音频功率放大器的设计与制作毕业设计论文

音频功率放大器毕业论文毕业论文：设计并实现一款高保真音频功率放大器摘要：本文设计并实现了一款高保真音频功率放大器，基于分立元器件构成，采用双极性晶体三极管作为功率输出器件，具有高传输速度、低失真、高带宽等特点。

本文首先对音频功率放大器的基本原理进行了介绍，然后对电路的设计方案进行了阐述。

通过仿真和实验验证了此音频功率放大器的性能表现。

结果表明，所设计的音频功率放大器具有良好的失真和信噪比，达到了高保真放大的要求。

关键词：音频功率放大器、高保真、双极性晶体三极管、失真、信噪比一、导言音频功率放大器是音频系统的核心组成部分之一。

其作用是为低电平信号提供必要的电流或功率增益，使信号能够在扬声器上正常发声。

因此，在音频系统中，音频功率放大器的好坏直接影响着音响的声音质量。

目前市场上流行的音频功率放大器多采用集成电路作为输出器，尽管其具有体积小、功耗低等优点，但是其音质表现却无法和分立元器件构成的功率放大器相媲美。

因此，本文采用分立元器件构成音频功率放大器，力图实现高保真的声音放大。

二、音频功率放大器的基本原理音频功率放大器负责将输入信号放大到足够的电平，以驱动扬声器发声。

音频功率放大器一般分为三级：前置放大器、驱动放大器和功率放大器。

其中，前置放大器将输入的低电平信号放大到足够的电平，驱动放大器将其转换为更大的电流信号，而功率放大器则将其进一步放大，使之达到足够的功率以驱动扬声器发声。

音频功率放大器的输出电路通常采用直流耦合方式，即将输出电路直接耦合到扬声器，使之能够输出正弦波。

此外，为了防止QT失稳，输出电路通常采用反相式。

为了提升性能，一般会对输出电路进行并联、图桥、毛细管等方式的设计。

三、电路设计方案1、前置放大器前置放大器的作用是将输入的信号放大到足够的电平，为后续放大器提供足够的电流。

此处采用了双差分放大器作为前置放大器，其电路如下图所示：（图1）其中，Q1、Q2为输入级，Q3、Q4为相容器，R1、R2为电流源，C1、C2、C3为耦合电容，R3、R4、R5、R6、R7为偏置电阻。

设计课题：OCL音频功率放大器题目：OCL音频功率放大器一、设计任务与要求1．输入信号为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、方案设计与论证该电路主要包括两部分，第一部分输出电压连续可调的直流稳压电源这里我们将其电压调试到需要的值充当直流稳压电源；另外一部分是OCL的音频功率放大器。

构建的思路大致如下两种方案方案一、根据设计课题的要求，该音频功率放大器可由图所示框图实现。

下面主要介绍各部分电路的特点及要求。

1、前置放大器音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后输出驱动扬声器。

声音源的种类有多种，如传声器（话筒）、电唱机、录音机（放音磁头）、CD唱机及线路传输等，这些声音源的输出信号的电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏。

一般功率放大器的输入灵敏度是一定的，这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话，对于输入过低的信号，功率放大器输出功率不足，不能充分发挥功放的作用；假如输入信号的幅值过大，功率放大器的输出信号将严重过载失真，这样将失去了音频放大的意义。

所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器，以便使放大器适应不同的的输入信号，或放大，或衰减，或进行阻抗变换，使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。

另外在各种声音源中，除了信号的幅度差别外，它们的频率特性有的也不同，如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形。

对于这样的输入信号，在进行功率放大器之前，需要进行频率补偿，使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态，即加入频率均衡网络放大器。

对于话筒和线路输入信号，一般只需将输入信号进行放大和衰减，不需要进行频率均衡。

前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配；二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。

音频功率放大电路设计学院名称：专业：班级：姓名：指导教师姓名：指导教师职称：2012年 6 月音频功率放大电路设计摘要：本文所介绍的由单片机控制的音频放大电路，具有操作方便，音质效果好等特点。

而且，整个音频放大器驱动电压范围广，从5V到15V均可做为音频功率放大电路的驱动电源。

本电路采用 TDA2030作为功率放大器，工作电压是+15v。

它将输入的电流进行放大，然后驱动喇叭工作。

TDA2030具有体积小，输出功率大，失真小等特点，功率放大器内含多种保护电路，工作安全可靠性高。

本电路通过LF353对音频信号进行前级放大，通过DAC0832对前级放大进行控制，并通过键盘输入由STC89C52单片机对放大倍数进行控制由液晶显示放大倍数。

关键词: DAC0832；TDA2030；音频放大器；功率The Design of Audio Power AmplifierAbstract:This paper introduces the microcomputer controlled by the audio amplification circuit, has the advantages of convenient operation, perfect sound quality characteristics. Moreover, the audio amplifier driving voltage range is wide, from 5V to15V can be used as an audio power amplification circuit for the driving power supply. The circuit uses TDA2030 as the power amplifier, the operating voltage is +15v. It will be the input current is amplified, then drives a loudspeaker to work. TDA2030has the advantages of small volume, high output power, low distortion characteristics, power amplifier containing a variety of protection circuit, high operating safety. The circuit through the LF353for audio signal preamplifier, through DAC0832 on the preceding stage amplifying control, and through the keyboard input by the STC89C52 chip amplification control is composed of a liquid crystal display magnification.Keywords: DAC0832 ；TDA2030；audio amplifier；power目录第1章前言 (1)1.1课题的意义目的 (1)1.2主要研究内容范围 (1)1.3应解决的问题 (1)第2章总体设计方案 (2)2.1设计思路 (2)2.2总体设计方案 (2)第3章硬件电路设计 (4)3.1总体硬件电路 (4)3.2麦克风输入电路 (4)3.3前级放大电路模块 (5)3.4单片机设计模块 (8)3.5液晶显示模块 (11)3.6数模转换模块 (19)3.7功率放大模块 (25)第4章软件部分设计 (26)4.1软件总体模块 (26)4.2液晶显示模块 (26)4.3按键扫描模块 (27)4.4前级程控放大模块 (28)第5章数据分析与电路完善 (29)5.1相关数据记录分析 (29)5.2功能的改进以及完善 (29)5.2.1焊接方面的缺陷及完善 (29)5.2.2软硬件设计方面的缺陷以及完善 (30)第6章总结 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录： (34)1源程序 (34)2硬件电路原理图 (42)第1章前言1.1课题的意义、目的研究音频功率放大器的意义在于，音频功率放大电路设计的领域十分广泛，在我们身边的许多电子产品中都会有它的身影，小到我们平时听歌的mp4，大到城防警报系统，还有许多需要放大音频信号的地方都要用到音频功率放大电路，身为电子信息工程专业的一名毕业生我有必要仔细研究一下它的工作原理以及构成，通过细致的研究希望能在今后的工作以及相关类似产品的研究维修方面给我提供经验。

毕业设计(论文)音频功率放大————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：目录摘要 (1)绪论 (2)第1章功放的分类 (3)1。

1 甲类功放 (3)1。

2 乙类功放 (3)1.3 甲乙类功放 (3)第2章音频功率放大器的结构与方案选择 (4)2.1 放大电路的选择 (4)2.1.1OTL电路和OCL电路选择 (4)2.1.2OTL组成及工作原理 (5)2。

1。

3OTL的主要性能指标 (6)2。

2 电源电路的选择 (6)2。

3 芯片选择 (8)第3章各电路原理及其构成框图 (9)3.1 电源电路的设计与工作原理 (9)3。

1。

1 电源电路的设计 (9)3。

1。

2 电源电路的工作原理 (10)3.2 音频控制电路工作原理 (10)3.3 TDA2004引脚功能及工作原理 (11)3.3.1 TDA2004功放主要参数及实用电路图 (11)3。

3。

2TDA2004引脚功能的电压资料参数 (12)3。

4 整机工作原理 (13)第4章直流稳压电路仿真 (14)4.1 用EWB电源部分仿真 (14)4。

2 电源电压进行验证 (14)第5章实物制作 (15)5.1 用Protel 99 SE制作PCB板 (15)5。

1.1 原理图的绘制 (15)5。

1。

2PCB板的制作 (16)5。

2PCB板的腐蚀 (17)5.3 元器件的检测 (17)5。

4 元器件的焊接 (18)第6章电路性能的检测 (19)6。

1 电源电路检测 (19)6。

2 整体电路调试 (19)总结 (20)参考文献 (22)附录一 (23)附录二 (24)摘要本设计用芯片TDA2004设计一种OTL功放电路,具有音量控制、高音控制、左右声道均衡控制双声道音频功率放大器,带整流器,可以直接输入交流电，也可以直接输入直流电.输入输出可采用和电子实验套件相兼容的插针，扩展方便。

单刀音频功率放大器的设计摘要本次课程设计题目为音频功率放大器，简称音频功放，音频功率放大器主要用于推动扬声器发声，凡发声的电子产品中都要用到音频功放。

设计中主要采用OP07进行音频放大器的设计，OP07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。

由于OP07具有非常低的输入失调电压（对于OP07A最大为25μV），所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。

设计中的音频功率放大器主要由直流稳压电源、前置放大电路、二级放大电路和功率放大电路组成。

前置放大电路采用了反相比例运算放大器，二级放大电路用一个低通滤波器和一个高通滤波器组成一个带通滤波器，功率放大电路采用了OCL电路。

直流电源采用桥式电路进行整流，输出则采用了三端集成稳压器。

对前置放大电路和二级放大电路进行了输入、输出分析和频率响应分析。

对功率放大电路进行了输入和输出功率分析。

对直流电源进行了输出电压验证。

最后对总电路进行了输入、输出分析、频率响应分析、噪声分析。

关键词：OP07 音频功率放大器AbstractThe curriculum design entitled the audio power amplifier, referred to as audio amplifier, audio power amplifier is mainly used to promote the speaker sound, and where the sound of electronic products to be used in audio amplifier.The main design using the OP07 audio amplifier design, the OP07 chip is a low-noise, non-chopper-stabilized bipolar op amp IC. OP07 has very low input offset voltage (for OP07A 25μV), OP07 in many applications do not require additional zero measures. The design of audio power amplifier by the DC power supply, preamplifier circuit, two amplification circuit and power amplifier circuit. Preamplifier circuit using a reversed-phase proportion of op amp, two amplifier with a low-pass filter and a high-pass filter composed of a band pass filter, power amplifier OCL circuit. The DC power bridge circuit rectifier, the output uses a three-terminal integrated voltage regulator.Preamplifier and two amplifier input, output and frequency response analysis. Power amplifier input and output power analysis. Validation of the output voltage of DC power. Finally, the total circuit input-output analysis, frequency response analysis, noise analysis.Key words:OP07 audio power amplifier目录摘要 (I)Abstract (II)第一章音频放大器的概述 (1)1.1音频放大电路的回顾 (1)1.2音频功率放大器的介绍 (1)1.2.1 A类(甲类)功率放大器 (2)1.2.2 B类(乙类)功率放大器 (2)1.2.3 AB类(甲乙类)功率放大器 (2)1.2.4 C类(丙类)功率放大器 (2)1.2.5 D类(丁类)功率放大器 (3)1.3放大器的技术指标 (3)第二章音频功率放大器的设计 (6)2.1 设计方案分析 (6)2.2前置放大电路设计 (6)2.3二级放大电路设计 (8)2.2.1 低通滤波器设计 (8)2.2.2 高通滤波器设计 (10)2.2.3 二级放大电路电路设计 (12)2.4功率放大器设计 (12)2.5 直流稳压电源设计 (13)2.6 OP07的功能介绍 (14)第三章电路的仿真 (16)3.1 前置电路的仿真 (16)3.1.1 输入与输出分析 (16)3.1.2 电路频率响应特性分析 (17)3.2二级放大电路仿真 (18)3.2.1电路输入与输出分析 (18)3.2.2电路频率响应特性分析 (19)3.3 功率放大电路功率仿真 (20)3.4 直流稳压电源仿真 (22)3.5音频功率放大电路仿真和分析 (23)3.5.1 电路输入与输出分析 (23)3.5.2电路频率响应特性分析 (24)第四章焊接调试组装 (26)4.1焊接 (26)4.2组装 (26)4.3调试 (26)4.4结果 (26)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)第一章音频放大器的概述1.1音频放大电路的回顾音响技术的发展历史可以分为电子管、晶体管、集成电路、场效应管四个阶段。

小型音频功率放大器的设计与制作摘要：本文介绍了一种小型音频功率放大器的设计与制作。

通过选择合适的电子元器件和设计电路，实现了高性能、高稳定性的功率放大器。

具体设计过程包括选定电路拓扑结构、计算元器件参数、布局设计和选择合适的散热方式等。

最终，制作出一个功率输出达到10W，失真率小于0.5%的小型音频功率放大器。

该设计具有结构简单、制作成本低、性能稳定可靠等优点，适用于一些小型音响设备的增强性能。

关键词：音频功率放大器，电子元器件，拓扑结构，散热，失真率正文：一、概述音频功率放大器是音响设备中最常用的模块之一，它的作用是将低电平的音频信号放大到足够的功率，驱动扬声器发出声音。

在现代音响设备中，由于体积的限制，需要设计出更小巧、更高性能的功率放大器。

二、设计原理本文采用B类功率放大器作为设计基础，该结构具有功率损耗小、效率高等特点。

同时，为了保证电路的稳定性和可靠性，采用了负反馈的设计方法。

具体电路如下：（图1）通过分析电路可知，该放大器采用了共射极放大器和共集电极放大器相结合的拓扑结构，其中T1和T2为功率管，R2和R3为负反馈电阻，C1和C2为耦合电容，C3为输入直流隔离电容，C4和C5为滤波电容。

这样就可以在保证较高放大系数的同时，减少功率扭曲和干扰。

三、元器件选择和参数计算根据电路原理图，选择了以下元器件：（表1）在选择元器件后，通过测量和计算，得出所需的元器件参数：（表2）四、布局设计在元器件选择和参数计算完成后，需要进行布局设计，保证电路的排布合理、信号传输通畅、散热效果良好。

特别是功率管的散热问题需要特别注意。

布局设计如下：（图2）五、散热在功率管的选择和布局设计中，考虑了散热问题。

为了保证散热效果，采用了金属散热片和散热风扇相结合的方式。

同时，保证电路板与散热片之间的接触良好。

（图3）六、制作和调试完成布局设计和散热方案后，进行电路板制作和元器件的焊接。

在焊接过程中，需要保证焊接质量和元器件位置的准确性。

目录1概述 (1)1.1课题研究的意 (2)1.2课题的任务与技术要求 (2)1.3课题研究的内容 (2)2 设及方案的论证 (3)2.1功率放大器的种类 (3)2.1.1A类功率放大器 (5)2.1.2B类功率放大器 (7)2.1.3AB类功率放大器 (9)2.1.4D类功率放大器 (10)3信号脉宽调制 (12)3.1正弦脉宽调制 (13)3.2音频信号宽度调制 (16)3.2.1语音信号的时域分析 (17)3.2.2语音信号的谱和能量分布 (19)3.2.3语音和乐音信号的脉宽调制 (21)4单元电路设计与仿真 (24)4.4.1 H桥功率输出器件的选取 (25)4.4.2设计低通滤波器的必要性 (26)4.4.3低通滤波器的设计方案 (27)4.4.4 H桥式功率输出和低通滤波器的设计与仿真 (28)5实物的安装焊接与调试 (28)6结束语 (29)参考文献 (30)附录 (31)D类功率放大器的设计与仿真1概述1.1课题研究的意义随着全球音视频领域数字化的浪潮以及人们对音视频设备节能环保的要求,迫使人们尽快研究开发高效、节能、数字化的音频功率放大器。

它应该具有工作效率高，便于与其他数字设备相连接的特点。

D类音频功率放大器是PWM型功率放大器即为模拟开关式音频功率放大器，它符合上述要求。

近几年，国际上加紧了对D类音频功率放大器的研究与开发，并取得了一定进展，几家著名研究机构及公司已试验性地向市场提供了D类音频功率放大器评估模块及技术。

这一技术一经问世立即显示出其高效、节能、数字化的显著特点，引起了科研、教学、电子工业、商业界的特别关注。

不久的将来，D类音频功率放大器必然取代传统的模拟音频功率放大器。

几十年来在音频领域中，A类、B类、AB类音频功率放大器一直占据“统治”地位，其发展经历了这样几个过程：所用器件从电子管、晶体管到集成电路过程；电路组成从单管到推挽过程；电路形式从变压器输出到OTL、OCL、BTL形式过程。

电子技术综合训练设计报告题目：音频功率放大器姓名：学号：班级：同组成员：指导教师：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NE5532P对电压进行放大，后者采用性能优良的TDA2030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multisim11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：NW5532P TDA2616 性能优良音量可调杂音小目录1 设计任务和要求 (4)1.1设计任务 (4)1.2设计要求 (4)2 系统设计 (5)2.1系统要求 (5)2.2方案设计 (5)2.3系统工作原理 (6)3 单元电路设计 (8)3.1前置放大电路 (8)3.1.1电路结构及工作原理 (9)3.1.2元器件的选择及参数确定 (10)3.1.3 前级放大电路仿真 (11)3.2后级放大部分 (12)3.2.1电路结构及工作原理 (13)3.2.2电路仿真 (13)3.2.3元器件的选择及参数确定 (14)3.3电源 (14)3.3.1电路结构及工作原理 (15)3.3.2电路仿真 (17)4系统仿真 (15)5 电路安装、调试与测试 (17)5.1电路安装 (19)5.2电路调试 (21)5.3系统功能及性能测试 (22)5.3.1测试方法设计 (22)6.结论 (23)参考文献 (24)总结、体会和建议 (25)附录 (27)1 设计任务和要求1.1设计任务设计并制作一个音频功率放大器，将MP3输出的音乐信号放大1.2设计要求1.放大器有两个MP3输出输入接口；2.能够使用电子开关进行音源选择，并且能够用发光二极管指示；3.放大器设有音量控制，功率放大功能；4.主要技术指标如下：（1）额定输出功率：2×1W（或2×5W）（THD≦0.5﹪）（2）负载阻抗： 8（3）输入阻抗：≧6005.电源：220V50HZ的工频交流电供电；（注：直流电源部分仅完成设计即可，不需制作，用实验室提供的稳压电源调试，但要求设计的直流电源能够满足电路要求）6.按照以上技术要求设计电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim或OrCADPspiceAD9.2进行仿真，用万用版焊接元器件，制作电路，完成调试，测试，撰写设计报告。