功率放大器的基本知识

功率放大器的基本知识

一般视听电路中的功率放大（简称功放）电路是在电压放大器之后，把低频信号再进一步放大，以得到较大的输出功率，最终用来推动扬声器放音或在电视机中提供偏转电流。一、功率放大电流的特点

对功放电路的了解或评价，主要从输出功率、效率和失真这三方面考虑。

1、为得到需要的输出功率，电路须选集电极功耗足够大的三极管，功放管的工作电流和集电极电压也较高。电路设计使用中首先要考虑怎样充分地发挥三极管功能而又不损坏三极管。由于电路中功放管工作状态常接近极限值，所以功放电流调整和使用时要小心，不宜超限使用。

2、从能耗方面考虑，功放输出的功率最终是由电源提供的，例如收音机中功放耗电要占整机的2/3，因此要十分注意提高电路效率，即输出功率与耗电功率的比值。

3、功放电路的输入信号已经几级放大，有足够强度，这会使功放管工作点大幅度移动，所以要求功放电路有较大的动态范围。功放管的工作点选择不当，输出会有严重失真。

二、常用功率放大电路的原理

单只三极管输出的功放电路输出小、效率低，日用电器中已很少见。目前常采用的是推挽电路形式。

图1是用耦合变压器的推挽电路原理图。它的特点是三极管静态工作电流接近于零，放大器耗电及少。有信输入时，电路工作电流虽大，但大部分功率都输出到负载上，本身损耗却不大，所以电源利用率较高。这个电路中每只三极管只在信号的半个周期内导通工作，为避免失真，所以采用两只三极管协调工作的方式。图中输入变压器B1的次级有一个接地的中心抽头。在音频信号输入时，B1次级两个大小相等、极性相反的信号分别送到BG1和BG2的发射结。在输入信号的正半周时间里，BG1管因加的是反向偏压而截止，只有BG2能将信号放大，从集电极输出；而在信号负半周，BG1得到正高偏压，能将这半个周期的信号放大输出，而BG2却截止。电路中的两只三极管虽然各自放大了信号的半个同期，但它们的输出电流是分先后通过输出变压器B2的，所以在B2的次级得到的感应电流又能全成一个完整的输出信号。

这个功放电路中，为了解决阻抗匝配和信号相位等问题，输入与输出变压器是不可少的。但是，优质变压器的制作在材料和工艺上都比较困难，它本身总还要消耗一部分能量，降低电路的效率，而且变压器的频率特性不好，使电路对不同频率信号输出很不均匀，会造成失真，所以为了提高功放质量，人们更多地使用无变压器（OTL）功率放大电路。

图2是互补对称推挽功放电路原理图。这里用了两只放大性能相同，而导电极性相反的三极管（称为互补管）。图中BG1是NPN管。放大器输入交流信号的正半周时，对BG1管来说，基极电压为正极性，发射极为负极性，发射结有正向偏压，三极管能够工作。但BG2却因发射结加了反向偏压而截止。因此，信号的正半周由BG1管放大。在信号负半周时，情形正相反，BG2管能够工作，将信号的负半周放大。放大后的信号由两只三极管轮流送

出，在扬声器上重新合成完整的信号。

三实际电路分析

推挽电路中的两只三极管各放大信号的半个周期，这就要求两管放大性能相近（β值相差10%以内），否则放大后的信号两半周期幅度不同，将出现明显失真。交越失真也是推挽电路的特有问题。象上面原理图中的三极管都没有加静态偏流，在输入信号很弱时，三极管放大能力很小，甚至会因发射结不能导通而失去放大作用。这样每当输入信号幅度接近零时，也就是在两只推挽管轮换工作开始和终了的时候，输出信号就不能很好衔接，出现严重失真。为了解决这些问题，在许多实际应用电路中，都要为三极管加上很小的正偏压，使电路既高效又能减小失真。

图3是收音机中常用的功放电路。它的静态工作电流由偏置电阻R8调整，一般两管总静态集电极电流为4～8mA。R10为负反馈电阻，用以减小失真并降低对三极管“配对”要求。为了减小输入信号在R9、R10这两电阻上的损失，它们的阻值都比较小。电容人C7用来改善音质。

图4是红岩牌电视机伴音功放电路。与原理图3相比，它有下面几处不同：

原理图中用两组电源供电，实际使用上很不方便，这里在负载扬声器上串入一只大容量电容C64。对音频电流来说，C64可以看成是通路。输入信号正半周时，BG13管的输出电流通过扬声器对是C64充电，在它上面产生极性“左正右负”的电压。在信号负半周时，BG13截止，电容C64即通过BG14和扬声器放电，充当了BG14的电源。这样只用一组电源，就能使电路正常工作。

为了减小失真，电路也要为三极管提供静态电流。电阻R73既是前级电压放大管BG12（图中未画出）负载的一部分，又是互补功放管的基极偏流电阻。当BG12的输出电流通过R73，及二极管BG39时，在它们上面产生的电压降即为BG13、BG14两管发射结偏压之和（两管发射极电阻很小，可忽略）。这个电压的大小，决定了互补功放管的工作电流。R73阻值

变化或是通过它的前级工作电流变化时，都会影响功放管的工作点，这是在调整时要注意的。与R73串联的二极管BG39是用来稳定互补管静态工作点的。它是一只硅二极管，电流通过它时在上面产生0.7V左右的电压降。环境温度升高时，二极管的正向电阻降低，两端的电压降也会减小，便使互补管的基极偏压跟着降低，抵消了工作电流因温升而增大的趋势。电阻R74与二极管并联，可防止二极管断路损坏时，功放管因电流过大而烧毁。

电路中，电容C63有着很重要的作用。因为对音频信号来说，电源可以看成是一个通路，所以BG13的集电极和BG14一样是“交流接触地”的。如果没有C63，信号将从基极和集电极之间送入。这种以集电极为输入和输出信号公共端的“共集电极接法”增益较低，不宜用在功放电路中。接进C63以后，它对音频信号也可看为通路，所以输入信号对BG13是通过R72加在基极和发射极上；对BG14则是通过R73、R72加到基极和发射极上。这样，电路就变成了增益高得多的“共发射极接法”，大大提高了输出功率。电阻R71的作用是起隔离作用，不使DG13的集电极与发射极交流短路。

简单易制的TDA2822M功放

一般的集成功放电路外围元件较多且需要较大的散热器。本文介绍的功放电路简单，自制方便。电路如图5-107所示。用一块TDA2822M功放集成电路接成BTL方式，外围元件只有一只电阻和两只电容，不用装散热器，放音效果也令人满意的。

集成电路TDA2822M为8脚双列直插式封装，如果买不到可用TDA2822代替，TDA2822的封装与TDA2822M相同，它们区别在于: TDA2822M从3V到15V均可工作，而TDA2822的最高工作电压只有8V。使用TDA2822必须把电压降到8V以下。R1的数值要求不拘，一般选用10k的碳膜电阻。C1可选用0.1uF的涤纶电容，C2为100uF/160V的电解电容。图5-108是其印制电路板图。由于电路简单，印制板可用铲刻法制作用水磨砂纸或牛皮纸沾少量水擦亮，用水洗净擦干，涂上一层松香酒精溶液，干后把元件直接焊在铜箔面即可。焊好后检查无误，然后先不接扬声器，接上电源，则正负输出端之间电压应小于0.1V。接上扬声器，用手触摸输入端，扬声器应发出较大的“嗡”声。这时即可输入信号试音。电路板

不用钻孔,

使用时应注意：由于本功放为直接耦合，所以输入信号不能带直流成分。如果输入信号有直流成分则必须在输入端串接一只10uF左右的电容隔开，否则将有很大的直流电流流过扬声器，使之发热烧毁。在实践中，若对图5-107再进行适当的改制则效果更为理想。改进后的电路如图5-109所示。在使用中发现，音量开得最大时TDA2822M发热烫手，于是给TDA2822M

制作了散热器，如图5-110所示。散热器用厚lmm，长38mm，宽25mm的铝片制成。并在散热片上开5～6个长10mm，宽lmm的槽，再把做热片沿虚线折成“口”形。装散热器时先在TDA2822M上放点硅脂（硅脂可剖开3AX31或 3AX81管壳中取）。按图5-111（a）用细线绑扎紧即可。应注意的是把TDA2822M的引脚数写在散热片的侧面，以免焊接时出错。加散热器后，音量开至最大散热器只暖一点，散热效果不错。此法也可用于其它小集成电路的散热。我们用两个功放电路做成随身听立体声功率接续器，来推动两个小音箱，效果很好。

其实哪里有你们复杂啊，我直接将管角连上，接上扬声器，音源，加上6～12V直流电一切OK了。不过换成不同的音源和扬声器，我发现2822还行。做起来简单，成本也低，比市场上买的那种便宜的有源音箱强多了。

音响知识

栅顶是舞台上部不可缺少的重要设施之一，是舞台上部悬吊设备安装、调试、维修的工作层面，因此栅顶设计的水平直接影响剧场的使用功能。面积同样大小的舞台，栅顶设计得好，就能多安吊杆，设计得不好就要少装吊杆。当然栅顶设计的好坏与舞台上部的构造有着密切的关系，它与屋架选用的形式、滑轮梁的数量和布置、天桥的宽度、悬吊设备的品种、数量、位置、荷载都有直接关系。因此在做舞台上部结构设计之前，必须先由业主和使用单位提出比较详尽的设备型号、数量和工艺设计，再以此为依据展开结构设计，这才是合理的设计步骤。

过去许多剧场都把栅顶和滑轮梁做在舞台屋架的下弦，这样做设计和施工都比较省事，而且能降低一些造价，然而由于建筑人员不了解舞台设备的技术参数，所以给舞台悬吊设备的安装、调试和使用中的检修都造成极大的困难，甚至影响舞台艺术水平的提高，实在得不偿失。

如何避免损坏和烧毁扬声器

一般人会认为是音量开得太大声了扬声器会受不了，因而把扬声器弄坏，其实不然，有许多种情况都可能，而且，有错误的概念。现在就分别列举几个情况及理由，让你避免扬声器损坏和烧坏的危险。首先我们要更正一个错误观点，许多人认为功放的功率大于扬声器的功率，就会使扬声器烧毁，这是错误的。而是由于功放的功率小于扬声器，才会烧毁扬声器。这是功率不够时波形失真产生切顶，这样产生了直流成分，如果发现扬声器在开机时，有响声并且音盆有起伏，说明有直流成分。有直流成分音圈就会发热，也就是烧毁的原因。有人会问：那功放功率大时扬声器会怎样？这也是要告诉大家的一点，音量增益一定要控制好，在调试时音量开足也不要超过扬声器的最大值，否则轻时使扬声器冲程过大，损坏扬声器，重时使音盆打坏。高音的分频点一定要准确，如果分频点过低，有低频成分，高音就会发热烧毁。再有用功放推动的高音，一定要有高音保护电路，吸收多余功率，否则音量过大时，瞬态电流过大，会烧毁高音。千万记得音量由小至大慢慢加，别一口气开大。音量开得太大声固然会失真容易损坏扬声器，另一种情况就是这种情况也会把扬声器损坏。建议喜好大音量的使用者要选购大功率的功放，让扬声器功率吃饱，在不失真情况下工作。功放如果有直流输出，那一定会烧掉低音扬声器，甚至极少数的高音扬声器也会烧掉。原因是低音(或其他音路)扬声器分音路径上没有电容器隔离直流，直流一输出就像把直流电通入扬声器中，连分音器线圈一起烧得焦黑。因此选购功放时千万注意，要先用电表测量前级和後级的输出端是否有直流输出，如果前级有直流输出也有可能经由後级再放大输出把直流传入扬声器。这也是提醒大家，不要买没有质量保证的功放。万一您没有发现有此状况，那也许烧掉您高级的扬声器。

扬声器材料对声音的影响

扬声器基本上由驱动单元，分音器和声箱构成，这三部分的设计固然重要，所用的材料对音质也有密切关系，假如改变其中一部分材料其馀保留不变，声音必然会有差别，这个差别可能非常明显，有些爱自己动手的发烧友试用不同的材料代替原来的用料，例如给分音器换上“补品级”电容或用发烧线替换原有的接线，有些能令音质改善，亦有些破坏了原来的声音平衡。零件影响音质是一种不可捉摸的事，你以为更换了补品零件会改善声音，有时却相反，原来的几种零件配搭音质或平衡反而更佳，这点可能是设计时已经过了仔细试验达成最理想的零件配搭。发烧友可以自己作试验，但一经如此就会失掉代理商的保用服务，你把原来零件任意更改，出了问题当然由你自己负责。

驱动单元

驱动单元俗称喇叭，在构造用料方面有几点值得特别注意，电动式喇叭的振膜（中及低音喇叭的振膜或称音盆）材料有几种，纸振膜历史悠久，取其质轻和具有适当的阻尼特性，至禽仍有多家名厂坚持采用，但纸振膜易受潮湿霉烂或变形，它的表面硬度低，不能产生高辐射声波速度。但用於低音喇叭声音丰满深沉，十分适合。现在纸振膜多在低音和中音喇叭上使用，纸振膜的高音喇叭已几乎绝迹。

约在八十年代初期，塑料振膜开始出现，在中音和低音喇叭上起初BBC 采用Bextrene ，后来聚丙烯（Polypropylene ）逐渐普遍，愈来愈流行，今日的扬声器采用这种材料的占了一大部分。聚丙烯振膜具有极高的阴尼特性，不受潮湿影响，可以塑铸出任何需要的厚度及莆状，质轻而硬，物理特性与声音特性均甚佳，聚丙烯还可以与其他材料混合塑铸成硬度更高的振膜，例如混合陶瓷粉，玻璃纤维或石墨等，变化多多，至於实际上聚丙烯振膜声音是否优於纸振膜，见仁见智，采用这种材料的厂家大吹大擂，似乎只有优点而无缺点，但有些人仍认为纸振膜的音色较佳，聚丙烯带“塑胶”味。无论如何，聚丙烯这种材料已厂受厂家和用家欢迎，它不限於在中音和低音喇叭上使用，高音喇叭振膜亦适合。

金属振膜在八十年代已出现，但当时技术只在起步阶段，显露出许多缺点，例如声乾硬，高音剌耳，虽然瞬态响应快但音色不自然，经过多年的改良，高音单元的半球金属振膜首先取得成功，材料包括铝、铝合金及钛等轻金属，将长处发挥和避免缺点，近年来金属振膜半球高音单元变遍流行，甚至低价扬声器亦采用。

至於中音和低音单元采用金属振膜达成优良性能还是近几年的事，英国AE （Acoustic Energy ）首先制成全金属振膜扬声器，获得崇高评，但售价昂贵。继AE 之后，Monitor Audio 亦发展成全金属振膜扬声器，将这种技术迈向更成熟阶段。全金属振膜扬声器的优点是声音速度快，乾净利落，高音特别宽阔工扬及透明度高。

在振膜周围有一圈边缘与动架连接，它是一种柔顺材料为振膜提供自由活动的悬挂，所用的材料有多种，包括天然橡胶，人造橡胶，PVC 塑料，早期更有些厂家用加漆膜的布，它们都做成波浪形或正反半卷边菜令柔顺度达到指定的高低，气垫式扬声器的低音喇叭边缘必面具有非常高的柔顺度以便大幅度活动，一般透气式扬声器需要的是边缘柔顺度较低，这是考虑采用那种材料的主因。

支架

喇叭支架的工作是保持机械构造稳定及为振膜提供准确的活动，支架必须构造坚固和避免谐振，一般喇叭采用的支架材料有钢、铝合金或镁合金等，钢支架是用高压制成，如果钢料厚的话亦相当坚固，现在不少大口径的低音喇叭仍用钢支架，但如果钢料太薄则容易引起谐振，钢支架制造成本较低，所以在低价扬声器中普遍采用。

铝或镁合金压铸的支架在坚固性及防谐振方面性能更佳，外型亦较美观名贵，但这类支架制造成本较钢架高。有些扬声器尤其是日本货，虽然价钱不贵但亦采用合金压铸的支架，主要是为了使外观更有吸引力，实际上喇叭质素平平。

音圈

喇叭音圈根据低、中、高音单元的需要而有不同，高音喇叭音圈用十分细的线绕成，包括铜线和铝线两种，铝线质重较轻，可获得更佳的瞬态响应，但在承载力和耐用性方面不及铜线，中音和低音喇叭多用铜线绕音圈，而且铜线较粗能承受大功率，有些低音喇叭绕二至四层音圈增加承载力，至於铜线形状亦不同，例如圆形、六角及长方形横断面，圆线最普遍使用，六角及长方形线可以紧密排列不留空隙，能增加散热效率相应提高功率承载力。

普通喇叭的音圈多绕在纸管上，但纸不是良好的导热体，只具有轻的优点，为了提高散热效率，有些喇叭采用铝或Kapton 音圈管，将音圈固定在管上因散热较佳，显著增加承载力，近期愈来愈多扬声器采用这种材料。

一般烧喇叭多数发生在高音喇叭上，因它的音圈用细线绕成，不能承受大功率，有些扬声器设有保护线路，当输入电流过高时自动截断或降低电流防止高音喇叭损坏。中音和低音喇叭音圈较强健不易烧断，只当输入过强时可能导致音圈撞底或偏斜。

磁铁

早期的喇叭多采用镁镍钴（Alinco ）合金磁铁，它具有高强度和容易防止磁场滞漏的优点，可惜制造成本愈来愈高，厂家们被迫采用氧化铁磁铁，亦称陶瓷磁铁，它也具有相当高的磁力，但需要用大块，有些低音喇叭的磁铁重达20 至30 磅，磁场散播性强，在防汛磁地方使用必须小心控制。

有一种地球稀有磁体称为Samarium Cobalt ，中文名译作钐钴磁体，它的磁力为传统式磁铁的五至六倍，因此只需用少量即可达到足够的强度，蛤这种磁体十分昂贵，比较适合用於高单元上，中音及低音单元上甚少见。

分音器

分音器通常用三种零件构成，包括电感线圈、电容及电阻，线圈是用铜线绕成，高通部分线较细，低通部分线较粗，分音器的线圈有空气芯式及铁芯式，视乎不同的设计而定。电容人对音质影响甚大，现在高质素扬声器中分音器多采用聚丙烯电容，它的品质极受HI FI 迷注意。

一般扬声器的扫音器多将零件安装在线路板上，整齐美观，但线路板的铜迹因通路窄关系，可能对大电流记号不利，所以一些发烧级扬声器采用直接用硬线焊接方式，取得更佳音

质。

音响中的场效应管和双极型晶体管

1功率放大器用场效应管或双极型晶体管（以下简称晶体管）作前级和后级对信号进行放大处理。而采用场效应管做的功率放大器，重放的音乐温暖润滑，韵昧十足。用晶体管做的放大器也有其优点，不妨对场效应管和晶体管作一个对比。 1.场效应管主要有结型场效应管（JFET）和绝缘栅型场效应管（IGFET）。绝缘栅型场效应管的衬底（B）与源析（S）连在一起，它的三个极分别为栅极（G）、漏极（D）和源极（S）。晶体管分NPN和PNP管，它的三个极分别为基极（b）、集电极（c）、发射极（e）。场效应管的G、D、S极与晶体管的b、c、e极有相似的功能。绝缘栅型效应管和结型场效应管的区别在于它们的导电机构和电流控制原理根本不同，结型管是利用耗尽区的宽度变化来改变导电沟道的宽窄以便控制漏极电流，绝缘栅型场效应管则是用半导体表面的电场效应、电感应电荷的多少去改变导电沟道来控制电流。它们性质的差异使结型场效应管往往运用在功放输入级（前级），绝缘栅型场效应管则用在功放末级（输出级）。

2.双极型晶体管内部电流由两种载流子形成，它是利用电流来控制。场效应管是电压控制器件，栅极（G）基本上不取电流，而晶体管的基极总要取一定的电流，所以在只允许从信号源取极小量电流的情况下，应该选用场效应管。而在允许取一定量电流时，选用晶体管进行放大，可以得到比场效应管高的电压放大倍数。

3.场效应管是利用多子导电（多子：电子为多数载流子，简称多子），而晶体管是既利用多子，又利用少子（空穴为少数载流子，简称少子），由于少子的浓度易受温度，辐射等外界条件的影响，因此在环境变化比较剧烈的条件下，采用场效应管比较合适。

4.功率放大电路是一种弱电系统，具有很高的灵敏度，很容易接受外界和内部一些无规则信号的影响，也就是在放大器的输入端短路时，输出端仍有一些无规则的电压或电流变化输出，利用示波器或扬声器就可觉察到。这就是功率放大器的噪声或干扰电压。噪声所产生的影响常用噪声系数Nf表示，单位为分贝（dB），Nf越小越好，Nf=输入信号噪声比/输出信号噪声比，晶体管的噪声来源有三种：⑴热噪声：由于载流子不规则的热运动，通过半导体管内的体电阻时而产生；⑵散粒噪声：通常所说的三极管中的电流只是一个平均值，实际上通过发射结注入基区的载流子数目，在各个瞬时都不相同，因而引起发射极电流或集电极电流有一无规则的流动，产生散粒噪声；⑶颤动噪声：晶体管产生颤动噪声的原因现在还不十分清楚，但被设想为载流子在晶体表面的产生和复合所引起，因此与半导体材料本身及工艺水平有关。而场效应管的噪声只产生于载流子的运动，所以场效应管的Nf比晶体管的要小。

放大器不仅其放大其输入端的噪声，而且，放大器本身也存在噪声，所以其输出端的信噪比必然小于输入端信噪比，放大器本身噪声越大，它的输出端信噪比就越小于输入端信噪比，Nf就越大，所以在低噪声放大器的前级通常选用场效应管，或者低噪声晶体管。

5.场效应管的漏、源极可以互换、耗尽型绝缘栅管的栅极电压可正，可负，灵活性比晶体管强。不过在音响功率放大器中，场效应管多以N沟/P沟对管出现，晶体管也以PNP/NPN对管出现。但场效应管在业余应用中较为脆弱，成本也较高。

从以上场效应管和晶体管的对比中不难发现，场效应管具有输入阻抗高、噪声低、功耗低、热稳定性高、抗辐射能力强等优点，因此场效应管的总体性能上要优于晶体管，在许多优秀

的功率放大器中，场效应管得到了较为普遍的采用。而采用晶体管的功率放大器取得靓声者也同样屡见不鲜。工程师根据两种管子的特性，取其各自的优点，设计出一种组合管，效果嘛，当然比它们好。

1、国家标准：

GB/T 10240-1988 电声产品声音质量主观评价用节目源编辑制作规范

GB/T 13157-1991 35mm影片光学声迹的还音电声频率响应特性

GB/T 15397-1994 电影录音控制室、鉴定放映室及室内影院A环、B环电声频率响应特性测量方法

GB3241 声和振动分析用1/1和1/3倍频程滤波器

GB3661 测试电容传声器技术条件

GB3785 声级计电、声性能及测量方法

GB3947 声学名词术语

GB/T 13156-1991 电影院观众厅建筑声学的技术要求

GBT XXXX 《剧场、电影院和多用途礼堂声学设计规范》

GYJ25 厅堂扩声系统声学特性指标

GB/T 4959-1995 厅堂扩声特性测量方法

GB/T14218-93 电子调光设备性能参数与测量方法

SJ2112-82 厅堂扩声系统设备互联的优选电气配接值

GYJ-25 和GB4959，两个重要的国家标准，几乎所有的工程在设计、施工、验收时都需要把它们作为依据。GB/T14218-93和SJ2112-82，这两个标准在设备的选型和工程测试验收中能起到重要的作用。

2、行业标准：

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

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

音响学习知识[大全]

音响学习知识[大全] 如何选择扬声器？ 扬声器实际上是一种把可范围内的音频电功率信号通过换能器（扬声器单元），把它转变为具有足够声压级的可听声音。为能正确选择好扬声器，必须首先了解声音信号的属性，然后要求扬声器能“原汁原味”地把音频电信号还原成逼真自然的声音。人声和各种乐声是一种随机信号，其波形十分复杂。可听声音的频率范围一般可达20Hz-20kHz；其中语言的频谱范围约在150Hz-4kHz 左右；而各种音乐的频谱范围可达40Hz-18kHz左右。其平均频谱的能量分布为：低音和中低音部分最大，中高音部分次之，高音部分最小（约为中、低音部分能量的1/10）；人声的能量主要集中在200Hz-3.5kHz频率范围。这些可听声随机信号幅度的峰值比它的平均值约大10-15dB（甚至更高一点）。因此扬声器要能正确地重放出这些随机信号，保证重放的音质优美动听，扬声器必须具有宽广的频率响应特性，足够的声压级和大的信号动态范围。我们希望能用相对较小的信号功率输入获得足够大的声压级，即要求扬声器具有高效率的电功率转换成声压的灵敏度。还要求扬声器系统在输入信号适量过载的情况下，不会受到损坏，即要有较高的可靠性。扬声器系统主要技术特性的应用：扬声器系统有许多与音色效果和使用场合直接有关的技术特性，为了用好用活这些技术特性，用户必须对它们有所了解。 1）二路（二分频）和三路（三分频）扬声器系统音频信号的频谱范围很宽，把20Hz-20kHz的信号要用一种扬声器单元是无法满足整段频响的；一般的12寸以上大口径扬声器单元，低音特性很好，失真不大，但超过1.5kHz的信号，它的表现就很差了；1-2寸的高音扬声器单元（高音压缩驱动器）重放 3kHz以上的信号性能很好，但无法重放中音和低音信号。于是就有了由各种频响特性单元组成的扬声器系统，由低音（含中低音）和高音（含中高音）两种单元组成的称为二路扬声器系统，由低音、中音和高音三种单元组成的称为三路系统。二路扬声器系统结构简单，造价相对较低，为了解决缺少这段中音频率，于是有些厂家用了一种折衰的方法，即在分频网络上把低音单元的频响特性向上移动，把高音单元拭目以待频率特性向下移动。另外一个问题是，分频交叉点频率只能设定在500Hz-2kHz之间，而此区域正是人声和乐声频谱的重要部分。因此在听觉上人留下“空洞”感和听到的失真。亦因为如此，三路扬声器对喇叭单元的要求相对较高，假若单元的性能不佳，整个扬声器系统的声音就不够平滑，或有严重的相位失真。三路扬声器系统各单元的特性可不作折衷，充分发挥它们各自的长处，两个分频交叉点可选在中音人声和乐声频谱重要部份上、下边缘处，对音质没有任何影响，故三路扬声器系统减小了声音的失真，提高了声音的清晰度，改善了低高和高音间交叉频段的性能，增加了扬声器系统的功率处理能力，因此是文艺演出、音乐厅和歌剧院扩声系统的最佳选择。 2）灵敏度和最大声压级（SPL max）扬声器单元是一种电信号与声音之间的换能器，要求它能以相对较小的输入功率转达换成很宏亮的声音，这就要求扬声器有较高的声压灵敏度，[灵敏度]实质上是一种[转换效率]的体现，各

双声道音频功放的设计

双声道音频功放的设计 1引言 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。回顾一下功率放大器的发展历程。1906年美国人德福雷斯特发明了真空三极管，开创了人类电声技术 的先河。1927年贝尔实验室发明了负反馈技术后，使音响技术的发 展进入了一个崭新的时代，比较有代表性的如"威廉逊"放大器，较成功地运用了负反馈技术，使放大器的失真度大大降低，至50年代电 子管放大器的发展达到了一个高潮时期，各种电子管放大器层出不穷。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。 音频放大器的目的是在产生声音的输出元件上重建输入的音频 信号，信号音量和功率级都要理想——如实、有效且失真低。音频范围为约20Hz～ 20kHz，因此放大器在此范围内必须有良好的频率响 应(驱动频带受限的扬声器时要小一些，如低音喇叭或（高音喇叭)。根据应用的不同，功率大小差异很大，从耳机的毫瓦级到TV或PC音频的数瓦，再到“迷你”家庭立体声和汽车音响的几十瓦，直到功率更大的家用和商用音响系统的数百瓦以上，大到能满足整个电影院或礼堂的声音要求。音频放大器的一种简单模拟实现方案是采用线性模式的晶体管，得到与输入电压成比例的输出电压。正向电压增益通常

很高(至少40dB)。如果反馈环包含正向增益，则整个环增益也很高。因为高环路增益能改善性能，即能抑制由正向路径的非线性引起的失真，而且通过提高电源抑制能力(PSR)来降低电源噪音，所以经常采用反馈。 高频功率放大器用于发射级的末级，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，然后经将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收级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；宽带高频功率放大器的输出电路则是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

功放基础知识

功放基础知识 1 家用声频功率放大器常识 1.1定义 声频功率放大器是将信号源(例如VCD)输来的信号进行放大处理使之能驱动扬声器系统工作的设备它是电声系统中的重要设备决定着整个 放声系统的电声性能和放声效果 1.2分类 从用途上可以大致分为四种 1.2.1 家庭影院用环绕声放大器 它追求准确的声像定位追求听众的现场感受俗称AV放大器AV功放能对编码的或不编码的信号进行处理当然也有仅作功率放大的多声道放大器 1.2.2 专用音乐重放功率放大器 追求低噪声高品质力求原汁原味的艺术体现俗称Hi-Fi放大器1.2.3卡拉OK功率放大器 追求人声表现好并可对人声进行美化 1.2.4 组合音响 追求功能的实现并没有对音色有很高的要求 1.3 AV放大器的组成 一般来讲最常见的AV放大器可分为AV综合放大器内置解码器码器和AV多声道放大器不含解码器两种例如我公司的TA6110和TA 2030就分别属于上述两种放大器也有很多AV功放带有收音功能所以也有人称AV接收机AV RECEIVER 以TAE6110为例一般AV放大器包括音源选择解码音量音调控制功率放大控制与显示和电源等部分如下图所示

1.4 AV放大器的主要指标 1.4.1 输出功率 一般是指功放机输送给其负载的功率单位为瓦W一台功放机的输出功率是和负载大小失真度大小以及测量方法密切相关所以只有说明清 楚这几项条件功率的数值才是有意义的才具有可比性 市场上有的机器标出音乐功率和音乐峰值功率其实由于这两种功率无统一的标准各厂的测量方法也不一样故其数值往往不实 1.4.2 频率响应 频率响应是表征功放机的频率范围以及在频率范围内的不均匀度频率响应曲线是否平直一般用分贝表示 1.4.3 信噪比 信噪比是指功放机输出的信号电平与各种噪声电平之比用分贝dB 来表示信噪比当然越高越好 1.4.4 失真度 失真度是指功放机输出信号的失真程度常见的是指谐波失真多用百 分数表示 2 常见环绕声系统的几种类型 2.1 Dolby Sourround Dolby Sourround是杜比实验室在MP矩阵基础上发展而来的它有4个声道解码器的作用就是把隐藏着的第三维信号恢复出来我们常见的杜比 定向逻辑解码器Dolby Pro Logic采用主动式解码性能比被动式解码器大大提高直到今天还在使用 2.2 Dolby Digital Dolby Digital也是杜比实验室研发的它有5.1个声道其中三个是前置声道左中右和两个环绕声道共5个全频带20Hz20kHz声道 一个被称为.1声道的有限频带3Hz120Hz的不完全频带的低频声道统称5.1声道 这5.1声道中的5声道用来产生平面水平面立体声而.1声道用于表现那些特殊的低频效果声如爆炸声撞击声 所有这6个声道的信号都是数字化的即将模拟声音信号进行取样量化和编码再进行码率压缩形成AC3码流功放机就是将接收到的码流进行解压缩并转换成模拟信号经放大处理后推动扬声器发声 2.3 DTS DTS是英文Digital Theater System的缩写其意为数字影院系统它和Dolby Digital有相似之处也是一种将多声道信号数字化后压缩编码的音频制式采用5.1声道格式但最多可达8.1声道目前采用DTS编码的 的软件越来越多DTS已经在家庭影院中占有重要的地位

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)

功率放大器测试基本常识

功率放大器测试基本常识 一、功率放大器常用测量的仪器： 1.音频信号发生器， 2.毫伏表， 3.示波器， 4.失真仪， 5.负载， 6.信号扫 频仪， 7.万能表, 8.高压测试仪， 9.电阻测试仪。 二、测量仪器连接方式： 三、测试项目： 1.AC 电压测试：单位：V （交流电压） 根据出货地点不同而设定的电压：117±5 V 、220±5 V 。 老化实验时必须提升原电压的10％作为测试电压。 2.DC 电压测试：单位：V （直流电压） 根据各机器要求不同而设定的电压，如±10V 。 3.ID 测试：单位：mv ID 为功率放大器的静态电流之简称。 测试时用万用表200MV 挡，测水泥电阻的两端（发射极对地），标准值为 5MV 或按工程要求。 4.灵敏度测试：(信号强度) 单位：mv 输出额定电压时所须的信号强度：(专业机型)卡侬座700—800 mv ，莲花 音频信号发生器 信号扫频仪 被测产品（功率放大 器） 负载箱 失真仪 毫伏表 示波器 转换器 IN OUT 并联 并联 ＋ － ＋ ＋ － － ＋ ＋ ＋ － － － ＋ － － ＋ ＋ － ～ ～ ～ ～ － －

座400—500 mv或按工程要求。 5.分离度、串音测试：单位：dB 输出额定电压时，两通道间的分离幅度，从一通道满功率输出测另一通道的dB数。标准值60dB。或按工程要求。 6.频响测试：(频率响应) 单位：dB 输出额定电压时，调小本通道VR，使输出衰减10dB,（或20 dB按要求）的电压为“0” dB，调节信号频率至低频和高频（20Hz----20KHz测试），并使信号源幅度不变（输入信号和原来一样），此时的输出与“0” dB相比较，变化在一定范围内±3 dB。 7.信噪比(S\N) 测试：单位：dB或mv 输出额定电压时，去掉信号后的电压，噪音和满功率信号的比值，90dB 以上、3mv以下或按工程要求。 8.额定功率测试：单位：W 2 信号强度和阻抗一定时的电压。功率（P）＝电压（U）/阻抗（R）最大不失真的条件下。 9.失真度测试：单位：％ 1KHz信号，输出额定电压时的失真度。0.5％以下或按工程要求。 10.动态失真测试：单位：％ 输出额定电压时，先关本通道VR至最小，信号源按要求提升25或30dB, 再调大本通道VR，输出10V（例），或按工程要求的电压值，波形不切波，看失真。 11.容性电容测试： 输出额定电压时，把负载调至容性负载，看输出与额定输出相比较的值 应在一定范围内，并且波形无毛刺（振荡）现象。输出额定电压时所加

放大器知识经典问答

放大器知识经典问答 放大器知识经典问答（第一部分） 1.什么是开环电压增益？ 开环电压增益是指当放大器输入输出开路时既开环，放大器输出端的电压变化与输入端的电压变化之比。 2.什么是共模抑制比？ 共模抑制比是指放大器对差分电压信号放大倍数与共模电压信号放大倍数之比，单位为分贝（dB）。 3. 什么是输入电流噪声(in)？ 输入电流噪声（Input Current Noise (in )）：是和无噪声放大器的输入并联应用的等效电流噪声。 4. 电压反馈放大器和电流反馈放大器之间有什么区别？ 两种运放的内部电路是不同的，所以对于一个已给的配臵，两种类型运放是没有必要去互换的。电压反馈的运放受制于内部设计，只有非常低的输入偏流，但内部没有限制差分输入电压，仅仅当外部的反馈需要时才会做出限制。相反，对于电流反馈放大器，其差分输入电压受制于内部设计，但并没有限制它的输入偏流为低，所以仅仅当外部反馈需要时才会限制。尽管，大多数高校仍没有授关于电流反馈放大器的基础知识，但使用电流反馈放大器有许多优点，尤其在高速的应用中请看下面的应用笔记: https://www.wendangku.net/doc/417558308.html,/an/OA/OA-30.pdf OA-30,电流电压反馈放大器的比较 https://www.wendangku.net/doc/417558308.html,/an/OA/OA-07.pdf OA-07,电流反馈放大器应用电路指导https://www.wendangku.net/doc/417558308.html,/an/OA/OA-13.pdf OA-13,电流闭环反馈增益分析和性能提高https://www.wendangku.net/doc/417558308.html,/an/OA/OA-15.pdf OA-15, 在运用宽带电流反馈放大器时，频繁失真https://www.wendangku.net/doc/417558308.html,/an/OA/OA-20.pdf OA-20, 电流反馈误判断https://www.wendangku.net/doc/417558308.html,/appinfo/webench/放大器放大器WEBENCH 支持电流模式和电压模式的放大器类型。 5. 开环和闭环之间有什么差别？ “开环增益”实际上是没有反馈的运放的“内部”增益，通常取 1,000 到10，000，000之间的任意值。请看数据手册中的“开环增益”图；“闭环增益”是整个电路的增益，带有由用户选择适当的反馈电阻值选择的反馈，比如“增益为+10”“或"增益为-2 ”。 6. 什么是输出电流？ 输出电流是指运放的输出端得到的驱动负载的电流。它通常是一个功能：输入过驱动，输出电压和电源的相关性、温度。源极和漏极的特性会有所不同。 7. 我选择了轨对轨（Rail-to-Rail）输入/输出（Input/Output）放大器，但是输出并不是一直是负轨，或一直是正轨。我做错了什么吗？ 单词“轨对轨（Rail-to-Rail）”是易令人误解的。完全正确的应该是“几乎是轨对轨”或“非常接近轨对轨”。大多数R-R放大器任一电源轨上的输出电压为从20到200mv，几乎从未有过对轨的。当需要更多的负载电流时，输出要更远离电源电压轨。大多数放大器通过100k ?或更大的负载提供最大输出电压摆动。在产品数据手册中电气特性表和特性曲线上，指定的输出电压波动都是期望值。此外，当通过https://www.wendangku.net/doc/417558308.html,/appinfo/webench/放大器放

高功率放大器(HPA)基础知识

高功率放大器(HPA)基础知识 1、用途及特点 在无线通信系统，高功放（HPA）是发信电路重要组成部份。通常，它由多级放大器构成，其输出端是发射链路最高电平点，它经双工器与发射天线连接。 HPA在发信电路部位如图1所示。 高功放主要作用，是在发射频率上，将低电平信号放大到远距离传输所要求的高功率电平。因频段、传输距离、天线增益、信号调制方式等因素，不同发射机HPA输出功率差异甚大。在常用微波频段（800MHz~28GHz）可从几十瓦到几十毫瓦不等。 高功放电路特点： （1）在大容量（或多载波）数字通信系统，设计HPA电路尤其是末级电路，常发生大功率输出与线性要求之间矛盾。经常采用三种解决办法 * 采用平衡放大电路，其合成输出功率较单管增加一倍且保持单管线性。在常用微波频段经常用下图所示正交混合电路（或3dB桥）实现功率合成。 * 采用预失真补偿电路，设计一个预失真网络使它产生的三阶互调与HPA三阶互调在输出合路器中相互抵消。构成方式如下图所示，

予失真补偿电路设计复杂、带宽窄，使用不普遍。 *在HPA前级设置自动电平控制（ALC）电路，通过末级输出耦合检波直流，控制PIN衰耗，保持输出功率恒定。防止因前级输入电平过高因饱和失真。该方法只能予防失真而不能改善失真， （注：ALC与大容量长距离数字微波采用的ATPC不同，前者是以保持发射机输出功率恒定，防止失真为目的，采用的是开环控制方式。而自动发射功率控制（ATPC）是发射机功率受控于对端接收电平，当电波传播发生深度平衰落时，提高发射功率，最大可达到额定功率。在正常传输时间里使发射功率小于额定功率10dB。采用的是闭环控制方式。是以减轻干扰、抗平衰落为目的。） （2）HPA采用的大功率器件都呈现极低的输入、输出阻抗，其阻抗实部绝对值很小，都在1~3欧姆左右，而容抗和引线电感很大。对这样的大功率器件进行输入、输出和级间匹配非常困难。因单片微波集成电路（MMIC）技术的发展，许多厂家已制造出输入输出内匹配的大功率器件，大大地缓解设计难度。 （3）HPA输出级必须要考虑空载保护。若与输出负载间发生严重失配（如，连接天线馈线开路或短路）末级与输出负载电路之间将产生大驻波电压，驻波峰值电压一旦落在器件漏极，它与供电电压迭加将使器件击穿。 在微波频段常采取二种保护方法，在4GHz以上频段借助于输出隔离器中的反向吸收负载R吸收反射波，它如下图所示， 在低频段常用定向耦合器（Diectional coupler）检测反射波，超出定值时自动切断功放电源并发出告警。工作示意图如下

基于TDA2030的音频功放设计报告

基于TDA2030的音频功放设计 院（系）名称信息工程学院 专业班级09 普本电信一班学号 学生姓名 指导教师

2012年5月25日 基于TDA2030的音频功放设计报告 1整体设计思路 音频功率放大器主要由前置级、音调级、功率放大级3部分组成。前置级要求输入阻抗高、输出阻抗小、频带宽、噪声小;音调级对输入信号主要起到提升、衰减作用；功率放大级是音频功率放大器的主要部分，它决定输出功率的大小，要求输出功率高，输出功率大的特点。 将功率集成块按一定方式组合，构成音频功率放大集成电路，其频响宽、噪声低、失真小。运用已有的集成电路，可以大大简化了电路的制作过程。 TDA2030是飞利浦公司生产的，实物图如图1 2.集成音频功率放大器TDA2030 TDA2030简介：TDA 2030是一块性能十分优良的功率放大集成电路，其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小，在目前流行的数十种功率放大集成电路中，规定瞬态互调失真指标的仅有包括TDA 2030在内的几种。我们知道，瞬态互调失真是决定放大器品质的重要因素，该集成功放的一个重要优点。 TDA2030 集成电路的另一特点是输出功率大，而保护性能以较完善。根据掌握的资料，在各国生产的单片集成电路中，输出功率最大的不过20W，而TDA 2030的输出功率却能达18W，若使用两块电路组成BTL电路，输出功率可增至35W。另一方面，大功率集成块由于所用电源电压高、输出电流大，在使用中稍有不慎往往致使损坏。然而在TDA 2030集成电路中，设计了较为完善的保护电路，一旦输出电流过大或管壳过热，集成块能自动的减流或截止，使自己得到保护。 TDA2030集成电路的第三个特点是外围电路简单，使用方便。在现有的各种功率集成电路中，它的管脚属于最少的一类，总共才5端，外型如同塑料大功率管，这就给使用带来不少方便。

音箱功放机产品基础知识

音箱、功放机产品基本知识培训教材 广州市迪声音响有限公司GUANGZHOU DESAM AUDIO CO.,LTD

第一章放大器 一、概述 放大器(Amplifier)是音響系統中最基本的設備,它的任務是把信號源的微弱電信號進行放大以驅動揚聲器發出聲音。由于放大器的輸入和輸出都是電信號,不牽涉到复雜的能量變換過程(如傳聲器把聲能變成電能,揚聲器把電能變成聲能等),所以它是音響系統中技朮比較成熟、各項電聲指標比較高的設備。在國產專業音響設備中,進步最快,最能替代進口設備的產品就是一批國產名牌專業功率放大器。 放大器按其在音響系統中所處的位置及其分工不同,可分為前置放大器(前級)和功率放大器(后級)兩大類。前置放大器的主要任務是把從各种信號源(如話筒、唱机、CD唱机等)輸入的信號進行選擇和放大,并提供各种控制功能如均衡控制、音量控制、響度控制、平衡控制、音調控制和帶寬控制等。前置放大器的輸出電平一般定為0dB(即0.775V)或略高一些,它只能驅動耳机放聲,必須經過功率放大器進一步放大才能驅動揚聲器放出宏亮的聲音。功率放大器的主要任務則是把來自前置放大器(在專業音響系統中則是來自調音台)的信號進行功率放大以驅動揚聲器發聲。 在民用音響中,前級和后級的組合有兩种方式,一种把前、后級裝在一起成為一個單元,稱為合并式放大器或稱為擴音机,這种結构較簡單,用得較普遍。另一种就把前級与后級分開裝成兩台設備,這時的功率放大器常稱為“純后級”,這种結构較复雜,成本較高,但搭配較靈活。專業音響系統中則几乎全部是前、后級分開,而且大多數情況下是由調音台代替了前置放大器。只有少數是例外,如中、小功率的背景音樂擴聲机、公共廣播机、卡拉OK机等仍然是采用合并式。 下面分別敘述前置放大器和功率放大器的結构、特性和應用。重點放在功率放大器,而前置放大器僅作扼要介紹。 1、前置放大器 圖1 - 1是典型的立体聲前置放大器(Pre Amplifier)。因為立体聲放大器的左、右通道 完全相同,所以只畫其中一路。 從圖中可,信號源有: 唱机、調諧器、錄音机和線路輸入(LINE IN)或輔助輸入(AUX IN)。 這個輔助輸入是為了增加靈活性,例如在需要時,可供連接CD机、影碟机、錄像机、電子琴、電吉它、電倍司(低音電吉它) 、合成器等高電平(100mV以上)信號或其他線路的輸出信號等。 图1-1前置放大器的组成 不同的信號源,不僅輸出電平和要求与之匹配的負載各不相同,而且它們各自的頻率特性也有很大的差

入门：功放的分类及主要特点分析

启拓专业手拉手会议，矩阵切换厂商-全球抗干扰专家 入门：功放的分类及主要特点分析 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。 按照使用元器件的不同，功放又有“胆机”（电子管功放），“石机”（晶体管功放），“IC 功放”（集成电路功放）。近年来由于新技术，新概念在胆机中的使用，使得电子管这个古老的真空器件又大放异彩，它的优美的声音，令许多烧友拜倒。资深的发烧友几乎都有一台。“IC功放”由于他的音色比不上上两种功放所以在HI-FI功放中很少看到它的影子。 功放大体上可分为三大类“专业功放”“民用功放”“特殊功放”。 “专业功放”一般用于会议，演出，厅，堂，场，馆的扩音。设计上以输出功率大，保护电路完善，良好的散热为主。大多数“专业功放”的音色用于HI-FI重放时，声音干硬不耐听。 “民用功放”详细分类又有“HI-FI功放”“A V功放”“KALAOK功放”以及把各种常用功能集于一体的所谓“综合功放”。“HI-FI功放”就是我们发烧友的功放了，它的输出功率一般大都在2X150瓦以下。设计上以“音色优美，高度保真”为宗旨。各种高新技术集中体现在这种功放上。价格也从千余元到几十万元不等。 “HI-FI功放”又分“分体式”[把前级放大器独立出来]，和“合并式”（把前级和后机做成一体）。一般的讲，在同档次的机型中“分体式”在信噪比，声道分割度等指标上高于“合并机”（不是绝对的）。且易于通过信号线较音。合并式机则有使用方便，相对造价低的优点，平价合并机输出功率一般大都设计在2X100W以下，也有不少厂家生产2X100W以上的高档合并机。 A V功放是近年脱缰而出的一匹黑马，随着大屏幕电视，多种图象载体的普及，人们对“坐在家里看电影”的需求日益高涨，于是集各种影音功能于一体的多功能功放应运而生。 A V是英文AODIOVIDIO即音频，视频的打头字母缩写。“A V功放”从诞生到现在，经历了杜比环绕，杜比定向逻辑，AC-3，DTS的进程，A V功放的与普通功放的区别，在于A V功放有A V选择杜比定向逻辑解码器，AC-3，DTS解码器，和五声道功率放大器。以及画龙点睛的数字声场[DSP]电路，为各种节目播放提供不同的声场效果。但是由于AV功放

音响知识大全

音响知识大全 1、音箱 音箱是将电信号还原成声音信号的一种装置，还原真实性将作为评价音箱性能的重要标准。有源音箱就是带有功率放大器(即功放)的音箱系统。把功率放大器和扬声器发声系统做成一体，可直接与一般的音源(如随身听、CD机、影碟机、录像机等)搭配，构成一套完整的音响组合。有了有源音箱，就无需另购功率放大器，不再为合理选配功放、音箱而发愁，操作简便，其极高的性能价格比，为工薪阶层所普遍接受。 按照发声原理及内部结构不同，音箱可分为倒相式、密闭式、平板式、号角式、迷宫式等几种类型，其中最主要的形式是密闭式和倒相式。密闭式音箱就是在封闭的箱体上装上扬声器，效率比较低；而倒相式音箱与它的不同之处就是在前面或后面板上装有圆形的倒相孔。它是按照赫姆霍兹共振器的原理工作的，优点是灵敏度高、能承受的功率较大和动态范围广。因为扬声器后背的声波还要从导相孔放出，所以其效率也高于密闭箱。而且同一只扬声器装在合适的倒相箱中会比装在同体积的密闭箱中所得到的低频声压要高出3dB，也就是有益于低频部分的表现，所以这也是倒相箱得以广泛流行的重要原因。 有源音箱的一些特性 防磁：音箱扬声器的磁场会严重干扰电视机和电脑显示器的屏幕，并使屏幕扭曲和大块色彩失真现象，这叫“磁化”。为避免不防磁的音箱对显示器的损坏，就要求音箱应具有防磁效果，即使紧贴电视机和显示器也不会干扰屏幕，办法很简单，那就是使用“防磁”扬声器。通常防磁的扬声器价格比普通喇叭高许多。 全频带扬声器： 这是多媒体有源音箱专用的环绕喇叭，因为X.1声道为降低成本，把分立喇叭(需要两只扬声器分频)简化成全频带扬声器，基本能表现出整个音域范围。做得好的全频带扬声器比廉价的同轴扬声器更出色。但说老实话扬声器很难完全覆盖人耳的可闻频率范围，需要由多只扬声器共同负担整个音域的声音重放。并通过分频电路来解决这个问题，所以还是以双分频高低音设计的有源音箱进行回放效果比较好。 平板式音箱： 最近很流行平板式喇叭的音箱设计，大概是大家看中了它的美观小巧，还可以嵌入相片，很酷啊！平板式音箱的优点是声音的均匀性和指向性好，但受结构限制，音域较窄，无法表现出低频的声音，所以一般配用低音炮使用。建议对声音要求高的朋友不要选购平板式音箱。 USB音箱： 就是将数字音频信号从主板上的USB口直接输进音箱，再通过音箱内置的D/A转换电路将信号处理后再输出的音箱。表面上看采用USB音箱的优点是可以提高音质，因为数字信号在传输过程中不会受到干扰，信号的纯净度好，但USB音箱的核心是D/A转换电路，其转换精度对音箱的性能影响很大，目前市场上流行的D/A转换电路有16bit和20bit两种，当然是后者为佳，这个数据比发烧级功放差了很多(因为不可能用成本过高的模块)。USB音箱的缺点是CPU占用率高，老式主板也不支持USB。购买USB音箱可以不买声卡，但这样就无法实现EAX、硬波表等需要硬件来完成的功能。国外的名牌HiFi箱基本没有USB的设计，所以对音质要求很高的朋友大可不必考虑USB音箱。

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。

专业功放维修基础知识

专业功放维修基础知识—功放维修 指南 维修功率放大器（功放）必须具备以下基础知识，功放维修才能从入门到精通。 1，必须对功放的基本原理有一定了解，能读懂功放的电路图纸，能将一台功放印制板划分成几个单元电路，弄懂功放的的电路构成有助于功放电路故障分析。如果对功放的原理还不了解，对功放的电路图还不能读懂，请搜索本站相关资料。本文主要介绍维修功放必须知道的知识，首先要对功放的原理了解，能读懂功放电路图，能将功放电路分成几个单元电路。 2，维修功放更换元件尽量采用和功放原来型号和品牌一致的器件（主要指差分管和功率管），瓷片电容更换时要采用耐压高的电容（主要指消振电容），功率电阻应换成不低于原来器件标称功率。继电器的触点通断电流不低于原继电器的触点通断电流，可根据继电器型号查询继电器参数知道。 3，更换元器件时，大功率管应紧固安装在散热器上（否则会再次导致烧功率管），安装时涂抹硅脂应均匀。 4，元器件更换后应为功放带限流测试（一般为100W左右灯泡）功放工作点，工作点主要是功放输出中点（应无直流电压，一般低于100mv,），功放功率管的偏置电压应对称，恒流源电路和差分电路及恒压偏置电路应工作正常。 保护电路应正常（继电器应正常起跳），对电子保护电路应重点检查，保护电路取样元件应重点检查（否则易导致再次烧大功率管）。 5，功放工作点正常后去掉限流空载为功放通电，可用手触摸大功率管的温升情况，温升正常给功放输入信号（1KHZ正弦波信号），用示波器检查功放输出波形是否正常，功放输出波形应无失真及自激）正常后进入下一程序。 6，给功放带载，让功放输出较小信号试音，用手触摸功率管应不烫手温升正常，继电器应不误动作，慢慢开大信号试音，音箱声音正常散热器温升正常功放就修好了。如果开大音量过程中继电器保护，应立即关机检查。

功放知识

功放术语大全 输出功率（output power）：表明该功率放大器在一定负载下输出功率的大小，一般在功放说明书上标明在8欧姆负载，4欧姆负载或2欧姆负载状态下的输出功率，同时也会 表明功放在桥接状态下，8欧姆负载时或4欧姆负载时的输出功率。这个输出功率表示 功放的额定输出功率，而不是最大或者峰值输出功率。 负载阻抗（load impedance）：表明功放的负载能力，负载的阻抗越小，表明功放能通过的电流能力就越强，一般来说，大部分的功放最低负载阻抗为4欧姆，品质好的功放最 低负载一般为2欧姆。双通道时能够负载4欧姆的功放，在桥接状态下可以负载最低为 8欧姆，双通道时能够负载2欧姆的功放，桥接状态下可以负载4欧姆。桥接状态下只 能负载8欧姆的功放，不可以负载更低的阻抗，否则会造成功放因为电流过大而烧毁。 立体声(两路)模式(stereo mode or dual mode)：一般的功放内部具有两个独立的放大电路，可以分别接受两路不同的信号分别进行放大并输出，这种工作状态称为立体声(两路)模式。 桥接模式(bridge mode)：桥接模式是利用功放内部的两个放大电路相互推挽，从而产生 更大输出电压的方式，功放设定为桥接模式后，成为一台单声道放大器，只可以接受一 路输入信号进行放大，输出端为两路功放输出的正端之间。 并联输入模式(parallel mode)：此方式将功放的两路输入信号通道进行并联，只输入一路 信号来同时驱动两个放大电路，两个输出端输出信号相同。 频响范围(frequency range)：表明功放可以进行放大的工作频段，一般为20－20000赫兹，一般在此数据后面有一个后缀，比如－1/+1dB,这代表这个频率范围的误差或浮动范围， 这个数值约小，表明频率范围内的频响曲线更平直。如果功放的频响范围以－3分贝为 测试条件，这个功放出来的声音可能就没有那么平直了。 总谐波失真(THD)：表明功放工作时，由于电路不可避免的振荡或其他谐振产生的二次，三次谐波与实际输入信号叠加，在输出端输出的信号就不单纯是与输入信号完全相同的 成分，而是包括了谐波成分的信号，这些多余出来的谐波成分与实际输入信号的对比，

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。

音频功率放大器的设计与实现

模拟电子电路实验课程设计 ——音频功率放大器的设计与实现 一、设计任务 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8 。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。 二、设计要求 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。 根据以上设计要求编写设计报告，写出设计的全过程，附上有关资料和图纸。设计报告格式请参见附录一。 三、实验原理 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，采用低噪声场效应管组成放大器是合理的选择。如果采用集成运算放大器构成前置放大器，一定要选择低噪声、低漂移的集成运算放大器。对于前置放大器的另外一要求是要有足够宽的频带，以保证音频信号进行不失真的放大。 常用的前置放大器按结构划分有五种类型： （1）单管前置放大器 （2）双管阻容耦合前置放大器