1 概述
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=32 Q、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这一指标大小与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%。
输出额定功率的条件
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。即在一定的Vcc 电压、一定的负载电阻RL 时、一定的THD+N 下可输出多少功率。这输出功率一般是在这条件下的最大输出功率,称为额定功率。音频功率的额定功率主要取决于Vcc 的大小。在THD+N 不变条件下，女口Vcc=5V , RL=4 Q时，输出额定功率为2W;若Vcc=3V、RL=4 Q时，输出额定功率降为0.7W。当然，若额定功率为2W,如果增加输入电压使输出超出2W,则其TDH+N必然大于额定值时的THD+N 值。
2原理图设计
2.1方案选择
本次模拟电子线路课程设计（即硬件设计）我做的是
555定时电路设计，本着需要
达到一定的性能指标的前提下，同时又考虑到我们这是第一次动手操作焊接电路板，因而 电路图不能够太复杂，我在网上搜索到如下两种设计示例:
示例一中具体如图一:
如上图所示，该电路运用到两个运算放大器。上面一个 LM4700是一个反相输出负反
馈放大电路。如我们的模拟电子线路中的知识知道：这样的一个电路是为了稳定输出，防 止饱和失真以及截止失真。同时，下面的一个
LM4700是一个反相输出正反馈功率放大电
路，则由理论上来说，这里是对源信号的一个功率放大，以达到对声音功率放大的结果。
如上图所示，方案中也都是利用到了运算放大器的放大运算作用，其中利用到了大量 的电阻和
电容这样对其中的噪声的过滤就会有很好的作用，但是与此同时，这样的话，元 件数太多，焊接的时候会相对比较麻烦。
RL 1k
图2.1方案一原理图
但是从另外一个方面来说，由于该电路中的放大作用只是利用了运算放大器的运算放
大作用，因此最后的性能效果不会很好，对于噪声也没有一定的滤出作用， 基于上述分析, 我决定放弃方案一。
如此，我就选择了另外的一个方案，具体电路图如下：
C6
V1
、I - - 0 12Vdc D1
R4
22k
C3
0.1u >
V2
—I'F
12Vdc
图2.2方案二原理图
2.2原理图设计分析
我所选择的电路图中，基本上综合了上面所淘汰的三个原理图的特点，利用了 TDA2030的反相输出来稳定输出，同时正反馈中来进行放大，并且利用了二极管
VD1、
VD2来单向导电，然后在输出端口利用一个电阻和电容的并联关系来选择输出。另外元件 数目也不是很多，操作实际可行。
D 类音频功率放大器是基于脉冲宽度调制 （PWM ）技术的开关放大器，包括PWM 调制 器、功率H 桥、三角波发生器和低通滤波器等。文章首先对
D 类音频功率放大器与传统
的音频功放进行了分析和比较，然后对D 类音频功率放大器的工作原理、系统结构和两种 拓扑结构进行了详细的分析和研究，最后对具有低功耗、低失真、高效率等高性能
D 类音
频功放设计的难点和要点进行了研究，并提供了可行的解决方案，展望D 类音频功放的发展 趋势。
在总体网络中，我使用的是桥式振荡电路的原理电路，这个电路由两部分构成，即放
可修改编辑
C5 0.1u
V+
120N Q 045
R222k
OUT
D2
A(t)648A 1
R5
1
RL
1k
120N Q 045 C4 0.22u
R6
10u
U1A8 3
C7 10u
玄 R3
< 680
C2 22u
精品
大电路和选频网络电路。其中放大电路是有输入阻抗咼和输出阻抗低的特点。而选频网络 同时兼作正反馈网络。四臂电桥中，对角线顶点接到放大电路的两个输入端，桥式振荡电 路的名称由此得来
图2.3网络图
图2.3中所表示的RC 串并联选频网络具有选频作用，它的频率响应特征曲线具有明显 的峰值 由图2.3有:
R*丄 sC 1
sC
反馈网络的反馈系数为
F v (s)止
M(s) sCR
1 3sCR (sCR)2
就实际的频率而言，可用s j 替换，则得
j RC
F V
2 2 2
(1
2
R 2C 2
) j3 RC
1
故当0
，则上式变为
RC
F V ------------ ---- 3 j(——)
C8
R10
R11
你
R9 1k