。

- 根据需要进行优化，如调整滤波器参数或更换元件。

- 验证设计的可行性和性能。

通过这个课程设计，学生将深入了解音响系统的工作原理，并掌握使用 Multisim 进行电路设计和仿真的技能。

这将为他们在电子工程领域的进一步学习和实践奠定基础。

请注意，这只是一个简单的概述，具体的设计细节和要求可能因课程和教师的要求而有所不同。

你可以根据实际情况进行调整和扩展。

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。

实验十一基于Multisim的仪器放大器的设计一、实验目的：1、掌握仪器放大器的设计方法2、理解仪器放大器对共模信号的抑制能力3、熟悉仪器放大器的调试功能4、掌握虚拟仪器库中关于测试模拟电路仪器的使用方法，如示波器，毫伏表信号发生器等虚拟仪器的使用二、实验原理：在精密测量和控制系统中，需要将来自各种换能器的电信号进行放大，这种电信号往往为换能器之间或者换能器与基准信号之间的微弱差值信号。

仪器放大器就是用来放大这种差值信号的高精度放大器，它具有很大的共模抑制比、极高的输入电阻，且其增益能在大范围内可调。

三运放仪器放大器图中所示是有三个运放构成的仪器放大器。

其中，集成运放A3组成差值方法器，集成运放A1和A2组成对称的同相放大器，且R7=R2，R3=R5，R4=R6。

由于v-v+，因而加在RG两端的电压为（），相应通过RG的电流i G=，由于i-0，因而当R1=R2=R时，对于A3而言，v o1加在反相输入端，vo2加在同相输入端，利用叠加原理，合成的输出电压：V o=-R4/R3v o1+R6/(R5+R6)vo2(1+R4/R3)由于R3=R5,R4=R6,因而V o=-R4/R3(v o1-vo2)=-R4/R3[(1+2R/R G)](v11-v12)仪器放大器的差值电压增益：A vf=v o/(v11-v12)=-R4/R3[(1+2R/R G)]三、实验内容1、采用运算放大器设计并构建一起放大器：(1)输入信号U i=2mV时，要求输出电压信号U o=0.4V，A vd=200，f=1kHZ；(2)输入阻抗要求R i>1MΩ。

2、用虚拟仪器库中关于测试模拟电路仪器，按设计指标进行调试。

主要虚拟仪器中的函数发生器、毫伏表、示波器。

四、实验仿真结果差模电路图共模电路图共模参数设置与输入输出电压共模波形图共模信号电路图与差模信号电路图相比其它参数没变，只是把A1和A2两个集成运放的输入信号连接到同一个输入信号。

信息工程学院课程设计报告书题目: 基于multisim10下的音响放大器设计与仿真课程：电子线路课程设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：2015年01月 07日信息工程学院课程设计任务书2015年1月7日信息工程学院课程设计成绩评定表信息工程学院课程设计报告书题目: 基于multisim10下的音响放大器设计与仿真课程：电子线路课程设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：2015年01月 07日信息工程学院课程设计任务书2015年1月7日信息工程学院课程设计成绩评定表摘要在Multisim 10软件环境下，采用运算放大集成电路模块和功率放大集成电路模块设计音频功率放大器，并根据其结构模块提出设计思路及论证，再通过仿真验证方案的正确性。

再根据其交流电源联想提出由Multisim 10设计一种由运算放大器构成的精确可控矩形波信号发生器，结合系统电路原理图重点阐述了各参数指标的实现与测试方法。

最后，简单介绍了直流稳压电源的构成及其简单仿真设计。

关键词：运算放大集成电路，模块，功率放大集成电路，矩形波，直流稳压源。

AbstractIn the Multisim 10 software environment, using an operational amplifier integrated circuit module and apower amplifying integrated circuit module design of the audio power amplifier, and puts forward the design ideas and arguments according to its structure module, and then through the correctness of the simulation verification scheme. According to the AC power supply association proposed by Multisim 10 to design a composed of operational amplifier precisely controllable rectangular wave signal generator, combined with the circuit diagram of the system focuses on the realization and test method of each parameter index. Finally, briefly introduces design consists of DC regulated power supply and a simple simulation.Key word: An operational amplifier integrated circuit,，Modular，Power amplifier integrated circuit，Rectangular wave，DC voltage stabilized source。

模电部分音响放大器一、设计任务与要求采用运算放大集成电路和功率放大集成电路设计音频功率放大器设计要求1）调研，查找并收集资料。

2）总体设计，画出框图。

3）单元电路设计。

4）电气原理设计---绘制原理图。

5）参数计算——列元器件明细表。

6）用multisim对设计电路进行仿真实验，并给出仿真结果及关键点的波形。

7）撰写设计说明书。

8）参考资料目录。

设计参数①放大器的失真度<1%。

②放大器的功率>2W。

③放大器的频响为50Hz—20kHz。

④音调控制特性为自选。

二、方案设计与论证方案一完全分立元件阻容耦合多级放大器设计图1－1 方案一结构框图图1－2 方案一原理图简要原理分析当输入信号处于正半周期时，VT3导通，VT2截止，于是VT3以射极输出的形式将信号传递给负载，同时向CO 充电，因为CO 电容量大，其上电压基本不变，维持在1/2VCC ；当输入信号处于负半周时，VT2导通，VT3截止，已充电的C0充当VT2的电源，同时放电，VT2也以射极输出形式将信号传输给负载RL ，这样在RL 上得到了完整的输出波形。

方案二采用集成运算放大器设计基本放大电路，用741进行放大，放大倍数为1~5倍，然后用LM301AD 放大再放大100倍图1－3 方案二结构框图输入级中间极输出级输出调节LM386是高保真集成功率放大器短路保护过热保护负载扬声器图1－4 方案二原理图简要原理分析：根据实验要求,最后输出功率为大于2W，Po=Uo2/RL,RL=8Ω,又Po≥2W，所以得Uo≥4V，而最大不失真电压为LM301AD输出的最大不失真电压Uom=Vcc/22,而我们设计的直流电压源输出电压为12v，所以Uom=12/22=，>4，，所以能达到要求。

设计要求输入vi=10mV，也就是要求放大倍数大于400倍，但是所选芯片的最大放大倍数为100倍，远不能实现，所以在之前要用741进行放大。

（备注：因为没有找到LM386所以找了其他的芯片代替）两种方案的对比相同点：OTL功率放大电路都是由输入级、推动级和输出级等部分组成不同点：方案一中采用分立元件进行设计方案二中采用UA741和LM301AD进行设计我们选择方案二理由如下：用集成运算放大器放大信号的主要优点1)电路设计简化，组装高度方便，只需适当选配外接元件，便可实现输入、输出的各种放大关系。