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，
用百分比来表示就称为总谐波失真。一般来说，总谐波失真在1000赫兹附近最小，所
以大部分功放表明总谐波失真是用1000赫兹信号做测试，但有些更严格的厂家也提供2
0－20000赫兹范围内的总谐波失真数据。总谐波失真在1％以下，一般耳朵分辨不出来，超过10％就可以明显听出失真的成分。这个总谐波失真的数值越小，音色就更加纯净。
一般产品的总谐波失真都小于1％@1kHz，但这个数值越小，表明产品的品质越高。
互调失真(IMD)：互调失真是由于功放内部的晶体管工作特性引起的，使正弦波的波形
发生畸变而产生的。互调失真的存在，直接影响到声音的音质，电子管放大器没有互调
失真，所以一般来说晶体管放大器听起来感觉没有电子管功放那么柔和，舒服。一般互
调失真的数值如果大于0.1%，这个功放的声音就感觉生硬，发涩，不抒展。
共模抑制比(CMRR)：共模抑制是用来衡量共模信号被放大器抑制程度的一个综合指标，详细的定义不赘述了，这个参数一般用负值表示，比如－60dB，这个指标也是严重影响
放大器的音质的指标，此指标数字越低，功放的音质就越好。
阻尼系数(damping factor)：这是功放内阻和负载阻抗的比值，阻尼系数＝音箱的阻抗÷（功放的内阻＋音箱线的阻抗），高阻尼系数的功放对音箱单元的控制能力加强，可以
让单元的反应更加接近功放输出信号的要求，但过高的阻尼系数将导致音箱的低频延展
性变差，声音干硬。比较低的阻尼系数可以获得柔和的低音，但过低的阻尼系数将造成
低音变得拖沓，不干净。一般的功放阻尼系数在200－1000@8欧姆之间。音箱线质量不好，线电阻大同样会影响功放的阻尼系数，造成功放对音箱的控制力减弱，声音变散。
输入灵敏度(input sensitivity)：这是个电压概念，表明当功放达到满功率输出时，在输入
端的信号电压的大小，一般的功放的输入灵敏度电压为0.775v(0dB)到1.5v(+6dB)之间，
灵敏度电压越高，输入灵敏度越低。有些高品质功放，输入灵敏度低是由于采用更深的
负反馈电路，所以具有更低的失真，更宽的频响和更好的音质。
信噪比(S/N or SNR or Hum and Noise)：指功放信号电压和本底噪声电压的比值，这个数
值越大，表明功放的噪声更低。一般专业产品的信噪比都在100分贝左右，用正值标注时，越高越好（有些功放采用负值标注，数值越小越好）。衰减功放的输入电平增益
（关小功放音量旋钮）会降低功放的信噪比。
通道串扰(crosstalk)：意味着功放内部两个放大通道之间通过电路耦合产生的串音，此指
标不好，一个声道的信号就会串到另外一个声道去，从而在另外一个通道产生不干净的
声音，通道串扰的数值一般为－60分贝左右。这个数值用负值标注时，数值越低，表示
两个放大通道之间的分离度越高，声音越干净。
转换速率（Slew Rate）。：衡量放大器的响应速度一般是用电压转换速率其定义是在1
微秒时间里电压升高幅度，如果以方波测量的话则是电压由波谷升至波峰所需时间，单
位是V/u s，数值愈大表示瞬态响应度越好，感觉声音的速度快，能量集中。专业功放的转换速率一般都可以做到40V/u s以上。转换速率低于20V/u s的功放出来的声音会感觉
拖沓和发散。
高通滤波器(high pass filter or HPF)：音响系统中，有时会有一些极低频的次声波（infras onic）信号夹杂在全音频信号当中，这些次声波信号人耳听不见，但是这种信号进入音箱，就会导致低音喇叭产生自激，并导致喇叭损坏，所有，有些功放内部装有次声波消
除滤波器，有些是在后面板设置开关，可以在需要的时候切除无必要的30赫兹或40赫
兹以下的频率，保护喇叭的安全。
限幅器(limiter)：这是功放的保护措施之一，在功放输入电压超过输入灵敏度电压时，对输入信号进行限幅，从而避免功放因为过高的输入电压产生削波失真。有些功放的限幅
器是自动启动的，有些功放在后面板安装了限幅器启动开关来控制限幅器的启动状态。
接地开关(ground left)：功放的机箱一般与电源变压器屏蔽相连，功放机箱也具有接地端，但这个“地”与信号的“地”不同。当电源的接地端存在干扰时，打开接地开关让功放机箱
的接地与之相接可以降低交流声干扰，如果电源地线没有干扰就不要接通。
一、数字功放与D类功放的区别
常见D类功放（PWM功放）的工作原理：PWM功放只能接受模拟音频信号，用内部三角波发生器产生的三角波和它进行比较，其结果就是一个脉宽调制信号（PWM），然后将PWM信号放大并还原成模拟音频信号。因此，PWM功放是用脉冲宽度对模拟音频
幅度进行模拟的，其信息的传递过程是模拟的、非量化的、非代码性的。并且由于目前
器件性能的限制，PWM功放不可能采用太高的采样频率，在性能指标上尚达不到Hi-Fi
级的水平。而数字功放采用一些宽度固定的脉冲来数字地量化、编码模拟音频信号，使
音频信号的还原更为真实。
二、数字功放和模拟功放的区别
数字功放由于工作方式与传统模拟功放完全不同，因此克服了模拟功放固有的一些缺点，并且具备了一些独有的特点。
1. 过载能力与功率储备
数字功放电路的过载能力远远高于模拟功放。模拟功放电路分为A类、B类或AB类功
率放大电路，正常工作时功放管工作在线性区；当过载后，功放管工作在饱和区，出现
谐波失真，失真程度呈指数级增加，音质迅速变坏。而数字功放在功率放大时一直处于
饱和区和截止区，只要功放管不损坏，失真度不会迅速增加，如图1所示。
图1 全数字功放与普通功放过载失真度比较
由于数字功放采用开关放大电路，效率极高，可达75%~90%（模拟功放效率仅为30%~5 0%），在工作时基本不发热。因此它没有模拟功放的静态电流消耗，所有能量几乎都是为
音频输出而储备，加之前后无模拟放大、无负反馈的牵制，故具有更好的“动力”特性，瞬
态响应好，“爆棚感”极强。
2. 交越失真和失配失真
模拟B类功放在过零失真，这是由于晶体管在小电流时的非线性特性而引起的在输出波形
正负交叉处的失真（小信号时晶体管会工作在截止区，无电流通过，导致输出严重失真）。而数字功放只工作在开关状态，不会产生交越失真。
模拟功放存在推挽对管特性不一致而造成输出波形上下不对称的失配失真，因此在设计推
挽放大电路时，对功放管的要求非常严格。而数字功放对开关管的配对无特殊要求，基本
上不需要严格的挑选即可使用。
3. 功放和扬声器的匹配
由于模拟功放中的功放管内阻较大，所以在匹配不同阻值的扬声器时，模拟功放电路的工
作状态会受到负载（扬声器）大小的影响。而数字功放内阻不超过0.2Ω(开关管的内阻加
滤波器内阻)，相对于负载（扬声器）的阻值（4~8Ω）完全可以忽略不计，因此不存在与
扬声器的匹配问题。
4. 瞬态互调失真
模拟功放几乎全部采用负反馈电路，以保证其电声指标，在负反馈电路中，为了抑制寄生
振荡，采用相位补偿电路，从而会产生瞬态互调失真。数字功放在功率转换上没有采用任
何模拟放大反馈电路，从而避免了瞬态互调失真。
5. 声像定位
对模拟功放来说，输出信号和输入信号之间一般都存在着相位差，而且在输出功率不同时，相位失真亦不同。而数字功放采用数字信号放大，使输出信号与输入信号相位完全一致，
相移为零，因此声像定位准确。
6. 升级换代
数字功放通过简单地更换开关放大模块即可获得大功率。大功率开关放大模块成本较低，
在专业领域发展前景广阔。
7. 生产调试
模拟功放存在着各级工作点的调试问题，不利于大批量生产。而数字功放大部分为数字电路，一般不需调试即可正常工作，特别适合于大规模生产。
三、数字功放和“数字化”功放、“数码”功放的区别
所谓的“数字化”功放只是在前置级上采用数字信号处理的方式，在模拟音频信号或数字音
频信号输入后，采用现有的数字音频处理集成电路，实现一些比如声场处理、数字延时、
混响等功能，最后再通过模拟功率放大模块进行音频放大。其典型电路框图如图2所示。
由图2可知，其各模块的接口都是采用模拟方式。而数字声场处理模块的大致原理框图如
图3所示。
图2 数字化功放电路的组成框图
图3 数字声场处理模块原理框图
虽然目前各集成电路厂家都推出了数字声场处理、数字卡拉OK和数字杜比解码集成电路。但是由于目前功放大都只能接收模拟音频信号，所以各集成电路的接口也大多是模拟的，
这就需要反复地进行模/数、数/模转换，由此会引入量化噪声，使音质恶化。
全数字功放除了针对扬声器的接口以外（这是因为目前扬声器都只能接受模拟音频信号），音频信号在功放内部都是以数字信号的方式进行处理（包括功率放大）；对于模拟音频信号，必须转化成数字信号后才能进行处理。
在已经具备数字音频的时代推出数字功放，将可能对音响技术的发展产生重大影响。
TDA2030集成电路功率放大器设计 一、设计题目集成电路功率放大器 二、给定条件 设计一款额定输出功率为10 ~ 20W的低失真集成电路功率放大器，要求电路简洁，制作方便、性能可靠。性能主要指标： 输出功率：10 ~ 20W（额定功率）； 频率响应：20Hz ~ 100kHz（≤3dB） 谐波失真：≤1％ (10W,30Hz~20kHz）； 输出阻抗：≤0.16Ω; 输入灵敏度：600mV（1000Hz，额定输出时） 三、设计内容 1．根据具体电路图计算电路参数 2．选取元件、识别和测试。包括各类电阻、电容、变压器的数值、质量、电器性能的准确判断、解决大功率放大器散热的问题。 3．了解有关集成电路特点和性能资料情况 4．根据实际机壳大小设计1：1印刷板布线图 5．制作印刷线路板 6．电路板焊接、调试（调试步骤可以参考《模拟电子技术实验指 导书》有关放大器测试过程 7．实训期间必须遵守实训纪律、听从老师安排和注意用电安全。 四、功率放大电路的测试基本内容 注意：将输入电位器调到最大输入的情况。 1．测量输出电压放大倍数A u 测试条件：直流电源电压14v，输入信号1KHｚ 70 mv（振幅值100mv），输出负
载电阻分别为4Ω和8Ω。 2．测量允许的最大输入信号（1KHｚ）和最大不失真输出功率测试条件：①直流电源电压14v，负载电阻分别为4Ω和8Ω。 ②直流电源电压10v，负载电阻为8Ω。 3．测量上、下限截止频率f H 和f L 测试条件：直流电源电压14v，输入信号70mv（振幅值100mv），改变输入信号频率、负载电阻为8Ω。 五、参考资料 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，集成块能自动地减流或截止，使自己得到保护（当然这保护是有条件的，我们决不能因为有保护功能而不适当地进行使用）。 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，外型如同塑封大功率管，这就给使用带来不少方便。 TDA2030 在电源电压±14V，负载电阻为4Ω时输出14瓦功率（失真度≤0．5％）；在电源电压±16V，负载电阻为4Ω时输出18瓦功率（失真度≤0．5％）。该电路由于价廉质优，使用方便，并正在越来越广泛地应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中。该电路可供低频课程设计选用。 双电源供电BTL音频功率放大器 工作原理:用两块TDA2030 组成如图1所示的BTL功放电路，TDA 2030（1）为同相放大器，输入信号V in通过交流耦合电容C1馈入同相输入端①脚，交流闭环增益为K VC①＝1＋R3 / R2≈R3 / R2≈30dB。R3 同时又使电路构成直流全闭环组态，确保电路直流工作点稳定。TAD 2030（2）为反相放大器，它的输入信号是由TDA 2030（1）输出端的U01经R5、R7分压器衰减后取得的，并经电容C6 后馈给反相输入端②脚，它的交流闭环增益K VC②＝R9 / R7//R5≈R9/R7≈30dB。由R9＝R5，所以TDA 2030（1）与TDA 2030（2）的两个输出信号U01 和U02 应该是幅度相等相位相反的，即： U01≈U in·R3 / R2
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
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] 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 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 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
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)
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.doczj.com/doc/257497939.html,/an/OA/OA-30.pdf OA-30,电流电压反馈放大器的比较 https://www.doczj.com/doc/257497939.html,/an/OA/OA-07.pdf OA-07,电流反馈放大器应用电路指导https://www.doczj.com/doc/257497939.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.doczj.com/doc/257497939.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.doczj.com/doc/257497939.html,/an/OA/OA-20.pdf OA-20, 电流反馈误判断https://www.doczj.com/doc/257497939.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.doczj.com/doc/257497939.html,/appinfo/webench/放大器放
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
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。
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 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。
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。
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
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
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，
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。