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简易音频功率放大器

简易音频功率放大器
简易音频功率放大器

闽南师范大学《模拟电子技术》课程设计

设计题目:简易音频功率放大器

姓名:庄伟彬

学号:1205000425

系别:物理与信息工程学院

专业电气工程及其自动化

年级:12级

指导教师:周锦荣老师

2014年 5月 1 日

目录

一系统设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 2

1.设计任务┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 2

2.设计要求┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 2

二电路设计原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3

1.系统原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3

2.方案比较┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3

3.芯片介绍┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄8

三PCB布板┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 10

四实物安装与调试┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 11

1.实物图┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄11

2.测试的波形┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄12

3.实验结果分析及与理论对比┄┄┄┄┄ 15

五附录┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 15

1.设计总结┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15

2. 原件清单┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15

3.参考文献┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 16

摘要:本方案采用LM358,LM386集成运放芯片,外加电阻、电容等元器件调整、滤波,滑动变阻器实现音量可调,构成简易音频功率放大器,音频功率放大器主要用于推动扬声器发声。

关键词:LM358;LM386;音频放大

一系统设计

1 设计任务

利用集成运算放大器LM358,LM386设计一个简易音频功率放大器。

2 设计要求

设计一个简易的音频功率放大器,要求如下:

(1)系统主要由前置放大电路和后级功率放大器电路构成,电路具有音量可调;

(2)前置放大电路主要有集成芯片LM358构成;后级功率放大器电路主要由集成芯片LM386音频功率放大芯片构成;

(3)要求输入音频信号在10mV/1kHz时,输出功率1

(负载:8Ω),输出音频信号无

Po W

明显失真,输出功率大小可调;

(4)系统测试可以由函数信号发生器产生音频信号,系统所需电源可由实验室现有学生电源提供;

(5)完成相应的电路原理图设计、硬件电路设计和调试及相关结果测试;

(6)完成课程设计报告撰写。

二电路设计原理

1系统原理

系统采用+9V单电源供电,主体部分由LM358前置放大器,LM386构成功率放大器。滑动变阻器实现音量可调。

2 方案比较

2.1 第一种设计方案:

2.1.1

前置放大电路

2.1.2参数选择及计算

前级采用同前级通过C1充电抬高LM358 3号脚电压,向比例运算放大电路, g=(1+R8/R7)=2 ,

前级LM358B 构成跟随器,增强后级电路带载能力。经过前级运放的放大,

由Av=i1o1

U U =mv 10Ui =2,

可以得到Uo1=Ui2=20mv 。

于是我们得到了下一级功率放大电路的输入电压, 即为U i2=20mv 满足U i2≤400mv

2.1.3后级功率放大器

2.1.4参数选择及计算

由 Av=

Ui

U =50 ; 所以 U0=1(v );

进而得出 P 0=L

2

0R U =1/8 满足P 0=0.125W<=1W

2.2 第二种设计方案: 2.2.1前置放大电路

2.2.2参数选择及计算

前级通过一个2K 电阻限流,从而保护电路,在利用偏置电路来抬高LM358 三脚的电压,U3=U*R3/(R2+R3)=3.71V

因为在此电路中,我们采用单电源供电,若不抬高3脚电压,用示波器检测LM358输出波形时负半轴的电压将检测不到,得到波形产生失真。C4,C5构成耦合电路 ,C5采用104滤高频分量,C4稳压,采用10uF 电解电容,均为经验值。前级采用同向比例运算放大电路, g=(1+R8/R7)=1.1 ,

前级放大两倍。前级放大倍数不易过高,后级LM386输入电压为0.4 v 电压过高,后级电路将无法驱动,前级LM358B 构成跟随器,增强后级电路带载能力。 经过前级运放的放大,由A v =

i1o1U U =mv

10Ui

=1.1,可以得到U o1=U i2=11mv 。于是我们得到了下一级功率放大电路的输入电压,即为U i2=11mv 满足U i2≤400mv

2.2.3后级功率放大器

2.2.4参数选择及计算

根据lm386的datasheet 给出的电路图(图三),在1,8脚之间加入可变电阻和电容使增益从20到200可调,如图四所示。根据典型电路,我们选择功率运放电路的增益为50,即把LM386的1号脚和8号脚通过1电阻和电容串联起来。

图三 文档中给出的典型电路接法

图四 增益可调的lm386功放电路

由 Av=

Ui

U =200 ; 所以 U0=2.2(v );

进而得出 P 0=L

2

0R U =0.625 满足P 0

=0.625W<=1W

2.4最终终方案选案通过对两种方案的比较可以看出,第二种方案是比较好的方案,按照第二种方案不仅可以达到课程设计所要达到的要求,结果比较准确,受外界干扰较小

。第一种方案通过电容充电抬高LM358 3脚电压,3脚波形一直被抬升,所测波形不稳定,且第一种方案没有C4,C5构成的耦合电路稳定电压,滤除高频,使得放大后的音频噪声过大。所以这种方案在最终确定的时候是被舍弃了。

3 芯片介绍

3.1 LM358芯片简介

LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合L。LM358芯片的引脚排列如下图所示:

相关参数及描述

LM358

内部频率补偿

直流电压增益高(约100dB)

单位增益频带宽(约1MHz)

电源电压范围宽:单电源(3—30V)

输出电压摆幅大(0 至Vcc-1.5V)

3.2 LM386芯片简介

专为低损耗电源所设计的功率放大器集成电路。它的内建增益为20,透过pin 1 和pin8脚位间电容的搭配,增益最高可达200。LM386可使用电池为供应电源,输入电压范围可由4V~12V,无作动时仅消耗4mA电流,且失真低.LM386芯片的引脚排列如下图所示:

相关参数及描述

静态功耗低,约为4mA, 可用于电池供电。

工作电压范围宽,

4-12V or 5-18V

外围元件少。

电压增益可调,

20-200。

低失真度。

输入电压±0.4V

四 PCB布板

五实物安装与调试

1实物图

2测试的波形

2.1测试的正弦波波形V0=10mV f0=100Hz

放大倍数 Vo/Vi=9

2.2 V0=10mV f0=1KHz

放大倍数=V0/Vi=14

2.3 V0=10mV f0=10KHz

放大倍数:V0/Vi=12

3实验结果分析及与理论对比

理论值与实际值有所偏差,理论上整个电路应该放大200倍,第一级放大 1.1倍,g=(1+R5/R4)=1.1 ,第二级放大200倍。但是由于电路中各级电阻均要产生压降。故理想放大倍数与实际放大倍数有偏差。实际电路符合设计要求,音量可调,输出功率≤1W

五附录

5.1 设计总结

在这次课程设计中,经过反反复复的设计电路图,在课本上找原理,运用仿真软件画图,仿真,验证电路是否正确,焊接实物电路,拆了重做,再验证再调试。我学会了怎样去根据课题的要求去设计电路和调试电路。动手能力得到很大的提高。在制作电路的过程中更是学到了许多实践经验,如电路板的布线、元器件的识别和整机的调试等各方面的经验。从中我发现自己并不能很好的熟练去使用我所学到的模电知识。在以后学习中我要加强对使用电路的设计和选用能力。通过这种综合训练,我可以掌握电路设计的基本方法,提高动手组织实验的基本技

能,培养分析解决电路问题的实际本领,为以后毕业设计和从事电子实验实际工作打下基础。

5.2参考文献

[1]模拟电子技术基础[第四版],童诗白华成英,北京:高等教育出版社

[2]数字电子技术基础[第五版],阎石,北京:高等教育出版社

5.3 原件清单

音频功率放大器

河南城建学院 《电子线路设计》课程设计说明书 设计题目:音频功率放大器 专业:计算机科学与技术 指导教师:杜小杰 班级:0814141 学号:081414109 姓名:罗含霜 同组人:娄莉娟 计算机科学与工程学院 2016 年6月6日

前言 在介绍音频功率放大器的文章中,有时会看到“THD+N”,THD+N是英文Total Hormonic Distortion +Noise 的缩写,译成中文是“总谐波失真加噪声”。它是音频功率放大器的一个主要性能指标,也是音频功率放大器的额定输出功率的一个条件。 THD+N性能指标 THD+N表示失真+噪声,因此THD+N自然越小越好。但这个指标是在一定条件下测试的。同一个音频功率放大器,若改变其条件,其THD+N的值会有很大的变动。 这里指的条件是,一定的工作电压VCC(或VDD)、一定的负载电阻RL、一定的输入频率FIN(一般常用1KHZ)、一定的输出功率Po下进行测试。若改变了其中的条件,其THD+N值是不同的。例如,某一音频功率放大器,在VDD=3V、FIN=1kHz、RL=32Ω、Po=25mW条件下测试,其TDH+N=0.003%,若将RL改成16欧,使Po 增加到50mW,VDD及FIN不变,所测的TDH+N=0.005%。 一般说,输出功率小(如几十mW)的高质量音频功率放大器(如用于MP3播放机),它的THD+N指标可达10-5,具有较高的保真度。输出几百mW的音频功率放大器,要用扬声器放音,其THD+N一般与为10-4;输出功率在1~2W,其THD+N 更大些,一般为0.1~0.5%.THD+N这一指标大小音频功率放大器的结构类别有关(如A类功放、D类功放),例如D类功放的噪声较大,则THD+N的值也较A类大。 这里特别要指出的是资料中给出的THD+N这个指标是在FIN=1kHz下给出的,在实际上音频范围是20Hz~20kHz,则在20Hz~20kHz范围测试时,其THD+N要大得多。例如,某音频功率放大器在1kHz时测试,其TDH+N=0.08%。若FIN改成20Hz-20kHz,,其他条件不变,其THD+N变为小于0.5%。 过去有用“不失真输出功率是多少”这种说法来说明其输出功率大小。这话的意思指的是输出的峰峰值没有“削顶”现象出现,即Vout(P-P)=Vcc-(上压差+下压差)这种说法是不科学的。即使不产生削顶,它也有一定的失真。较科学的说法是THD+N在某一指标下可输出的功率是多少。

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

功率放大器原理功率放大器原理图

袁蒁膃蚇腿肀肃功率放大器原理功率放大器原理 图 芃蚆葿艿袂薇蒆要说功率放大器的原理,我们还是先来看看功率放大器的组成:射频功率放大器(RF PA)是各种无线发射机的重要组成部分。在发射机的前级电路中,调制振荡电路所产生的射频信号功率很小,需要经过一系列的放大一缓冲级、中间放大级、末级功率放大级,获得足够的射频功率以后,才能馈送到天线上辐射出去。为了获得足够大的射频输出功率,必须采用射频功率放大器。 射频功率放大器是发送设备的重要组成部分。射频功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率。除此之外,输出中的谐波分量还应该尽可能地小,以避免对其他频道产生干扰。 螆肇葿蚄蚆芈羁功率放大器原理 衿蚈膂袆袆膁螁高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。在“低频电子线路” 课程中已知,放大器可以按照电流导通角的不同,将其分为甲、乙、丙三类工作状态。甲类放大器电流的流通角为360o,适用于小信号低功率放大。乙类放大器电流的流通角约等于180o;丙类放大器电流的流通角则小于180o。乙类和丙类都适用于大功率工作。丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高者。 高频功率放大器大多工作于丙类。但丙类放大器的电流波形失真太大,因而不能用于低频功率放大,只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力,回路电流与电压仍然极近于正弦波形,失真很小。除了以上几种按电流流通角来分类的工作状态外,又有使电子器件工作于开关状态的丁类放大和戊类放大。丁类放大器的效率比丙类放大器的还高,理论上可达100%,但它的最高工作频率受到开关转换瞬间所产生的器件功耗(集电极耗散功率或阳极耗散功率)的限制。如果在电路上加以改进,使电子器件在通断转换瞬间的功耗尽量减小,则工作频率可以提高。这就是戊类放大器。 我们已经知道,在低频放大电路中为了获得足够大的低频输出功率,必须采用低频功率放大器,而且低频功率放大器也是一种将直流电源提供的能量转换为交流输出的能量转换器。高频功率放大器和低频功率放大器的共同特点都是输出功率大和效率高,但二者的工作频率和相对频带宽度却相差很大,决定了他们之间有着本质的区别。低频功率放大器的工作频率低,但相对频带宽度却很宽。例如,自20至20000 Hz,高低频率之比达1000倍。因此它们都是采用无调谐负载,如电阻、变压器等。高频功率放大器的工作频率高(由几百kHz一直到几百、几千甚至几万MHz),但相对频带很窄。例如,调幅广播电台(535-1605 kHz的频段范围)的频带宽度为10 kHz,如中心频率取为1000 kHz,则相对频宽只相当于中心频率的百分之一。中心频率越高,则相对频宽越小。因此,高频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。由于这后一特点,使得这两种放大器所选用的工作状态不同:低频功率放大器可工作于甲类、甲乙类或乙类(限于推挽电路)状态;高频功率放大器则一般都工作于丙类(某些特殊情况可工作于乙类)。 近年来,宽频带发射机的各中间级还广泛采用一种新型的宽带高频功率放大器,它不采用选频网络作为负载回路,而是以频率

数字音频功率放大器的设计与制作

数字音频功率放大器的设计与制作 摘要:本数字音频功率放大器的设计以芯片TDA8920B为核心。本文简要介绍了该芯片TDA8920B的功能,并描述了以其基本组成的数字音频功率放大器。文章还包含对功率放大器的相关参数的一些简单测试方法,以及对该制作的评估。 关键词:数字音频;功率放大器;芯片TDA8920B;制作 经过十多年的发展,数字音频功率放大器的技术已经日趋成熟。且由于数字功放所具有的诸如小体积大功率[1]的优点,也使它的应用已经渗透到了许多需要用到音频放大的领域,如舞台扩音、家庭影院等等。出于对所学应用物理专业知识进行巩固与提升的目的,笔者选择了数字音频功率放大器的设计制作这个课题。下面将会介绍以芯片TDA8920为核心的数字功放电路的设计过程.。 1 音频功率放大器的分类 在数字功率放大器得到发展之前,我们熟悉的功放都是模拟功放。模拟功放是对时间轴上的连续变化的信号(如电压、电流)进行放大。后来出现的数字音频功率放大器通俗的讲则是对时间轴上的离散信号0、1进行变换[2]。 1.1 模拟功放 模拟功放的基础是是放大线性信号。按放大器的静态工作点来分类,有A类、B 类、AB类[3]。其中,A类放大器中,电流连续地流过所有输出器件,即输出级元件总处于导通区。它的电源转换效率非常低,功耗也很大。B类放大器是一种器件导通时间为50%的放大器。效率比A类高但随之而来的失真更大。AB类放大器则融合了A类放大器和B类放大器的特点。它在B类放大电路的基础上升级,但采用了一种推挽式电路,因此每个晶体管都不会被彻底截止。 1.2 数字功放 数字功放就是核心功率放大部分完全处于开与关状态的放大器。D类放大器的内部晶体管只有两种工作状态,即开与关工作,它属于数字功放。D类功放工作原理是先把模拟音频信号转换为PWM 信号(脉冲宽度调制)或PDM(脉冲密度调制)信号,,而后用这两种脉冲信号去控制大功率开关器件通或断。D类放大器从理论上来讲效率可达百分之百。电源利用率可逼近90%。它的转换速率高,瞬态响应特性好,可靠性极高,体积小,发热小。 图1 数字功放与模拟功放的比较 2 芯片TDA8920介绍 2.1 功能说明

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)

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

#基于MAX9700的数字音频功率放大器

基于MAX9700的数字音频功率放大器 摘要:采用直接数字放大技术,设计了基于MAX9700的数字音频功率放大器,该系统与线性音频放大器(如A类、B类和AB类)相比,在功效上有相当的优势。控制功能由AT89S51实现.测试结果表明: MAX9700可为8 Ω负载提供1.2 W功率,效率高达90%以上,性价比较高。 引言 随着电子产品的数字化进程不断演进,音响设备(尤其是其中的关键产品功率放大器)的数字化也提上了日程。目前市场上很多功放产品都打出了“数字”的旗号,但其中有很多只是对产品进行了一些数字化处理,严格意义上只能称作数字化功放,真正的音频信号还是模拟的.数字功放是指在信号的处理过程中采用的是数字音频信号,用开关的方式放大信号。数字功放最大的特点是效率高,对电源及散热的要求大大降低,此外还有输出功率大、频响宽、体积小、信噪比高等优点。MAX9700单声道D类数字音频功率放大器具有AB类放大器的性能和D类放大器的效率,并可节省板上空间,大幅降低很多便携式/紧凑型应用的成本,同时可延长电池寿命,并且采用D类结构时,效率高达90%以上。 一、设计构想:利用HiFi级功放芯片制作一款全数字音频功率放大的Hi-Fi 集成功放,它应当达到以下下几点基本要求: 1,低失真度 2,低噪声 3,高分离度 4,音量数字调节 5,性价比高 6,效率高 二、方案论证 方案1:采用ad827做前置放大电路,CS5333作为模数转换电路,DPPC2006作为数字音频处理器,并兼有数字音量调节功能。后级PWM放大采 用74HC541芯片组成的MOS管H桥互补对称放大电路和低通滤波器 (LPF),能够达到低失真低噪声级高分离度高效率的要求。 方案2:采用LM358做前置放大电路,单片机Atmega8L作为数字音频处理器,并兼有数字音量调节功能。功率放大电路由6只常用的三极管组成同 相驱动方式实现数字功放功能。基本上能够达到低噪声级高分离度 的要求。

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)

高效音频功率放大器

高效音频功率放大器 一、设计任务与要求 1、设计任务 设计并制作一个高效率音频功率放大器及其参数的测量、显示装置。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。 2、设计要求 ⑴基本要求 ①功率放大器 a.3 dB通频带为300~3400Hz,输出正弦信号无明显失真。 b.最大不失真输出功率≥1W。 c.输入阻抗>10kΩ,电压放大倍数1~20连续可调。 d.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。 e.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设计并制作一个放大倍数为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,如下图所示。图中,高效率功率放大器组成框图可参见本题第3项“说明”。 图1 系统组成框图 ③设计并制作一个测量放大器输出功率的装置,要求具有3位数字显示,精度优于5%。 ⑵发挥部分 ① 3dB通频带扩展至300Hz~20kHz。 ②输出功率保持为200mW,尽量提高放大器效率。 ③输出功率保持为200mW,尽量降低放大器电源电压。 ④增加输出短路保护功能。 ⑤其他。 1、说明 ⑴采用开关方式实现低频功率放大(即D类放大)是提高效率的主要途径之一,D类放大原理框图如下图所示。本设计中如果采用D类放大方式,不允许使用D类功率放大集成电路。

图2 D类放大原理框图 ⑵效率计算中的放大器总功耗是指功率放大器部分的总电流乘以供电电压(+5 v),不包括“基本要求”中第(2)、(3)项涉及的电路部分功耗。制作时要注意便于效率测试。 ⑶在整个测试过程中,要求输出波形无明显失真。 二、方案论证与比较 根据设计任务的要求,本系统的组成方框图如图1所示。下面对每个框电路的设计方案分别进行论证与比较。 1、高效率功率放大器 ⑴高效率功放类型的选择 方案一:采用A类、B类、AB类功率放大器。这三类功放的效率均达不到题目的要求。 方案二:采用D类功率放大器。D类功率放大器是用音频信号的幅度去线性调制高频脉冲的宽度,功率输出管工作在高频开关状态,通过LC低通滤波器后输出音频信号。由于输出管工作在开关状态,故具有极高的效率。理论上为100%,实际电路也可达到80%~95%,所以我们决定采用D类功率放大器。 ⑵高效D类功率放大器实现电路的选择本题目的核心就是功率放大器部分,采用何种电路形式以达到题目要求的性能指标,这是关键。 图3 脉宽调制器电路 ①脉宽调制器(PWM) 方案一:可选用专用的脉宽调制集成块,但通常有电源电压的限制,不利于本题发挥部分的实现。 方案二:采用图3所示方式来实现。三角波产生器及比较器分别采用通用集成电路,各部分的功能清晰,实现灵活,便于调试。若合理的选择器件参数,可使其能在较低的电压下工作,故选用此方案。 ②高速开关电路

LM3886功率放大器原理图及PCB

LM3886原理图: LM3886 _PCB: LM3886 3D效果图:

元器件清单: 说明封装序号0.1U R AD0.2 C14 0.1U R AD0.2 C13 0.1U R AD0.2 C12 0.1U R AD0.2 C11 0.47U RAD0.2 C4 0.47U RAD0.2 C2 0.47U RAD0.2 C3 0.47U RAD0.2 C1 0.7UH AXIAL0.6 L2 0.7UH AXIAL0.6 L1 10 AXIAL0.6 R12 10 AXIAL0.6 R11 100U RB.2/.4 C18 100U RB.2/.4 C17 10A BRIDGE-H1 DBR1 10K AXIAL0.4 R8 10K AXIAL0.4 R7 1K AXIAL0.4 R4 1K AXIAL0.4 R2 1K AXIAL0.4 R3 1K AXIAL0.4 R1 2.7 AXIAL0.5 R10 2.7 AXIAL0.5 R9 20K AXIAL0.4 R16

20K AXIAL0.4 R15 20K AXIAL0.4 R13 20K AXIAL0.4 R14 220P RAD0.2 C16 220P RAD0.2 C15 22K AXIAL0.4 R6 22K AXIAL0.4 R5 22U RAD0.2 C20 22U RAD0.2 C19 4.7U R AD0.2 C10 4.7U R AD0.2 C9 470U RB.2/.4 C8 470U RB.2/.4 C6 470U RB.2/.4 C7 470U RB.2/.4 C5 50P RAD0.2 C22 50P RAD0.2 C21 6800U RB.3/.6 C26 6800U RB.3/.6 C25 6800U RB.3/.6 C24 6800U RB.3/.6 C23 LM3886 ZIP-11V U2 LM3886 ZIP-11V U1 Output PORT2 J1 POWER FLY3 J3 SIG_INPUT PHONE J2

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)

功率放大器原理图

电路图中的放大电路 发布:2011-8-30|作者:——|来源:caihuiliu|查看:482次|用户关注: 电路图中的放大电路能够把微弱的信号放大的电路叫做放大电路或放大器。例如助听器里的关键部件就是一个放大器。放大电路的用途和组成放大器有交流放大器和直流放大器。交流放大器又可按频率分为低频、中源和高频;接输出信号强弱分成电压放大、功率放大等。此外还有用集成运算放大器和特殊晶体管作器件的放大器。它是电子电路中最复杂多变的电路。但初学者经常遇到的也只是少数几种较为典型的放大电路。读放大电路图时也还是按照“ 电路图中的放大电路 能够把微弱的信号放大的电路叫做放大电路或放大器。例如助听器里的关键部件就是一个放大器。 放大电路的用途和组成 放大器有交流放大器和直流放大器。交流放大器又可按频率分为低频、中源和高频;接输出信号强弱分成电压放大、功率放大等。此外还有用集成运算放大器和特殊晶体管作器件的放大器。它是电子电路中最复杂多变的电路。但初学者经常遇到的也只是少数几种较为典型的放大电路。 读放大电路图时也还是按照“逐级分解、抓住关键、细致分析、全面综合”的原则和步骤进行。首先把整个放大电路按输入、输出逐级分开,然后逐级抓住关键进行分析弄通原理。放大电路有它本身的特点:一是有静态和动态两种工作状态,所以有时往往要画出它的直流通路和交流通路才能进行分析;二是电路往往加有负反馈,这种反馈有时在本级内,有时是从后级反馈到前级,所以在分析这一级时还要能“瞻前顾后”。在弄通每一级的原理之后就可以把整个电路串通起来进行全面综合。 下面我们介绍几种常见的放大电路。 低频电压放大器 低频电压放大器是指工作频率在20赫~20千赫之间、输出要求有一定电压值而不要求很强的电流的放大器。 (1)共发射极放大电路

高保真音频功率放大器设计

电子技术课程设计报告——高保真音频功率放大器 上海大学机自学院自动化系 自动化 姓名:吴青耘 学号:16121324 指导老师: 李智华 2018年6月29日

一、项目名称 高传真音频功率放大器 二、用途 家庭、音乐中心装置中作主放大器 三、主要技术指标 1. 正弦波不失真输出功率Po>5W (f=1kHz,RL=8Ω) 2. 电源消耗功率P E<10W ( Po>5W ) 3. 输入信号幅度VS=200~400mV (f=1kHz,RL=8Ω, Po>5W ) 4. 输入电阻Ri>10kΩ( f=1kHz ) 5. 频率响应BW=50Hz~10kHz ( R L=8Ω,Po>5W) 四、设计步骤 1.电路形式

电路特点分析: 较典型的OTL 电路,局部反馈稳定了工作点,总体串联电压负反馈控制了放大倍数并提高输入电阻和展宽频带,退耦滤波电容及校正电容是为防止寄生振荡而设。 功率放大器通常由功率输出级、推动级(中间放大级)和输入级三部分组成。 功率输出级由互补对称电路组成。推动级(中间放大级)一般都是共射极放大电路,具有一定的电压增益。输入级的目的是为了增大开环增益,以便引入深度负反馈,改进电路的各项指标。 2.设计计算: 设计计算工作由输出级开始,逐渐反推到推动级、输入级。 (1) 电源电压的确定 输出功率 W P 50> )(228588 .01 V V cc =??= (2) 输出级(功率级)的计算 W P P V Vcc V A RL V I M M C ce cc CM 12.0112 1 375.18/112/0======= 功率管需推动电流:mA I I CM M b 5.2750/375.1/3===β 耦合电容:uF R f C L L 200021 ) 5~3(6≈=π,现取2200uF/25V 稳定电阻R 12:过大则损失功率过大,过小温度稳定性不良,通常取0.5~1欧姆。

简易音频功率放大器

闽南师范大学《模拟电子技术》课程设计 设计题目:简易音频功率放大器 姓名:庄伟彬 学号:1205000425 系别:物理与信息工程学院 专业电气工程及其自动化 年级:12级 指导教师:周锦荣老师 2014年 5月 1 日

目录 一系统设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 2 1.设计任务┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 2 2.设计要求┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 2 二电路设计原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3 1.系统原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3 2.方案比较┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3 3.芯片介绍┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄8 三PCB布板┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 10 四实物安装与调试┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 11 1.实物图┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄11 2.测试的波形┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄12 3.实验结果分析及与理论对比┄┄┄┄┄ 15 五附录┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 15 1.设计总结┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15 2. 原件清单┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15 3.参考文献┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 16

摘要:本方案采用LM358,LM386集成运放芯片,外加电阻、电容等元器件调整、滤波,滑动变阻器实现音量可调,构成简易音频功率放大器,音频功率放大器主要用于推动扬声器发声。 关键词:LM358;LM386;音频放大 一系统设计 1 设计任务 利用集成运算放大器LM358,LM386设计一个简易音频功率放大器。 2 设计要求 设计一个简易的音频功率放大器,要求如下: (1)系统主要由前置放大电路和后级功率放大器电路构成,电路具有音量可调; (2)前置放大电路主要有集成芯片LM358构成;后级功率放大器电路主要由集成芯片LM386音频功率放大芯片构成; (3)要求输入音频信号在10mV/1kHz时,输出功率1 (负载:8Ω),输出音频信号无 Po W 明显失真,输出功率大小可调; (4)系统测试可以由函数信号发生器产生音频信号,系统所需电源可由实验室现有学生电源提供; (5)完成相应的电路原理图设计、硬件电路设计和调试及相关结果测试; (6)完成课程设计报告撰写。

高效音频功率放大器的设计

高效音频功率放大器的设计 摘要 在音频功率放大器的市场上,AB类一直处于统治地位。近年来,随着MP3、DVD 和移动电话等便携式消费电子产品的普及,D类音频功率放大器以高效率、低功耗、小体积的优点日益成为音响领域的主流,在未来便携式和大功率音频视频领域中将具有广阔的发展前景,因此对高效音频功率放大器的设计具有十分重要的意义。 本设计根据D类功放的工作原理设计的D类音频功率放大器,能对音频信号进行放大,放大器的通频带达到300~3400HZ,输出功率1W,输出信号无明显失真。根据D类功放的原理分别设计了前置放大模块、三角波产生模块、比较器模块、驱动模块、H 桥互补对称输出及低通滤波模块等。其中三角波产生器及比较器共同组成脉宽调制(PWM)模块,H 桥互补对称输出电路采用驱动电流小、低导通电阻及良好开关特性的VMOSFET 管,滤波器采用两个相同的四阶B utterworth 低通滤波器。经过仿真和测试都达到了设计的要求。 关键词:高效,音频, D类功放,放大器

Design of High-Efficient Audio Power Amplifier ABSTRACT In the audio power amplifier market, AB has been the dominant class. In recent years, along with MP3, DVD and mobile phones, the popularity of portable consumer electronic products, D audio power amplifier with high efficiency, low power, small size advantage of the field is increasingly becoming the mainstream audio, portable and high-power audio in the future Video area will have a bright future,Therefore, efficient audio power amplifier design is of great significance. According to the working principle of class D amplifier, this product is designed and the audio signal can be amplified to the amplifier's pass band to 300 ~ 3400HZ, the output power 1W, the output signal without significant distortion. Class D amplifier according to the principle of preamp modules were designed, triangular wave generator module, comparison module, driver module, H bridge output and the complementary symmetric low-pass filter module. One triangular wave generator and pulse width modulation comparator common form (PWM) module, H bridge output circuit using complementary symmetry drive current, low resistance and good switching characteristics of VMOSFET tube, filter uses two identical fourth-order Butterworth low-pass filter. KEY WORDS:High-Efficient, Audio, Class D amplifier,Amplifier

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