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LM386 电路原理 音频放大器

LM386 电路原理   音频放大器
LM386 电路原理   音频放大器

LM386 电路原理

LM386是一种音频集成功放,具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点,广泛应用于录音机和收音机之中。

一、 LM386内部电路

LM386内部电路原理图如图所示。与通用型集成运放相类似,它是一个三级放大电路。

第一级为差分放大电路,T1和T3、T2和T4分别构成复合管,作为差分放大电路的放大管;T5和T6组成镜像电流源作为T1和T2的有源负载;T3和T4信号从管的基极输入,从T2管的集电极输出,为双端输入单端输出差分电路。使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载,可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。

第二级为共射放大电路,T7为放大管,恒流源作有源负载,以增大放大倍数。

第三级中的T8和T9管复合成PNP型管,与NPN型管T10构成准互补输出级。二极管D1和D2为输出级提供合适的偏置电压,可以消除交越失真。

引脚2为反相输入端,引脚3为同相输入端。电路由单电源供电,故为OTL电路。输出端(引脚5)应外接输出电容后再接负载。

电阻R7从输出端连接到T2的发射极,形成反馈通路,并与R5和R6构成反馈网络,从而引入了深度电压串联负反馈,使整个电路具有稳定的电压增益。

二、 LM386的引脚图

LM386的外形和引脚的排列如右图所示。引脚

2为反相输入端,3为同相输入端;引脚5为

输出端;引脚6和4分别为电源和地;引脚1

和8为电压增益设定端;使用时在引脚7和地

之间接旁路电容,通常取10μF。

LM386的外形和引脚的排列如右图所示。引脚2为反相输入端,3为同相输入端;引脚5为输出端;引脚6和4分别为电源和地;引脚1和8为电压增益设定端;使用时在引脚7和地之间接旁路电容,通常取10μF。

查LM386的datasheet,电源电压4-12V或5-18V(LM386N-4);静态消耗电流为4mA;电压增益为20-200dB;在1、8脚开路时,带宽为300KHz;输入阻抗为50K;音频功率0.5W。

尽管LM386的应用非常简单,但稍不注意,特别是器件上电、断电瞬间,甚至工作稳定后,一些操作(如插拔音频插头、旋音量调节钮)都会带来的瞬态冲击,在输出喇叭上会产生非常讨厌的噪声

查LM386的datasheet,电源电压4-12V或5-18V(LM386N-4);静态消耗电流为4mA;电压增益为20-200dB;在1、8脚开路时,带宽为300KHz;输入阻抗为50K;音频功率0.5W。

尽管LM386的应用非常简单,但稍不注意,特别是器件上电、断电瞬间,甚至工作稳定后,一些操作(如插拔音频插头、旋音量调节钮)都会带来的瞬态冲击,在输出喇叭上会产生非常讨厌的噪声。

1、通过接在1脚、8脚间的电容(1脚接电容+极)来改变增益,断开时增益为20dB。因此用不到大的增益,电容就不要接了,不光省了成本,还会带来好处--噪音减少,何乐而不为?

2、PCB设计时,所有外围元件尽可能靠近LM386;地线尽可能粗一些;输入音频信号通路尽可能平行走线,输出亦如此。这是死理,不用多说了吧。

3、选好调节音量的电位器。质量太差的不要,否则受害的是耳朵;阻值不要太大,10K最合适,太大也会影响音质,转那么多圈圈,不烦那!

4、尽可能采用双音频输入/输出。好处是:“+”、“-”输出端可以很好地抵消共模信号,故能有效抑制共模噪声。

5、第7脚(BYPASS)的旁路电容不可少!实际应用时,BYPASS端必须外接一个电解电容到地,起滤除噪声的作用。工作稳定后,该管脚电压值约等于电源电压的一半。增大这个电容

的容值,减缓直流基准电压的上升、下降速度,有效抑制噪声。在器件上电、掉电时的噪声就是由该偏置电压的瞬间跳变所致,这个电容可千万别省啊!

6、减少输出耦合电容。此电容的作用有二:隔直+ 耦合。隔断直流电压,直流电压过大有可能会损坏喇叭线圈;耦合音频的交流信号。它与扬声器负载构成了一阶高通滤波器。减小该电容值,可使噪声能量冲击的幅度变小、宽度变窄;太低还会使截止频率(fc=1/(2π*RL*Cout))提高。分别测试,发现10uF/4.7uF最为合适,这是我的经验值。

7、电源的处理,也很关键。如果系统中有多组电源,太好了!由于电压不同、负载不同以及并联的去耦电容不同,每组电源的上升、下降时间必有差异。非常可行的方法:将上电、掉电时间短的电源放到+12V处,选择上升相对较慢的电源作为LM386的Vs,但不要低于4V,效果确实不错!

LM386典型应用电路

电压增益为20的放大电路:

电压增益为50的放大电:

电压增益为200的放大电路:

在85Hz具有6db增益的放大电路:

用于收音机中的LM386:

逻辑音频电路的结构和原理

逻辑音频电路的结构和原理: 逻辑电路包括逻辑控制电路和音频电路,逻辑控制电路前面已分析;这节主要分析音频电路。 一、 电路结构: 音频电路主要由受话电路(免提受话)、送话电路、耳机通话电路(有线耳机、蓝牙耳机)组成;其中包括模拟音频的模拟/数字(A/D )转换、数字/模拟(D/A )转换、数字语音信号处理、模拟音频放大电路等。目前手机音频电路有两种: 1)、音频集成块与电源集成块集成;统称电源管理器(诺基亚系列)。 2)、音频集成块与CPU 集成;统称CPU (三星系列)。 RXI-P RXI-N RXQ-P RXQ-N TXI-P TXI-N TXQ-P TXQ-N 无论采用何种结构模式,其音频信号处理过程都一样的。 音频(CPU/电源) 数 字 调 制 数 字 解 调 数 字 处 理 受 话 放 大 送 话 放 大 D/A A/D 转 换

二、电路分析: 1)、受话电路(免提受话): 射频电路解调出67.707KHZ的接收基带信息(RXI-P、RXI-N、RXQ-P、RXQ-N);送到音频(CPU、电源管理器)内部进行数字窄带解调(GMSK),分离出控制信号和语音信号;把语音信号送入数字处理器中进行解密、去交织、重组等一系列处理后,再送CPU进行信道解码、语音解码;得到纯正数字语音信号,再送回多模转换器进行数字/模拟(D/A)转换,还原成模拟音频信号后,经过音频功率放大后推动听筒(EAR)发声。 若选择免提受话,CPU则关闭听筒受话放大器,启动免提受话放大管(振铃放大管)工作,把音频信号功率放大后推动喇叭(SPK)发声。 2)、送话电路: a)、送话器供电: 发射时由音频(CPU、电源管理器)送来1-2V工作电压令咪头(MIC)工作;此电压越高,咪头灵敏度越高。 b)、送话流程: 讲话时,咪头把声音转化为模拟音频电流信号,通过电容耦合送入音频内部进行放大,经内部的多模转换器进行模拟/数字(A/D)转换,得到数字语音信号后,送入数字处理器中进行加密、交织、突发脉冲串成形等一系列处理后,再送CPU进行信道编码、语音编码、数字窄带制调(GMSK),形成四路发射基带信号(TXI-P;TXI-N;TXQ-P;

音频功率放大器设计详解

音频功率放大器设计 一、设计任务 设计一个实用的音频功率放大器。在输入正弦波幅度≤5mV,负载电阻等于8Ω的 条件下,音频功率放大器满足如下要求: 1、最大输出不失真功率P OM≥8W。 2、功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz。 3、在最大输出功率下非线性失真系数≤3%。 4、输入阻抗R i≥100kΩ。 5、具有音调控制功能:低音100Hz处有±12dB的调节范围,高 音10kHz处有±12dB的调节范围。 二、设计方案分析 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。 图1 音频功率放大器组成框图 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,即低音被衰减,高音被提升。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。由于话筒输出信号非常微弱,一般只有100μV~几毫伏,所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路,对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器,首先要选择低

音频功率放大器设计实验报告

题目:音频功率放大器电路 音频功率放大器设计任务 1、基本要求 (1)频带范围 200Hz —— 10KHz,失真度 < 5%。 (2)电压增益 >= 20dB。 (3)输出功率 >= 1 W (8欧姆负载)。 (4)功率放大电路部分使用分立元件设计。 发挥部分 (1)增加音调控制电路。 (2)增加话筒输入接口,灵敏度 5mV,输入阻抗 >> 20 欧姆。 (3)输出功率 >= 10W (8欧姆负载)。 (4)其他。 目录 1 引言····························································· 2 总体设计方案·····················································2.1 设计思路······················································· 2.2 总体设计框图··················································· 3 设计原理分析·····················································3.1设计总原理图 3.2设计的PCB电路图 ··· 1 引言 在现代音响普及中,人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的不同,令对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。所以,就高保真度功放而言,应该达到电气指标与实际听音指标的平衡与统一。

音频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域,几十年来,人们为之付出了不懈的努力,无论从线路技术还是元器件方面,乃至于思想认识上都取得了长足的进步。本次设计旨在熟悉设计流程,达到基本指标。 2 总体方案 根据实验要求,本次设计主要是也能够是用集成功放TDA2030为主的电路 一、电路工作原理 图1所示电路为音频功率放大器原理图,其中TDA2030是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于10W,频率响应为10~1400Hz,输出电流峰值最大可达3.5A。其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠。TDA2030使用方便、外围所需元器少,一般不需要调试即可成功。 RP是音量调节电位器,C1是输入耦合电容,R1是TDA2030同相输入端偏置电阻。 R2、R3决定了该电路交流负反馈的强弱及闭环增益。该电路闭环增益为 (R2+R3)/R2=(0.68+22)/0.68=33.3倍,C2起隔直流作用,以使电路直流为100%负反馈。静态工作点稳定性好。 C4、C5为电源高频旁路电容,防止电路产生自激振荡。R4、R5称为茹贝网路,用以在电路接有感性负载扬声器时,保证高频稳定性。VD1、VD2是保护二极管,防止输出电压峰值损坏集成块TDA2030。 2.电流反馈 电流反馈是指在一个反馈电路中,若反馈量与输出电流成正比则为电流反馈;若反馈量与输出电压成正比则为电压反馈。通常可以采用负载短路法来判断。 从概念上说,若反馈量与输出电压(有时不一定是输出电压,而是取样处的电压)成正比则为电压反馈;若反馈量与输出电流(有时不一定是输出电流,而是取样处的电流)成正比则为电流反馈。在判断电压反馈和电流反馈时,除了上述方法外,也可以采用负载短路法。负载短路法实际上是一种反向推理法,假设将放大电路的负载电阻RL短路(此时,),若

音频功率放大器的设计与制作

电子技术课程设计报告 设计课题:音频功率放大器的设计与制作 拔河游戏机的设计与制作

模电部分 音频功率放大器的设计与制作 一、设计任务与要求 1)话筒放大器和前置放大器由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,而输出阻抗达到20kΩ(也有低输出阻抗的话筒如20Ω,200Ω等),所以话筒放大器的作用是不失真的放大声音信号(最高频率达到20kHz)。其输入阻抗应远大于输出阻抗。前置放大器要求失真小、通频带宽。 2)电子混响器电子混响器的作用是用电路模拟声音的多次反射,产生混响效果,使声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。该部分电路有专用电路可以选用,不作设计要求。 3)音调控制器音调控制器的作用是控制、调节音响放大器输出频率的高低,音调控制器只对低音频或高音频的增益进行提升或衰减,中音频增益保持不变。这部分参考电路较多,要求通过仿真进行选取,并进行必要的计算。 4)功率放大器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的大,输出信号的非线性失真尽可能小,效率尽可能高。功率放大器的常见电路形式有单电源供电的OTL电路和正负双电源供电的OCL 电路。有专用集成电路功率放大器芯片。可采用由集成运算放大器和晶体管组成的功率放大器,要求进行必要的计算和计算机仿真。 设计参数 ①放大器的失真度<1%。 ②放大器的功率>1W。 ③放大器的频响为50Hz—20kHz。 ④音调控制特性为自选。 (3)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EWB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。 二、方案设计与论证 2.1 音响模块流图 图2-1电路整体框图 话音放大器:话音放大器的作用是不失真地放大音频信号。 电子混响器:电子混响器是用电路模拟声音的多次反射,产生混响效果,使声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。 混合前置放大器:混合前置放大器的作用是将音乐信号和电子混响后的声音信号混合放大。 音调控制器:音调控制器主要是控制、调节音响放大器的幅频特性。 功率放大器:功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL提供一定的输出功率 电路方案的比较与论证 2.2话音放大电路的比较与论证 方案一:采用uA741运算放大器设计电路,uA741通用高增益运算通用放大器,早些年最常用的运放之一。应用非常广泛,双列直插8脚或圆筒8脚封装。工

LM386 电路原理 音频放大器

LM386 电路原理 LM386是一种音频集成功放,具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点,广泛应用于录音机和收音机之中。 一、 LM386内部电路 LM386内部电路原理图如图所示。与通用型集成运放相类似,它是一个三级放大电路。 第一级为差分放大电路,T1和T3、T2和T4分别构成复合管,作为差分放大电路的放大管;T5和T6组成镜像电流源作为T1和T2的有源负载;T3和T4信号从管的基极输入,从T2管的集电极输出,为双端输入单端输出差分电路。使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载,可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。 第二级为共射放大电路,T7为放大管,恒流源作有源负载,以增大放大倍数。 第三级中的T8和T9管复合成PNP型管,与NPN型管T10构成准互补输出级。二极管D1和D2为输出级提供合适的偏置电压,可以消除交越失真。

引脚2为反相输入端,引脚3为同相输入端。电路由单电源供电,故为OTL电路。输出端(引脚5)应外接输出电容后再接负载。 电阻R7从输出端连接到T2的发射极,形成反馈通路,并与R5和R6构成反馈网络,从而引入了深度电压串联负反馈,使整个电路具有稳定的电压增益。 二、 LM386的引脚图 LM386的外形和引脚的排列如右图所示。引脚 2为反相输入端,3为同相输入端;引脚5为 输出端;引脚6和4分别为电源和地;引脚1 和8为电压增益设定端;使用时在引脚7和地 之间接旁路电容,通常取10μF。 LM386的外形和引脚的排列如右图所示。引脚2为反相输入端,3为同相输入端;引脚5为输出端;引脚6和4分别为电源和地;引脚1和8为电压增益设定端;使用时在引脚7和地之间接旁路电容,通常取10μF。 查LM386的datasheet,电源电压4-12V或5-18V(LM386N-4);静态消耗电流为4mA;电压增益为20-200dB;在1、8脚开路时,带宽为300KHz;输入阻抗为50K;音频功率0.5W。 尽管LM386的应用非常简单,但稍不注意,特别是器件上电、断电瞬间,甚至工作稳定后,一些操作(如插拔音频插头、旋音量调节钮)都会带来的瞬态冲击,在输出喇叭上会产生非常讨厌的噪声 查LM386的datasheet,电源电压4-12V或5-18V(LM386N-4);静态消耗电流为4mA;电压增益为20-200dB;在1、8脚开路时,带宽为300KHz;输入阻抗为50K;音频功率0.5W。 尽管LM386的应用非常简单,但稍不注意,特别是器件上电、断电瞬间,甚至工作稳定后,一些操作(如插拔音频插头、旋音量调节钮)都会带来的瞬态冲击,在输出喇叭上会产生非常讨厌的噪声。 1、通过接在1脚、8脚间的电容(1脚接电容+极)来改变增益,断开时增益为20dB。因此用不到大的增益,电容就不要接了,不光省了成本,还会带来好处--噪音减少,何乐而不为? 2、PCB设计时,所有外围元件尽可能靠近LM386;地线尽可能粗一些;输入音频信号通路尽可能平行走线,输出亦如此。这是死理,不用多说了吧。 3、选好调节音量的电位器。质量太差的不要,否则受害的是耳朵;阻值不要太大,10K最合适,太大也会影响音质,转那么多圈圈,不烦那! 4、尽可能采用双音频输入/输出。好处是:“+”、“-”输出端可以很好地抵消共模信号,故能有效抑制共模噪声。 5、第7脚(BYPASS)的旁路电容不可少!实际应用时,BYPASS端必须外接一个电解电容到地,起滤除噪声的作用。工作稳定后,该管脚电压值约等于电源电压的一半。增大这个电容

音频小信号功率放大

摘要 本次电路设计课题是音频小信号放大电路,它属于模拟电路课程设计,所以实验中就需要用到大量的模拟电路知识。对于音频小信号放大电路它是由两级放大电路组成,第一部分是运用到了两级负反馈放大电路,旨在放大电压,第二部分OCL功率放大电路采用复合三极管,目的放大电路电流。两部分放大电路的设计根本目的就是为了将小信号放大为一个大信号而不失真。失真这是设计音频放大电路中的一个难点,电路的巧妙设计可以有效的避免失真,电容的运用是解决失真的关键。

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..................................... 错误!未定义书签。 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................................. 错误!未定义书签。 3.3 第二级—功率放大电路........................... 错误!未定义书签。 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 通前电检查 (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)

音频功率放大电路实验报告分析

实验报告 课程名称: 电路与模拟电子技术实验 指导老师: 成绩:__________________ 实验名称: 音频功率放大电路 实验类型: 研究探索型实验 同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。 二、实验内容和原理(必填) 音频功率放大电路,也即音响系统放大器,用于对音频信号的处理和放大。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分。 作为音响系统中的放大设备,它接受的信号源有多种形式,通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大,因此,音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。 为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器,希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足,。 为了充分地推动扬声器,通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率,而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。 扩音机的整机电路如下图所示,按其构成,可分为前置放大级,音调控制级和功率放大级三部分。 装 订 线

前置放大电路: 前置放大级输入阻抗较高,输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大,为了减小噪声,前置级通常要选用低噪声的运放。 由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。 理想闭环电压放大倍数为:23 1R R A vf + = 输入电阻:1R R if = 输出电阻:0of =R 功率放大级: 对于功率放大级,除了输出功率应满足技术指标外,还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配,否则将会影响放音效果。 集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电,缺点是输出要通过大电容与负载耦合,因此低频响应较差;OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合,频响特性较好,但需要用双电源供电。(实验室提供本功能模块) 本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高,失真小,输出功率大,外围电路简单等特点,采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端;2脚为反相输入端;3脚为负电源;4脚为输出端; 5脚为正电源。 功放级电路中,电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2为防止输出端的瞬时过电压损坏芯片的保护二极管。R11、C10为输出端校正网络以补偿感性负载,其作用是把扬声器的电感性负载补偿接近纯电阻性,避免自激和过电压。 图中通过R10、R9、C9引入了深度交直流电压串联负反馈。由于接入C9,直流反馈系数F ′=1。对于交流信号而言,

lm386音频功率放大器论文

滨江学院 微电子实验基础课程设 计 题目语音放大器的设计 院系电子工程系 专业电子科学与技术 学生姓名季琛、季煌盛、胡剑飞、 姜效楠、何菲 二O一五年六月十七日

目录 摘要 (1) 关键词 (1) 1 绪论 (2) 2 需求分析 (3) 2.1 设计任务及要求 (3) 2.1.1 设计任务 (3) 2.1.2 设计要求 (3) 2.2 设计思想 (3) 3 设计方案 (3) 3.1 方案论证 (3) 3.1.1 前置放大电路 (8) 3.1.2 功率放大电路 (9) 3.2 工作原理 (10) 4 电路详细设计 (10) 4.1 前置放大电路分析 (10) 4.2 功率放大电路分析 (11) 5 实验结果 (11) 5.1 前置放大实验 (13) 5.2 各级单元电路测试结果实验 (14) 5.3 总评测试实验 (14) 5.4 结果分析 (14) 6 结论 (15) 6.1 设计成果 (15) 6.2 设计特点 (15) 6.3 存在问题及改进方法 (15) 参考文献 (16) 附录B 元器件清单 (18)

音频功率放大器 摘要 这次的模拟电路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,比如手机、MP4播放器、笔记本电脑、电视机、音响设备等给我们的生活和学习工作带来了不可替代的方便享受。 我主要采用了两种方法对其进行了分析和设计,一种利用了LM386集成芯片对其进行放大输出,另一种是利用二极管进行偏置的互补对称电路,即分立元件进行设计放大。期间遇到了不少问题,不过好在在老师的指导,同学的帮助下终于成功调试成功,听到了悦耳的嗡嗡声,设计题目也算比较圆满的完成了。 在设计的过程中,首先对自己的设计思路有个整体的认识,即对音频功率放大器的原理了解,在查阅了很多资料,以及对实验器材有了初步了解以后,利用课本及一些资料上所描述的同相放大电路和甲乙类互补对称功率放大电路的基本知识,通过对两种方法的对比评析确定了下面的课程设计。 本文设计了音频功率放大器,采用了分立元器件制作功率放大器且利用Protel 99SE软件设计完成原理图。本系统有匹配对称三极管完成前置放大级和功率放大级最后将音频小信号转变成大信号的功能。通过对所设计的音频功率放大器进行实验测试,达到了最大输出功率、放大倍数、失真度等技术指标。具有最大输出功率稳定,工作效率较高,频率响应失真较小,把小信号转变成大信号功能的分立元件功率放大器。基本达到了任务书的要求。 在社会当中,功放俗称“扩音机”他的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大,推动音箱防声。一套良好的音响系统功放的作用功不可没。 功放是音响系统中最基本的设备,它的任务是把来自信号源(专业音响系统中则是来自调音台)的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音。 关键词 音频功率放大器LM386

手机的音频电路原理设计

摘要 本论文先分别论述了手机用麦克、耳机、蓝牙送话、受话、录音的原理,还论述了播放MP3、MIDI音、录音的原理,先从大体上分析了手机的音频原理。 接着以MOTO的经典机型E680为例,详细分析了手机的音频电路原理。 最后是关于手机音频的维修分析。 通过这次论文,在分析原理的基础上指导维修。 关键字:语音总线PCAP集成芯片龙珠(主CPU)NEP(从CPU) Abstract This paper first describes respectively phone with Mike, headphone, Bluetooth sent, the subject, recording the principle, also outlined the play MP3, MIDI Music, the recording of principle, with the general on the phone audio principle. MOTO then to the classic models E680 for example, gave a detailed account of the phone audio circuit. Finally, with regard to the maintenance of cell phone audio analysis. Keywords : Speech PCAP IC Bus

目录 第一章绪论 (3) 第二章手机音频原理论述 (3) 2.1主MIC(麦克)的打电话原理 (4) 2.2主听筒接电话原理 (5) 2.3普通录音原理 (5) 2.4 播放普通录音原理 (6) 2.5耳机送话原理 (6) 2.6 耳机受话原理 (7) 2.7 蓝牙打电话原理 (7) 2.8 蓝牙接电话原理 (8) 2.9 播放MP3原理 (8) 2.10 免提接电话原理 (9) 2.11 播放MIDI音原理 (9) 2.12收音机使用原理 (9) 2.13 E680音频原理总结 (10) 第三章音频电路原理的详细分析 (11) 3.1 Y AMAHA电路原理分析 (11) 3.2收音机电路原理分析 (12) 3.3 音频的路由选择 (16) 3.4 耳机电路原理分析 (20) 3.5蓝牙电路原理分析: (22) 第四章音频故障维修分析 (23) 4.1 无铃声故障 (23) 4.2收音机不能调台,无声音 (26) 4.3无振铃,耳机无声 (27) 4.4 插耳机无收音机 (28) 第五章总结 (32)

高效率音频功率放大器设计文献综述【文献综述】

文献综述 电子信息工程 高效率音频功率放大器设计文献综述 一、前言 为了节约电路的成本,提高放大器的效率,采用普通的电子元器件设计高 效率音频功率放大器的方法,使用基本的运算放大器,构成PWM路,形成D 类功率放大器,实现了高效率,低失真的设计要求。为了提高电路的抗干扰性能,在设计中使用了电压跟随器,差动放大器,有源带通滤波器等。使设计获 得了良好的效果。 二、主题 在现代音响普及中,人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的 不同,令对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。所以,就高保真度功放 而言,应该达到电气指标与实际听音指标的平衡与统一。 音频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域,几十年来,人们为之付出了不懈的努力,无论从线路技术还是元器件方面,乃至于思想认识上都取得了长足的进步。 (一)早期的晶体管功放 半导体技术的进步使晶体管放大器向前迈进了一大步。自从有了晶体管,人们就开始用它制造功率放大器。  早期的放大器几乎全用锗管来制作,但由于锗管工艺上的一些原因,使得放大器中所用的晶体管,尤其是功放管性能指标不易做得很高,例如,共发射极截止频率fh的典型值为4kHz,大电流管的耐压值一般在30V一40V左右。这样,放大器的频率响应也就很狭窄,其3dB截止频率通常在10kHz左右,大大影响了音乐中高频信号的重现。再加上功放管的耐压、电流和功耗三个指标相互制约,制作较大功率的OTL或OCL放大器不易寻到三个指标都满足要求的管子,所以不得不采用变压器耦合输出。变压器的相移又使电路中加深度负反馈变得很困难,谐波失真得不到充分的抑制,因此这一时期的晶体管放大器音质是很差的。“还

LM386功率放大电路

1.4集成功率放大电路OTL 、OCL 和BTL 电路均有各种不同电压增益多种型号的集成电路。只需外接少量元件,就可成为实用电路。本节主要掌握集成功放的电路组成,工作原理、主要性能指标和典型运用。 1.4.1集成功率放大电路分析 LM386是一种音频集成功放,具有功耗小,电压增益可调节,电源电压范围大,外接元件少和总谐波失真小等优点,广泛应用于录音机和收音机之中。一、LM386内部电路 2.电路分析 第一级差分放大电路(双入单出)第二级共射放大电路(恒流源作有源负载)第三级OTL 功放电路输出端应外接输出电容后再接负载。电阻R 7从输出端连接到T 2的发射极形成反馈通道,并与R 5和R 6构成反馈网络,引入深度电压串联负反馈。二、LM386的电压放大倍数1.当引脚1和8之间开路时U f =U R5+U R6≈U i /2 2.当引脚1和8之间外接电阻R 时 3.当引脚1和8之间对交流信号相当于短路时 图9.4.1 LM386内部电路原理图 O i O f U U R R R R R U U F ????≈+++==276565202)1(2657657≈+≈++≈=??R R R R R R U U A i O u R R R R A u //2657+≈20025 7≈≈R R A u

4.在引脚1和5之间外接电阻,也可改变电路的电压放大倍数 结论:电压放大倍数可以调节,调节范围为20~200。 三、LM386引脚图 1.4.2集成功率放大电路的主要性能指标(略) 1.4.3集成功率放大电路的应用 一、集成 OTL 电路的应用1.LM386外接元件最少的用法电路如图9.4.3 静态时输出电容上电压为V CC /2最大不失真输出电压的峰-峰值为电源电压V CC 最大输出 功率为 输入电压有效值 2.LM386电压增益最大的用法引脚1和引脚8接10uF 电解电容器,1和8之间交流短路。 3.LM386的一般用法 引脚1和引脚5接电阻,也可改变电压放大倍数。 结论:学完本节,能根据给定的电压放大倍数、最大输出电压设计功放电路。 二、集成OCL 电路的应用TDA1521的基本接法电路图如图9.4.6 6 57)//(2R R R R A u +≈图9.4.2 LM386的外形和引脚的排列 W R V R V P L CC L CC Om 18)22/(22 ≈=≈mV A V U u CC im 2832 /2≈=图9.4.4 LM386电压增益最大的用法

音频放大电路的组成及原理

第二章高保真电路的组成及基本原理 2.1电路整体方案的确定 音频功率放大器的基本功能是把前级送来的声频信号不失真地加以放大,输出足够的功率去驱动负载(扬声器)发出优美的声音。放大器一般包括前置放大和功率放大两部分,前者以放大信号振幅为目的,因而又称电压放大器;后者的任务是放大信号功率,使其足以推动扬声器系统。 功率放大电路是一种能量转换电路,要求在失真许可的范围内,高效地为负载提供尽可能大的功率,功放管的工作电流、电压的变化范围很大,那么三极管常常是工作在大信号状态下或接近极限运用状态,有甲类、乙类、甲乙类等各种工作方式。为了提高效率,将放大电路做成推挽式电路,功放管的工作状态设置为甲乙类,以减小交越失真。常见的音频功放电路在连接形式上主要有双电源互补推挽功率放大器OCL(无输出电容)、单电源互补推挽功率放大器OTL(无输出变压器)、平衡(桥式)无变压器功率放大器BTL等。由于功放管承受大电流、高电压,因此功放管的保护问题和散热问题也必须要重视。 OCL电路由于性能比较好,所以广泛地应用在高保真扩音设备中。本课题输出级选用OCL功率放大器,偏置电路选用甲乙类功放电路。为了使电路简单,信号失真小,本电路选用反馈型音调控制电路。为了不影响音调控制电路,要求前置输入阻抗比较高,输出阻抗低,本级电路选用场效应管共源放大器和源级跟随器组成。 高保真音频放大器组成框图 2.2 OCL功率放大器的原理 OCL功率放大器电路通常可分成:功率输出级、推动级和输入级三部分。根据给定技术指标,选择下图所示电路 功率输出级是由四个三极管组成的复合管准互补对称电路,可以得到较大的输出功率。再用一些电阻来减小复合管的穿透电流,增加电路的稳定性。前置电路用NPN型三极管组成恒压电路,保证功率输出管有合适的初始电流,以克服交越失真。 推动级采用普通共射放大电路。 输入级部分由三极管组成差动放大电路,减小电路直流漂移。 2.3音调控制电路的原理 常用的音调控制电路有三种:一种是衰减式RC音调控制电路,其调节范围

D 类放大高效率音频功率放大器电路图原理

D类放大高效率音频功率放大器电路图原理为提高功放效率,以适应现代社会高效、节能和小型化的发展趋势,以D类功率放大器为核心,以单片机89C51和可编程逻辑器件(FPGA)进行控制及时数据的处理,实现了对音频信号的高效率放大。系统最大不失真输出功率大于1W,可实现电压放大倍数1~20连续可调,并增加了短路保护断电功能,输出噪声低。系统可对功率进行计算显示,具有4位数字显示,精度优于5%。 传统的音频功率放大器主要有A类(甲类)、B类(乙类)和AB(甲乙类)。A类功率放大器在整个输入信号周期内都有电流连续流过功率放大器件,它的优点是输出信号的失真比较小,缺点是输出信号的动态范围小、效率低,理想情况下其最高效率为50%.B类功率放大器在整个输入信号周期内功率器件的导通时间为50%,它的优点是在理想情况下效率可达78.5%,但缺点是会产生交越失真,增加噪声。AB类(甲乙类)功率放大器是以上两种放大器的结合,每个功率器件的导通时间在50%~100%之间,兼有甲类失真小和乙类效率高的特点,其工作效率介于二者之间。传统音频功率放大器效率偏低,体积偏大的缺点与音频功率放大高效、节能和小型化的发展趋势的矛盾,催生了D类(丁类)音频功率放大器出现和发展。本系统即采用D类功率放大实现,并用单电源供电,符合现代社会对电源小巧、便携要求的实际需要。 1系统方案论证与选择 1.1整体方案 方案①:数字方案。输入信号经前置放大调理后,即由A/D采入单片机进行处理,三角波产生及与音频信号的比较均由软件部分完成,然后由单片机输出两路完全反向的PWM 波给入后级功率放大部分,进行放大。此种方案硬件电路简单,但会引入较大数字噪声。 方案②:硬件电路方案。三角波产生及比较、PWM产生仍由硬件电路实现,此方案噪声较小、且幅值能做到更大,效果较好,故采用此方案。 1.2三角波产生电路设计 方案①:利用NE555产生三角波。该电路的特点是采用恒流源对电容线性冲、放电产生三角波,波形线性度较好、频率控制简单,信号幅度可通过后加衰减电位器控制。 方案②:对方波积分产生三角波。积分器与比较器级联,通过对比较器产生的方波积分得到三角波,频率与幅值控制只需调整某些电阻值,控制简单。但考虑积分电路存在积分漂移。 此处采用选择方案①。

音频功率放大器设计(明细)

电气与电子信息工程学院《电子线路设计与测试B》报告 设计题目:多级音频放大电路的设计与测试专业班级:电子信息工程技术2013(1)班学号: 201330230118 姓名: 指导教师: 设计时间: 2015/07/13~2015/07/17 设计地点:K2—306

电子线路设计与测试B成绩评定表 姓名学号 专业班级电子信息工程技术2013级(1)班 课程设计题目:多级音频放大电路的设计与测试 课程设计答辩或质疑记录: 1、对一个音频功率放大器的前置级有什么要求? 答:要求: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。 2、试画出利用TDA2030/2030A实现的OTL功率放大器电路? 答: 3、何为D类功率放大器?D类功率放大器有什么特点? 答:(1)D类功放也叫丁类功放,是指功放管处于开关工作状态的功率放大器。 (2)特点:效率高、功率大、失真小、体积小。 成绩评定依据: 实物制作(40%): 课程设计考勤情况(10%): 课程设计答辩情况(20%): 完成设计任务及报告规范性(30%): 最终评定成绩: 指导教师签字: 年月日

目录 《电子线路设计与测试B》课程设计任务书 (4) 一、课程设计题目:多级音频放大电路的设计与测试 (4) 二、课程设计内容 (4) 三、进度安排 (4) 四、基本要求 (5) 五、课程设计考核办法与成绩评定 (5) 六、课程设计参考资料 (5) 多级音频功率放大电路的设计与测试 (6) 一、设计任务 (6) 二、设计方案分析 (6) 1、前置放大器 (6) 2、音调控制电路 (7) 3、功率放大器 (11) 三、主要单元电路参考设计 (11) 1、前置放大器电路 (12) 2、音调控制器电路 (12) 3、功率放大器电路 (14) 四、软件的仿真与调试 (15) 五、原理图与PCB的制作 (16) 六、音频功率放大器的调试 (17) 七、心得体会 (18) 八、附录 (19) 1、元件清单 (19) 2、实物图 (19) 3、文献 (19)

音频功率放大电路实验报告

实验报告 课程名称: 电路与模拟电子技术实验 指导老师: 成绩:__________________ 实验名称: 音频功率放大电路 实验类型: 研究探索型实验 同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。 二、实验内容和原理(必填) 音频功率放大电路,也即音响系统放大器,用于对音频信号的处理和放大。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分。 作为音响系统中的放大设备,它接受的信号源有多种形式,通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大,因此,音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。 为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器,希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足,。 为了充分地推动扬声器,通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率,而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。 扩音机的整机电路如下图所示,按其构成,可分为前置放大级,音调控制级和功率放大级三部分。 专业: 姓名: 学号: 日期: 地点: 桌号 装 订 线 点名册上的序号 前置 放大级 音调控制 放大级 功率 放大级

前置放大电路: 前置放大级输入阻抗较高,输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大,为了减小噪声,前置级通常要选用低噪声的运放。 由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。 理想闭环电压放大倍数为:23 1R R A vf + = 输入电阻:1R R if = 输出电阻:0of =R 功率放大级: 对于功率放大级,除了输出功率应满足技术指标外,还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配,否则将会影响放音效果。 集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电,缺点是输出要通过大电容与负载耦合,因此低频响应较差;OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合,频响特性较好,但需要用双电源供电。(实验室提供本功能模块) 本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高,失真小,输出功率大,外围电路简单等特点,采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端;2脚为反相输入端;3脚为负电源;4脚为输出端;5脚为正电源。 功放级电路中,电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2

音频功率放大器实验报告

一、实验目的 1)了解音频功率放大器的电路组成,多级放大器级联的特点与性能; 2)学会通过综合运用所学知识,设计符合要求的电路,分析并解决设计过程中遇到的问题,掌握设计的基本过程与分析方法; 3)学会使用Multisim、Pspice等软件对电路进行仿真测试,学会Altium Designer使用进行PCB制版,最后焊接做成实物,学会对实际功放的测试调试方法,达到理想的效果。 4)培养设计开发过程中分析处理问题的能力、团队合作的能力。 二、实验要求 1)设计要求 设计并制作一个音频功率放大电路(电路形式不限),负载为扬声器,阻抗8Ω。要求直流稳压电源供电,多级电压、功率放大,所设计的电路满足以下基本指标: (1)频带宽度50Hz~20kHz,输出波形基本不失真; (2)电路输出功率大于8W; (3)输入阻抗:≥10kΩ; (4)放大倍数:≥40dB; (5)具有音调控制功能:低音100Hz处有±12dB的调节范围,高音10kHz 处有±12dB的调节范围; (6)所设计的电路具有一定的抗干扰能力; (7)具有合适频响宽度、保真度要好、动态特性好。 发挥部分: (1)增加电路输出短路保护功能; (2)尽量提高放大器效率; (3)尽量降低放大器电源电压; (4)采用交流220V,50Hz电源供电。 2)实物要求 正确理解有关要求,完成系统设计,具体要求如下: (1)画出电路原理图; (2)确定元器件及元件参数; (3)进行电路模拟仿真; (4)SCH文件生成与打印输出;

(5)PCB文件生成与打印输出; (6)PCB版图制作与焊接; (7)电路调试及参数测量。 三、实验内容与原理 音频功率放大器是一种应用广泛、实用性强的电子音响设备,它主要应用于对弱音频信号的放大以及音频信号的传输增强和处理。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分,如图1所示。 v 图1 音频功率放大器的组成框图 1)前置放大级 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,即低音被衰减,高音被提升。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。由于话筒输出信号非常微弱,一般只有100μV~几毫伏,所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路,对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器,首先要选择低噪声的晶体管,另外还要设置合适的静态工作点。由于场效应管的噪声系数一般比晶体管小,而且它几乎与静态工作点无关,在要求高输入阻抗的前置放大器的情况下,

音频功率放大器课程设计--OTL音频功率放大器的设计与制作-精品

学号: 课程设计 题目OTL音频功率放大器的设计与制作 学院信息工程学院 专业通信工程 班级通信1302 姓名 指导教师 2014 年 1 月23 日

课程设计任务书 题目:OTL音频功率放大器的设计与制作 初始条件: 元件:集成功放TDA2030A、集成稳压器LM7812、电阻、电容、电位计若干。 仪器:万用表、示波器、交流毫伏表、函数信号发生器、学生电源要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 1、课程设计工作量:1周。 2、技术要求: ①要求设计制作一个音频功率放大器频率响应20~20KHZ,效率>60﹪,失真小。完成对音频功率放大器的设计、仿真、装配与调试,并自制直流稳压电源。 ②确定设计方案以及电路原理图并用multisim进行电路仿真。 时间安排: 序号设计内容所用时间 1 布置任务及调研1天 2 方案确定0.5天 3 制作与调试 1.5天 4 撰写设计报告书1天 5 答辩1天 合计1周 指导教师签名: 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要 (1) Abstract (2) 音频功率放大器的设计与制作 (3) 1. 设计原理及参数 (3) 1.1音频功放电路的设计 (3) 1.1.1设计原理 (3) 1.1.2 参数计算 (5) 1.2直流稳压电源的设计 (6) 1.2.1设计原理 (6) 1.2.2参数计算 (7) 2.仿真结果及分析 (8) 2.1音频功率放大电路 (8) 2.1.1仿真原理图 (8) 2.1.2仿真效果图 (9) 2.2直流稳压电源电路 (11) 2.2.1电路原理图仿真 (11) 2.2.2仿真效果图 (11) 3.实物制作与性能测试 (12) 3.1音频功放实物制作 (12) 3.2性能测试 (13) 3.2.1功率性能测试 (13) 3.2.2频率响应测试 (14) 3.3直流稳压电源制作 (14) 3.4直流稳压电源的测试 (15) 4.收获以及体会 (15)

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