音频功率放大电路
一、实验目的
(1) 学习并初步掌握音频功率放大器的设计、调试方法。 (2) 学习电路布线、protues 仿真调试。 (3) 学会音频放大电路的安装与调试。 二、预习要求
(1) 参考阅读教材中有关运算放大电路、OCL 功率放大电路的工作原理。 (2) 计算各级电压放大倍数。 (3) 根据实验内容自拟实验表格。 三、实验原理
音频放大电路是一个多级放大电路其原理框图如图所示。
图音频放大电路原理框图
前置放大级主要完成对小信号的放大。一般要求输入阻抗要高,输出阻抗低,频带宽度要宽,噪声要小。功率放大器决定了整机的输出功率、非线性失真系数等指标,要求效率高、
失真尽可能小、输出功率大。若输出功率为P o max ,输出电压o U =,则所需要的放
大倍数为
o i
i
u U A U U =
=
1.微弱信号放大级
由于信号源提供的信号非常微弱,故一般要加一级微弱信号放大器。该放大器采用三极管电路,具体电路结构如图所示。考虑到对噪声、频率响应的要求,三极管选用2N3904。
图前置放大级电路
通过理论计算其放大倍数A u=30,实际情况据protues仿真可知,A u=26,如图即是仿真输入输出特性图。
2.前置信号放大级
由前一级的微弱信号放大级,得到了前置信号放大器的输入信号,在该实验中,输入信号为150mv左右,该前置放大级采用集成运放电路放大,选取型号为NE5532,以下为电路图。
图前置放大电路
从理论分析该级地放大倍数A u=1+R13/R12=11,通过protues仿真可知:
3.音调调节电路
该电路使得能够调节高低音调,对低频或是高频信号能够有一定范围的提升,从理论上分析,该电路的电压增益A u=1,所以在protues仿真中,对它的频率响应也进行了仿真分析。电路采用集成运放,型号为NE5532,并引入了一个负反馈。以下为电路图。
其输入输出特性曲线为:
低频提升:
低频衰减:
高频提升:
高频衰减:
4.功率放大电路
功率输出级电路如图所示。
该电路图的放大倍数A u=1+R21/R22=23;在protues下的仿真为:
4.稳压电源电路
输入为220v,50H z的交流电,经变压器后输入为10v左右,50Hz的交流电,在protues 仿真中,Ui=10v,电路图如下所示:
经该电路后,输入电压由交流变成了直流稳压:
蓝色的曲线表示输出的Vcc,红色的曲线表示输出的Vss,由图可知两者的输出很稳定,Vcc=9v,Vs=-9v;
最后附上完整的电路设计图: