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音响放大器课程设计报告-(2)

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华北科技学院课程设计

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目录

一 设计要求 ............................................................................................................................ 2

二 设计的作用目的 ................................................................................................................ 2

三 设计的具体实现 .............................................................................................................. 3

1.系统概述............................................................................................................................. 3

2. 单元电路设计，仿真与分析 ......................................................................................... 4

2.1功率放大电路（第三级） .......................................................................................... 4

2.2音调控制（第二级） .................................................................................................. 8

2.3混合放大输入级(第一级) ......................................................................................... 18

3 电路的调试 ...................................................................................................................... 21

四.心得体会及建议 ................................................................................................................ 22

1.心得体会 .......................................................................................................................... 22

2.建议 .................................................................................................................................. 23

五.附录（元器件列表） ........................................................................................................ 23

华北科技学院课程设计

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音响放大器设计报告

一 设计要求

设计一个音响放大电路，当输入信号源和话筒的声音时，输出一个放音和音量都可调音响。具体要求：

1 输出功率P大于或等于1W,负载阻抗R=8Ω,失真<5%。频响特性:低频截止频率fL=40HZ，高频截止频率fh=20KHZ（人耳的听觉范围）。

2 音调控制：中频f0=1KHZ处增益是0dB，当频率为100HZ和8KHZ处有12dB的调节范围，低频和高频段得最大增益为20dB（放大倍数AVLm和AVHm均是10倍。

3 话筒输出灵敏度是5~8mv

4 信噪比S/N≥50dB。S/N=10㏒(POS/PON),其中POS为信号的输出功率，PON为噪声的输出功率。

二 设计的作用目的

音响放大电路是把麦克风和拾音（从录音机、电唱机中取出）信号一起混合放大但又不出现失真的电路。可以放大mp3,碟机等输出的模拟信号，我们常见的音频功放和此原理大致相同，将此电路应用于实际，可以放大音乐，并且人们可以调节其音调和声音的大小，其中的音调控制级电路可以调节音频信号低频段和高频段的增益，从而达到不用的试听效果。通过对此音频放大的模拟，我们可以从中学到很多贴近生活的知识，了解常其内部原理，于此同时又能巩固我们学习的模拟电路知识，将课本上所学与实际相联系，培养我们设计电路，模拟电路的兴趣，为我们进一步的学习打下坚实的基础。 华北科技学院课程设计

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三 设计的具体实现

1.系统概述

音响设备是是使用广泛的电子设备，其中电路是音响放大器。尽管由于功能和性能的不同其电路有所不同，但基本组成相同，图1-1是其原理框图:1.1

图1.1

该电路主要由三部分组成，混合前置放大级，音调控制级，和功率放大级三大部分组成。

第一级，混合前置放大级，模拟选用的是LM324AD集成运放芯片，将输入的话筒信号和磁带放音机信号做加法运算。其中话音放大级输出5-8 mv的微弱电压，仿真中用幅值为5 mv的正弦波代替。磁带收音机输出用幅值为50 mv的正弦波代替。

第二级，音调控制级。为了达到理想的试听效果，让输入的音频信号在低频段100 HZ 处和高频段8000 HZ处各有±12dB的增益。其中中频段1kHZ处增益为0dB，电压放大倍数为一倍，实际上有衰减，故取0.8倍。

第三级，为功率放大级，此处使用的是TDA2030集成功放芯片，外围采用双电源供电，该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护电路。

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OCL功率放大器课程设计

OCL功率放大器课程设计

功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL（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地小，效率尽可能的高。功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器，也有专集成电路功率放大器。

本次课程设计是一个 OCL 功率放大器，该放大器大采用复合管无输出耦合电容，并采用正负两组双电源供电。综合了模拟电路中的许多理论知识，它使我们学过的相关理论知识得到更好的巩固，并使理论知识与实际问题相联系。提高自己的动手实践能力、安装与检测电路的能力。

一、方案的原理框图，总体电路图及原理说明

1、方案的原理框图：

2、实现原理图：

输入级 驱动级 输出级 负载

反 馈 电路

3、方案的原理说明：

本功放的申路图，功放部分元器件连晶体管在内仅20个左右，乍下看象一个原理简图，但确确实实是一个可付诸实用的功放，而且它能以较低的谐波失真向8Ω(4Ω)负载提供≥50W(120W)的输出功率。它采用典型的OCL电路，但制作时根据实践情况对设计作了必要的改进。输入级BG1—2按惯例采用差分放大级，但与一般常见电路稍不同的是采用PNP管，这与采用NPN管相比，两管配对容易且一致性好，噪声较低。对简单的电路结构，这是需要加以尽量考虑的。

第二级BG3为主电压放大级，它提供大部分电压增益，但未采用常见的“自举”电路。大功率放大器采用“自举”电路对增大输出功率意义不大，且能省去一个对音质有影响的电解电容，并有利减少元件简化电路。C2是相位补偿电容。

末级由BG4—7以最简方式复合而成的互补输出级，元件少无调整，使采用功率较小的推动管BG4—5也足以满足推动末级输出100W以上的要求。末级静态电流的设定以减小低输出功率时的交越失真为主，通常取40—50mA。至于大输出功率时的交越失真因“掩蔽”效应，影响不明显。对静态电流也未作热补偿，工作时随着温度上升静态电流也相应上升，但试用中并未出现失控这样做可简化安装工艺、减少调试手续，此外，稍大的静态电流多少也能降低一些大输出时的交越失真.

音频放大器的设计

音频放大器的设计

四川师范大学成都学院电路与电子技术课程设计

数字音频放大器的设计

学生姓名

学 号

所在学院 通信工程学院

专业名称 通信工程

班 级

指导教师

成 绩

四川师范大学成都学院

二○一四年十二月

课程设计任务书

学生姓名 学生学号 2

学生专业 通信工程 学生班级

指导教师 职 称

发题日期 年月日 完成日期 年月日

设计题目 数字音频放大器的设计

设计目的：

1. 了解音频放大器工作原理

2. 掌握电路设计和主要参数测试方法

3. 掌握oscilloscope软件的基本操作

具体任务及要求：

1. 要求：采用D类音频放大电路，前置电路通频带为20Hz～20KHz，振荡器频率大于200KHz，采用LC低通滤波器

2. 根据设计要求对电子元器件进行选择

3. 根据放大器工作原理并结合选择的电子元件在QuartusⅡ软件上进行仿真并对其结果进行模拟测试

课程设计进度安排：

序号 内容安排 时间

1 选题 10月16日

2 收集资料 10月17日-10月25日

3 完成初稿 10月26日-11月30日

4 完成修改稿 12月1日-12月19日

5 完成定稿 12月20日-12月25日

课程设计参考文献：

[1] 康光华：电子技术基础数字部分（第五版），高等教育出版社，2006.1

[2] 康光华：电子技术基础模拟部分（第五版），高等教育出版社，2006.1

[3] 马建国：电子系统设计（第一版），高等教育出版社，2004.1

[4] 焦春生：新型绿色能效D类音频放大器设计应用，现代电子技术，2009.11

[5] 孙余凯、项绮明：模拟集成电路基础与应用，电子工业出版社，2006.4

指导教

师签字 院长审核签字

数字音频放大器的设计

内容摘要：数字音频放大器是将输入音频模拟信号或PCM数字信息变换成PWM或PDM的脉冲信号用来控制大功率开关电路，经过低通滤波器整形实现数字信号的放大输出。数字音頻放大器也看上去成是一个一比特的功率数模变换器。放大器由由三角波振荡器、前置放大电路、PWM比较器、驱动电路、功率放大电路和低通滤波器电路组成。

音频功率放大器设计

音频功率放大器设计

毕业设计（论文）

1 1 绪论

随着时代科技的高速发展，大量的电子设备应运而生。在现实生活中，绝大部分电子设备都离不开音频信号的处理，高效率音频放大器直接影响到了许多电子产品的质量。传统的音频功放工作时，直接对模拟信号进行放大，工作期间必须工作于线性放大区，功率耗散较大，虽然采用推挽输出，减小了功率器件的承受功率，但在较大功率情况下，仍然对功率器件构成极大威胁。功率输出受到限制。低失真，大功率，高效率是对功率放大器提出的普遍要求。

高效率功率音频功率放大器设计的关键是功率放大器放大电路的研究，提高功放的效率的根本途径是减小功放管的功耗。

方法之一是减小功放管的导通角，增大其在一个信号周期内的截止时间，从而减小管子所消耗的平均功率，高频大功率放大电路中，功放工作处于丙类（C类）状态。

方法之二是使功放管工作处于开关状态（即D类状态），此时管子仅在饱和导通时消耗功率，而且由于管压降很小，故无论电流大小，管子的瞬时功率都不大，因此管子的平均功耗也就不大，电路的效率必然提高，但是应当指出，当功放中的功放管工作在C类或D类状态时，集电极电流将严重失真，因此必须采取措施消除失真，如采用谐振功率放大电路，从而使负载获得基本不失真的信号功率[1]。

1.1 设计高效率功率音频功率放大器的目的和意义

音频领域数字化的浪潮以及人们对音频节能环保的要求，要求我们尽快研究开发高效、节能、数字化的音频功率放大器。传统的音频功率放大器工作于线性放大区，功率耗散较大，虽然采用推挽输出，仍然很难满足大功率输出；而且需要设计复杂的补偿电路和过流，过压，过热等保护电路。

这次音频功率放大器的设计为了达到高效率的设计，采用D类功率放大器，D功放是基于脉冲宽度调制技术的开关放大器，包括脉冲宽度调制器，功率桥电路，低通滤波器。这种类型的功放已经展示出了良好的性能，要想设计出并实现电源效率高于90%，THD低于0.01%，低电磁噪音的D类功率放大器，或者甚至包括能将高保真音质技术引入的D类的放大器[2]。其首要的问题是掌握与D类音频功放设计有关的基础技术与原理，同时熟悉和比较A类，B类，AB类，C类功率放大器。以及进一步理解这几类功率放大器的工作原理。比较它们的优点和缺点，从而确定本设计采用哪种放大器。 高效率音频功率放大器设计

OCL功率放大器报告

OCL功率放大器报告

武汉理工大学《晶体管器件》课程设计说明书

1 1 绪论

功率放大器(简称功放)的作用是给音频放大器的负载RL(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，输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高。音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。音频频率范围约为20 Hz～20 kHz，因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应。本设计中要求设计一个实用的音频功率放大器。在输入正弦波幅度=200mV，负载电阻等于8Ω的条件下最大输出不失真功率Po≥2W，功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz，在最大输出功率下非线性失真系数r≤3%。

驱动级应用运算放大器μA741来驱动互补输出级功放电路，功率输出级由双电源供电的OCL互补对称功放电路构成。为了克服交越失真，由二极管和电阻构成输出级的偏置电路，以使输出级工作于甲乙类状态。为了稳定工作状态和功率增益并减小失真，电路中引入电压串联负反馈。本课程设计是一个OCL功率放大器，该放大器采用复合管无输出耦合电容，并采用正负两组双电源供电。综合了模拟电路中的许多理论知识，巩固了用运放和三级管组成电路的应用，负反馈放大电路基本运算电路的性能与作用。

本设计报告首先对音频功率放大器进行了简单的介绍，选择放大电路的设计方案。选择好合理的方案后对电路的基本构成进行了分析，设计出电路图并且分析该电路，按照课程设计任务书对参数进行分析计算使电路的参数满足设计要求。并且通过ORCAD软件设计出电路图，并对所设计电路工作原理进行分析。利用ORCAD软件对所设计的电路进行模拟与仿真分析分别对静态工作点，瞬态波形分析，频率分析等，对ORCAD进行了一定的简介。然后利用PROTEL软件绘制该电路的PCB印制电路板图，并且对PROTEEL软件进行了一定的简介。最后对电路在面包板上进行连接和到实验室进行调试。写出相关总结和心得体会。