编号：
毕业设计(论文)说明书
题目：双声道音频功率放大器
的设计
系（部）：电子工程系
专业：电子信息工程
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题目类型：?理论研究?实验研究 工程设计?工程技术研究?软件开发?应用研究
年6 月1 日
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功率放大电路是一种常用的电子电路，它是音响设备中对音频信号进行放大处理的核心部分。一般来说，功率放大器由前置放大处理电路、后级功率放大电路和电源及各种保护电路（短路保护、过热保护、过载保护、喇叭保护等）几部分组成。在音响系统中，功率放大电路的输入端连接声源信号或其他音源设备输出的声音信号，后接扬声器负载，对音频信号进行加工处理和不失真放大使之达到一定的功率，然后驱动扬声器发声。由于其工作在音频区段，所以也叫音频功率放大器。晶体三极管是新型半导体元器件，由于具有体积小、价格便宜、性能稳定、维修方便、安全系数较高等优点，在电子领域里应用越来越为广泛。晶体管功率放大器按照工作状态分为甲类（A类）放大、乙类（B类）放大和甲乙类（AB 类）放大器三种。甲乙类音频功率放大器工作在线性区，因其技术成熟、音频性能优异、应用简单、价格低等优势，一直在家用功放市场中占据主流。该音频功放以全互补推挽式功率放大电路进行功率放大，在保证了放大效率的同时，有效地解决了乙类音频功率放大器的交越失真严重的问题。
双声道音频功率放大电路广泛应用于高性能的家庭影院、多媒体、音响系统等电子系统中。因此，利用模拟电子技术与数字电子技术相结合的优势，研究并设计出一种性价比高、性能稳定和音质好的双声道音频功率放大器具有重要的意义。
关键词：功率放大电路；保护电路；音响系统；双声道
Audio power amplifier circuit is a kind of electronic circuit which is very commonly used.It is the core part of the audio equipment that used for amplify the audio signals. Generally speaking, power amplifier was composed by pre process amplifier circuit,post power amplifier circuit, power source and other protect circuit(short circuit protection, over current protection,the load voltage protection,speak er protection).In the audio systems, a udio power amplifier circuit’s input is connect to the sound signals or other from the a udio equipments.It’s output connects to the speaker load,processing and undistorted amplifying the audio signal reach to a higher power,then driving the speaker to voice. Because of it was worked in the audio section,so we also call it audio power amplifier. The transistor is a new type of semiconductor components, because of its small, cheap, stable performance, easy maintenance, high safety factor,it has been more and more widely used in the field of electronics. According to it’s working states,the transistor power amplifier can be divided into three kinds: class A amplifier,class B amplifier and class AB amplifier. Class AB audio power amplifier operating in the linear region, because of its mature technology, audio performance, the application of a simple, low price advantage, has become the mainstream in household power amplifier market. The audio amplifier to the complementary push-pull power amplifying circuit for power amplification,to ensure the amplify efficiency and solve the serious crossover distortion problem of the class B amplifier effectively.
Dual channel audio power amplifier is widely used in highperformance home theaters,multimedias,audio systems and other instrument systems. Consequently,if we can take advantage of combine the analog electronic technology with the digital electronic technology,study and design a cost-effective and stable performances dual channel audio power amplifier of good sounds would be significant.
Key words: audio power amplifier; protect circuit；audio systems; dual channel
目录
引言 (1)
1 功率放大器概述 (1)
1.1功率放大器的定义 (1)
1.2功率放大器的分类 (1)
1.3功率放大器的主要性能指标 (2)
2设计内容要求及技术指标 (3)
2.1设计内容要求 (3)
2.2技术指标 (3)
3 系统设计 (3)
3.1 总体方案设计 (3)
3.2 系统整体框图 (4)
4 各模块电路分析 (4)
4.1 前级调音模块 (4)
4.1.1稳压模块电路 (5)
4.1.2音量调节电路 (6)
4.1.3平衡调节 (6)
4.1.4高音、低音调节电路 (7)
4.1.5高速双运算放大器 (7)
4.2 电源及喇叭保护模块 (8)
4.2.1直流稳压电源模块 (8)
4.2.2喇叭保护电路 (9)
4.3 后级功率放大电路模块 (10)
5 电路板的制作 (13)
5.1 电路板的制作过程 (13)
5.2 电路板的固定 (16)
6 电路调试方法与调试步骤 (17)
6.1 调试仪器 (17)
6.2 电路调试方法 (17)
6.3 电路调试步骤和过程 (17)
7 电路的性能指标测试 (19)
7.1 输出功率的测量 (19)
7.2 频率响应的测量 (19)
7.3 交流声电压的测量 (20)
8 制作过程中遇到的问题和解决方法 (21)
9 设计中存在的不足之处 (22)
10 设计总结 (23)
谢辞 (25)
参考文献 (25)
附录 (26)
引言
当今时代，随着经济社会的不断发展和人们生活水平普遍提高，越来越多的家庭式音影设备以及带有音频输出的便携式电子设备被设计和开发，逐渐普及到人们的日常生活当中。如MP3/MP4、手机、平板电脑、扩音器、家庭音响、汽车音响等等，人们的生活已经逐渐离不开与音频相关的产品。而在这些电子产品当中，功率放大器电路的应用十分广泛和重要。生活当中人们越来越注重视觉和音质上的享受，在大多数的情况下，进一步增强音频系统的性能，如音响的音质，是促进消费者购买相应产品的一个重要因素。因此，在当前已有的音响技术基础上，利用模拟电子技术与数字电子技术相结合的优势，研究并设计出一款性价比高、性能稳定、功能多和音质好的双声道音频功率放大器具有广泛的应用前景和实用价值等重要意义。
本设计主题双声道音频功率放大器主要包含前级音频电压放大及调音（音量、高音、低音、平衡）、后级功率放大、电源模块及喇叭保护电路。前置放大电路应用了芯片TL082高速双运算放大器，其特点是输入偏置电压和偏移电流较低，内部设有输出短路保护，输入级的输入阻抗较高。后级功率放大电路应用了晶体管互补对称推挽电路，采用了大功率三极管C5200和A1943作输出，使得输出功率足够大。喇叭保护电路使用了DC24V 欧姆龙继电器，上电延时3秒吸合，关机瞬断，中点直流保护，起控电压约为0.7V。
1 功率放大器概述
1.1功率放大器的定义
功率放大器简称为“功放”，是指在给定失真率的条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载（例如扬声器）的放大器。功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。
1.2功率放大器的分类
（1）按功率管的工作状态分类
①甲类（A类）功率放大器
甲类功放的工作点Q设定在负载线的中点附近，晶体管在输入信号的整个周期内均导通。放大器可以单管工作，也可以推挽式工作。因为该类放大器工作在特性曲线的线性范围之内，所以其瞬态失真和交替失真较小。甲类功放的电路相对简单，调试比较方便，但效率较低，晶体管功耗大，功率的理论最大值仅为50％，且具有较大的非线性失真，因此这类功放目前在音响电路的设计中基本已经不再使用。
②乙类（B类）功率放大器
乙类功放的输出功率管只导通半个周期，另外半个周期截止。即正半周由一个管子工作，负半周则由另外一个管子负责工作，如此在输出端两边相互合成一个与输入波形相同的完整的波形，去驱动扬声器系统发声。同一个输入信号经过两路分别进行放大是乙类放大器的特征，它的输出功率大，效率较高，但失真也比较大，所以此类音频功率放大器不适宜在一些音质要求较高的场合使用。
③甲乙类（AB类）功率放大器
甲乙类功放介于甲类和乙类之间，其功率输出管的导通时间大于半个周期而又小于一个完整周期，必须使用两管推挽式工作。甲乙类放大器的优点是有效地解决了乙类放大器交越失真较大的问题，其效率又高于甲类放大器，因此在功放的设计中此类功率放大器的应用较为广泛。
（2）按放大器所用的器件分类
①电子管功率放大器
电子管功率放大器具有独特的音色，受到一些音乐发烧友的喜爱，但此类放大器的制作成本高，体积大，耗电量也大。
②晶体管功率放大器
晶体管功放的动态大、速度快，特别适宜于表现一些动态较大的音乐，为家庭影院等媒体场所的首选。
③集成电路功率放大器
集成电路功率放大器的特点是体积小，工作稳定，易于安装与调试。
1.3功率放大器的主要性能指标
（1）输出功率
指功率放大器的额定输出功率，此项指标的比较必须是在限定的总谐波失真下，评价功率放大器的输出功率才有意义。当功率放大器产生额定的总谐波失真之时，在其额定的负载阻抗R L上所产生的功率即为“失真限制输出功率”，也就是我们所说的输出功率。
（2）频率响应
反应了功率放大器对不同信号所表现的放大能力的一个物理量，它反映了该放大器的频率失真大小。该指标可以用来量度一台功率放大器在给定的频段之内，对不同频率所表现的放大性能，实际上也就是测量该放大器对高频、中频、低频，各个频率信号的放大倍数是否均匀相当。一个理想的功率放大器的频率特性曲线应该是平直的，通常从20Hz~20KHz的均匀性在±0.5dB以内。对于某个功率放大器的频率响应指标，应该在表明频率范围的同时指出其增益的范围限制值。若规定的频率范围带非常宽，但其增益的偏差却远远超过了规定的增益限制值，那么此宽频带也就没有了意义。
（3）总谐波失真（THD）
放大器的非线性会使音频信号产生许多新的谐波成分，引起谐波失真。导致失真产生的原因是放大器管子的非线性以及其静态工作点的位置不合适和信号较大。一个功率放大器的输出功率大小不同，其总谐波的失真也不同。该失真是指功率放大器的输入端输入信号与输出端所测得信号的波形不完全一致，如此该音频信号就失去了其原有的音色。失真分为非线性失真与线性失真两种，一个优质的功率放大器，其失真度一般来说要控制在0.1%或者更低。
（4）信噪比（S/N）
噪声主要由晶体管（电子管）和电阻等元件产生，输出信号的电压与同时输出的噪声信号电压的比值称为信噪比。信噪比要足够大，它是音频系统中的一项重要指标。信噪比越大，则说明混杂在信号当中的噪声也就越小，最终输出的音频信号的音质就越好，高质量的功率放大器的信噪比一般都在100dB以上。信噪比的测量结果与被测信号和功率放大器的工作状态、检测前滤波器类型及通带宽度、源电阻等因素有关。
2设计内容要求及技术指标
2.1设计内容要求
广泛查阅和收集资料，了解当前已有的音频功率放大器的工作原理。认真学习以下内容：甲乙类功率放大器的工作原理；大功率晶体管的互补推挽电路设计及具体运用；喇叭保护电路的设计及具体运用；前级调音（高音、低音、平衡）电路的设计及具体运用；功放电源电路的设计及具体应用等相关知识。综合运用所学的模拟电子技术、数字逻辑电路、C语言、单片机原理及应用等专业知识，设计并制作一个双声道音频功率放大器及所用的直流稳压电源，功放部分只能采用分立元件、运放。
2.2技术指标
要求所设计的双声道音频功率放大器满足以下的要求：
（1）最大不失真输出功率P OR≥30W，在P OR下的效率≥50%；（失真度小于5%）。（2）带宽BW≥（40～20000）Hz；（功放部分）。
（3）在前置放大级输入端交流短接到地时，R L=8Ω上的交流声V PP≤100mV。
（4）前置放大器具有低音、高音、平衡和音量调节功能。
（5）制作两路音源选择电路，用一只轻触开关来实现音源的转换，并具有音源选择指示功能。
（6）将所制作的功放板装入机箱。
3系统设计
3.1 总体方案设计
本设计应用了甲乙类（AB类）功率放大器的工作原理，采用了晶体管功率放大电路来对功率进行放大。根据设计的任务要求，所设计的双声道音频功率放大器带有低音、高音、平衡和音量的调节功能，因此需要设计相应的前级调音电压放大电路；要求制作功率放大器所用的直流稳压电源，因此需要设计电源转换电路；功率放大器必须通过功率放大电路来进行信号的功率放大，因此需设计后级双通道功率放大电路。
经过前期查阅资料与整体方案分析后，本设计拟分为三个模块来实现：前级调音和电压放大模块、电源及喇叭保护模块、后级功率放大模块（两块电路板，分别为左声道和右声道）。电路板制作时先完成一个模块的制作，测试成功能够正常使用时才进行下一模块电路板的设计和制作，待每个模块都测试完成时，再把各个模块电路板进行级联整体调试，测量输出功率和频率响应等数据，分析数据正常后再连接音箱进行最终测试。
3.2 系统整体框图
4 各模块电路分析
4.1 前级调音模块
前级调音电路的原理图如图4-1所示。电路中设置了三路输入输出端口，一路用来连接变压器供电，另一路用来安装音频接口后外接音源信号，还有一路作为调音后的音频信号输出，此路输出之后分为两路信号分别供给后级功率放大电路的左右声道。
U 1
MM
级
4.1.1稳压模块电路
前级电路中设计中使用了三端集成稳压管L7806CN ，设计了一个稳压模块电路。三端集成稳压管L7806CN 的引脚排列如图4-2所示。
通过稳压模块来控制电路中的电压保持在一定的值，以起到保护电路的作用。稳压模块与变压器的连接之间采用的两个电阻R1、R2均选择购买功率较大（1W ）的电阻，避免电流较大时烧坏。7.5V 的稳压二极管D6是肖特基稳压二极管，它的正向导通压降为0.4V 左右，整流电流可达几千安培，反向恢复时间极短。稳压二极管D6的作用是稳定电路的电压，保证电路输出的电路不能过大。该模块电路采用了桥式全波整流，电容C1、C2（220uF/25V ）为滤波电容。输入电压经过滤波电容滤波后，6V 电压转变为大约8.5V ，然后经过稳压压降后电压降到6V 左右为前级电路供电。前级电路中的稳压模块电路原理图如图4-3所示。
4.1.2音量调节电路
本电路中使用了三个50K Ω的双联可调电位器和一个100K Ω的单联可调电位器分别实现音量、高音、低音和平衡的调节。音量调节电路用来控制前级电路输出到后级功率放大电路信号的电压大小，从而来控制喇叭放出音频声音的大小。一般来说音量调节电路主要分为衰减式音量调节电路和电子式音量调节电路这两种。本次设计采用了相对简单和易于制作的衰减式音量调节电路，通过可调电位器连入电路电阻的大小来分压，改变电流的大小。电路中RP1为音量调节电位器，其1脚和4脚分别连接音频输入信号，2脚和5脚接地，3脚和6脚分别接双运算放大器的两个输入端。通过可调电位器来调节音量的信号电压变化计算方法如式4-1所示（V o 为输入信号电压，Vi 为输出电压，Rpab 为电位器线圈总电阻，Rpcb 为电路中未连入电路的线圈电阻）。
Vi=(Rpcb/Rpab)×V o （式4-1）
图4-4 两路音量调节电路图
4.1.3平衡调节
通过对音频信号的高低音平衡调节可以改变音箱喇叭播放出的声音的音调。该功能通过使用一个单联可调电位器
R23来实现控制，使R23的三脚接地，1脚和2脚分别连接两路信号的输出，调节电位器的可调旋钮，可以根据个人对音质的要求实现对左右声道音频信号的平衡调节。平衡调节电路原理如图4-5所示。
M
放 后 级
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
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。
3W单声道AB类音频功率放大器 概述 LPA4871是一款3W、单声道AB类音频功率放大器。工作电压2.5-5.5V，以BTL桥接方式，在5V电源供电情况下，可以给4Ω负载提供THD小于10%、平均3.0W的输出功率。在关断模式下，电流典型值小于0.5μA。 LPA4871是为提供足功率、高保真音频输出而专门设计的，它仅需少量的外围器件，输出不需要外接耦合电容或上举电容，采用SOP-8封装，节约电路面积，非常适合移动电话及各种移动设备等使用低电压、低功耗应用方案上使用。 应用 ◆移动电话（手机等） ◆扩音器，蓝牙音响等 ◆收音机 ◆GPS，电子狗，行车记录仪 ◆语音玩具等特征 ◆工作电压：2.5 - 5.5V ◆创新的“开关/切换噪声”抑制技术，杜绝了上电、 掉电出现的噪声 ◆10% THD+N，VDD=5V，4Ω负载下，提供高达 2.9W的输出功率 ◆10% THD+N，VDD=5V，8Ω负载下，提供高达 1.8W的输出功率 ◆关断电流< 0.5μA ◆过温保护 ◆SOP-8封装 订购信息 LPA4871□□□ F: 无铅 封装类型 SO: SOP-8
封装及引脚配置 Bypass +IN -IN GND VDD VO1 VO2 图1. LPA4871的管脚定义图 典型应用电路 音频输入
音频输入 图3. LPA4871差分输入模式电路图 最大额定值 附注1：最大功耗取决于三个因素：T JMAX ，T A ，θJA ，它的计算公式P DMAX =(T JMAX -T A )/θJA ，LPA4871的T JMAX =150℃。T A 为外部环境的温度，θJA 取决于不同的封装形式。（SOP 封装形式为140℃/W ）
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
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
目录 一、序言 (1) 二、Multisim软件简介 (2) 三、总体设计方案 (5) 3.1设计思路 (5) 3.2总体设计框图 (6) 四、设计要求分级分析 (7) 4.1前置级的设计 (7) 4.2 音调控制电路设计 (11) 4.3 OCL功率放大电路设计 (15) 五、总体电路仿真分析 (18) 5.1 测量各级静态工作点 (18) 5.2测量交流分析 (19) 5.3测量瞬态分析 (20) 5.4测量输出最大功率 (21) 六、小结 (22) 附录： 参考文献 (23)
音频功率放大器 一、序言 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。 随着人们生活水平的不断提高，人们对音响要求也越来越高，要求的音响不但体积要小而且音质要好，并且音量还可以调节，所及本设计就是为了解决这个问题而设计的，不但体积小而且音质非常好并且音量可以调整。 音频功率放大器是音响系统中的关键部分，其作用是将传声器件获得的微弱信号放大到足够强度以推动放声系统中的扬声器或其它电声器件，使原声响重现。 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，随着半导体工艺的逐渐成熟，大电流、高耐压的晶体管品种日益增加，越来越多功率放大器采用了无输出变压器的OCL电路或OTL。最初的大功率PNP管是锗管，而PNP管是硅管，两者的特性差别非常显著，电路的对称性很差，人们更多采用的准互补电路，通过小功率硅管 Q1与一只打功率的NPN硅管Q2复合，得到一只极性与PNP管类似的大功率管，降低了电路因对称性差而招致的失真。
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
唐 山 学 院 Protel DXP 课 程 设 计 题 目 系 (部) 班 级 姓 名 学 号 指导教师 张雅静 2016 年1 月 18 日 至 2016 年 1 月 29 日 共 2 周 2016年 1 月 30 日 双声道音频功率放大电路 智能与信息工程学院 12电信一班
1前言 (1) 2 Protel DXP 2004的简介 (2) 2.1 Protel DXP的简介 (2) 2.2 DXP的主要工作界面 (2) 2.3原理图设计基本操作 (4) 2.3.1项目文件和原理图文件的创建 (4) 2.3.2 工作环境设置 (4) 2.3.3 放置元件 (5) 2.3.4 原理图连线 (5) 3 功率放大器简介 (6) 3.1 功率放大器原理 (6) 3.2功率放大器的性能指标 (7) 3.3 TDA 2030简介 (7) 4 双声道音频功放电路的设计 (9) 4.1 系统总体流程图 (9) 4.2 直流稳压电源的设计 (9) 4.3 前置放大电路设计 (10) 4.4 音量控制电路设计 (10) 4.5 功率放大电路设计 (12) 4.6 总体设计图 (13) 5 PCB电路板制作 (13) 5.1原理图的绘制 (13) 5.2 PCB图的绘制 (14) 6 总结 (15) 参考文献 (16)
在当代生活中，人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的提高，人们对音响的性能要求也越来越高。所以，制作出完美音响也成了人们追求的目标。音频功率放大器作为音响设备的重要器件，完美的音频功率放大器是做出完美音响的必要条件。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。无论是从线路技术还是元器件方面，乃至思想认识上都获得了长足的进步。回顾一下功率放大器的发展历程，对我们来说也是一件积极有意义的事情。随着时代的发展，信息时代的来临，音频功率放大领域取得了喜人的硕果。新的技术飞跃往往是新材料、新理论、新方法的出现之后产生的，音频放大器同样也不会例外。在科技日新月异的时代，我们有理由期待更完美的功率放大器的出现。 此次电子技术课程设计我们选择的就是音频功率放大电路的设计。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。
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)
1方案设计 (4) 2方案比较 (7) 3单元模块设计 (8) 3.1直流稳压电源 (8) 3.2前置放大 (10) 3.3 滤波器设计 (11) 3.3.1主要元器件 (11) 3.3.2 低频滤波器电路 (13) 3.3.3 带频滤波器电路 (13) 3.3.3 带频滤波器电路 (14) 3.4功率放大器电路 (14) 3.4.1主要元器件介绍 (14) 3.4.2 电路工作原理介绍 (16) 4 软件设计 (16) 4.1P ROTEL 99SE软件 (17) 4.2W ORD 2003软件 (17) 5系统调试 (17) 系统总图 (17) 6 系统功能 (18) 7.总结与体会 (19) 文献 (20) 附录：电路原理图 (21) 相关设计图 (21) 相关设计软件 (21)
- 2 - 音频功率放大器 摘要：本音频功率放大器由四部分组成：电源，前置放大级，滤波器，功率放 大电路。电源电路输入交流电，输出18V 的直流电，为集成功率放大器供电；再经过变换输出+12V 与-12V 的直流电，为滤波器及前置放大级的运算放大器的供电。前置放大级将音频信号放大至功率放大器所能接受的范围。滤波器电路，分为高通滤波器、中通滤波器、低通滤波器，将输入的音频信号分为不同频率音频信号，并设有开关可以按个人喜好调节输出音频信号。功率放大电路，将输入的信号功率放大。 关键字：音频功率放大器、电源、滤波器、功放电路 Abstract: The audio power amplifier consists of four parts: power supply, level preamp, filter, power amplifier circuit. AC input power supply circuit, output DC 18V, power supply for the integrated power amplifier; another transform output +12 V and-12V DC, in order to filter and preamp-level op-amp power supply. Preamp-level audio signal amplification will be acceptable to the scope of power amplifier. Filter circuit, is divided into high-pass filter, in-pass filter, low pass filter, the input audio signal into different frequency audio signal and a switching regulator in accordance with personal preference, audio output. Power amplifier circuit, the input signal power amplifier. Key words: Audio power amplifier, power supply, filter, power amplifier circuit
TDA2030单电源双通道纯后级功放设计与制作报告一、摘要 后级的输入讯号很单纯，就是承接前级的输出。但后级的负载是喇叭，这就是让许多音响迷，甚至杂志评论写手搞不定之处。后级是前级的负载，是高阻抗负载；喇叭是后级的负载，是低阻抗负载。看起来差不多，只差一个字，但阻抗的一高一低却造成「很容易推」或「推不动」现象。当前级接上高阻抗的后级，它主要提供适切的输出电压，因为后级扩大机的输入阻抗很少低于10KΩ，有这种后级，但不多见，一般都是47KΩ左右。当后级扩大机接上低阻抗的喇叭，它不但要提供适切的电压，也要提供足够的电流。 除少数特例，目前喇叭阻抗很少高过8Ω，甚至还低于4Ω。而1KΩ=1000Ω。差异是不是很大？ 所以Hi-End后级，不但讲求大功率输出，动辄数百瓦，每声道独立装箱，还特别注明是大电流设计，当负载阻抗降低一半，输出功率会提升至原来的两倍。若是输出电流能力不足，当负载阻抗降低时（某些喇叭在工作时，例如Dynaudio，它的阻抗会随着讯号频率降低而降低)，若扩大机输出电流不够，就会产生切割─clipping 二、引言 如今随着科学技术的迅猛发展，电子产品被应用到了人们工作、生活的各个角落。而在众多电子产品中功放的应用相当广泛，功放技术已经渗透到国民经济的各个行业和日常生活的方方面面，在工业自动化、生产过程控制、信息采集和处理、通信工程、音乐播放、家庭生活、办公教学、家用电器等各个方面得到了广泛的应用。特别是一些家用电器音响几乎都是用功放完成。 大量的音频功放的使用带来了大量的音响的生产。在一些功放的生产以及维修中，对其音响是否规范的检测尤其重要。 在功放生产线上，工人们需要对功放的每个部分进行检测，以确定音响能否发出高品质的音效。为了解决音频功放的检测问题，适应市场需要而设计不同类型的音频功放设备。 三、设计方案 3．1系统框图
目录 摘要 (1) Abstract (1) 第一章绪论 (2) 双声道BTL功放电路设计内容 (2) 双声道BTL功放电路设计要求 (2) 国内外发展现状 (2) 第二章 BTL简介 (3) BTL功率放大电路简介 (3) BTL电路的组成及工作原 (4) BTL集成功放电路的构成. (5) 第三章BTL功放工作原理 (6) BTL功放电路 (6) BTL功放电路工作原理 (6) . BTL功放电路特点 (6) OCL功放电路 (6) OCL电路特点 (7) 第四章双声道BTL功放电路原理图设计 (7) 电路原理结构框图 (7) BTL电路原理图 (8) 第五章双声道BTL功放单元电路设计 (9) 电源电路 (9) 前置放大电路 (10)
功率放大电路 (11) 音量控制电路 (12) 总结 (12) 致谢 (14) 参考文献 (14) 附录 (15)
摘要 分析分立元件BTL电路及输入信号和输出信号的特点，归纳出构成BTL电路的一般原则，同时介绍了集成功放电路在不同用法下如何构成BTL。在实际工作中使用起来更加方便容易。集成功率放大器由于不仅具有体积小、重量轻、成本低、外围元件少、安装调试简单、使用方便的优点；而且在性能上也优于分立元件，例如温度稳定性好，功耗小、失真小，特别是集成功率放大器内部还设置有过热、过电流、过电压等自动保护功能的电路对电路自行进行保护。由于集成功率放大器具有分立元件不具有的很多优点，近年来集成功率放大器件发展很快，使用相当广泛。集成功放在实际应用中通常接成OCL电路，或OTL电路，接成BTL（Balanced Transformer Less）电路却很少，而BTL电路的优点是电源利用率比前面两种电路高4倍。采用音频电位器控制，通过改变输入音频功放的电压大小，从而改变输出声音大小。整体电路连接，输入小音频信号，接通电源，便可听到放大后的双声音频效果。 关键词：BTL电路、集成功率放大器、电位器 Abstract BTL circuit analysis division element and the input signal and the characteristics of the output signal, summarized the BTL circuit constitute the general principle, and introduces the integrated amplifier circuit different usage in how to constitute BTL. In practical work convenient for operation easy. Integrated power amplifier has not only because of its small volume, light weight, low cost, peripheral less component, installation and debugging of the advantages of simple and easy to use; And the performance is better than division components, like temperature stability, low consumption, distortion is small, especially integrated internal power amplifier is set overheated, over electric current, over voltage and automatic protection function of the circuit to circuit to make their own protection. Due to the integrated power amplifier has elements have divided in recent years many advantages, and integrated power amplifier
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
音频功率放大电路的设计 王##(安庆师范大学物理与电气工程学院安徽安庆246011) 指导老师：祝祖送 摘要：本文的内容是音频功率放大电路的设计，其有操控简单、音质好等特点。本设计电路使用的是TDA2030为音频功率放大器，其工作电压为+15V。它将输入电路的电流放大，之后再将扬声器驱动工作。采用LF353对输入的音频信号前级放大，采用DAC0832对前级放大进行控制，采用STC89C52单片机控制电路的放大倍数，最后由液晶显示器显示出放大倍数。 关键词：功率放大器，前级放大，保护电路 1引言 对音频功率放大电路进行研究，其意义是目前在该领域有很好的发展前景，在我们的实际生活中的应用也是十分广泛的。小至我们经常使用的音乐MP4，大到城市报警系统。该设计的研究分别为硬件及软件两部分。扬声器输入电路、功率放大电路、前级放大电路、以及单片机电路构成本设计的硬件电路；液晶显示、键盘扫描、单片机控制等构成本设计的软件部分。 音频功率放大电路设计过程中困难的是选择各部分硬件电路，由于功率放大器的技术要求比较详细，电路各部分的数据选择及硬件的选择会更加复杂，为达到相应的技术指标，需要多次对电路进行调试。熟练使用C语言，加强分层设计编程能力和程序编写程序的可读性，不断修改程序，以达到设计目的。 2 总体方案 2.1设计思路概述 2.1.1设计要求及目的 (1)学习电路的设计及C语言编程。 (2)了解功率放大电路的工作原理，绘制相应的功率放大电路。 (3)完成硬件电路的制作，完成软件程序的编辑。 (4)完成论文。 2.1.2技术指标 (1)由麦克风输入音频信号，音频功率的范围是10Hz-10KHz。 (2)失真度为0.4%-1%。 (3)输入电压范围为150mV-5V。 (4)输出负载能力为7Ω/3Ω。 2.2总体设计方案 方案一：音频功率放大器使用模电设计，硬件原理图见图1。主要设计电源和功放两部分，稳压电源由稳压电路、整流电路、滤波电路等部分组成；功放电路由TDA2030、耦合电容等部分组成。电源电压可以根据电路需要来改变电压值，而不同的电压值对应的放大器的承载能力是不同的。由扬声器提供信号源，通过功放管进行功率放大，从而达到目的，最后结果由示波器显示出来。 优点：电路中设计了电源部分，所以在连接电源的的时候方便快捷。 缺点：由于元器件较多，在选择时就比较困难，在焊接时难度较大。
2008年海南省大学生电子设计竞赛试题-高职高专组 参赛注意事项 （1）2008年11月21日8:00竞赛正式开始，每支参赛队限定在提供的A、B、C、D、E、F题中任选一题；认真填写《登记表》各栏目内容，填写好的《登记表》由赛场巡视员暂时保存。 （2）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。 （3）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。 （4）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。 （5）2008年11月23日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专 立体声音频功率放大器（A题） 一、任务 设计并制作一个立体声音频功率放大器。 二、要求 1、基本要求 在放大通道的正弦信号输入电压幅度为500m V～1V，等效负载电阻R L＝8Ω时，放大器应满足： （1）额定输出功率（单通道）P O≥10W（可使用集成功率放大电路或大功率晶体三极管）。 （2）频率响应：f L ～f H ＝20Hz～20kHz。 （3）在满足P O和频率响应下的谐波失真≤3%。 （4）在P O下的效率 ≥55％。 （5）信噪比(S/N)≥55dB。 （6）自制放大器所需的电源（电源变压器可购成品）。 2、发挥部分 （1）制作四音源选择电路，用轻触开关（单只或四只）实现音源转换。 （2）制作实用音调控制电路，音调控制范围≥12dB，音调特性自定。 （3）制作数字音量控制电路（不可使用专用音响音量控制集成电路，可用通用数字电路及单片机控制电路实现），用两只轻触开关分别实现音量的加减。
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