音频功率放大器设计说明书要点
高保真音频功率放大器设计资料
电子技术课程设计
方案二： LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、 电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波 失真小等优点，广泛应用于录音机和收音机之中。LM386电 源电压4--12V，音频功率0.5w。LM386音响功放是由NSC制 造的，它的电源电压范围非常宽，最高可使用到15V，消耗 静态电流为4mA，当电源电压为12V时，在8欧姆的负载情况 下，可提供几百mW的功率。它的典型输入阻抗为50K。
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电子技术课程设计
六、参考文献
[1] 付家才.电子实验与实践.北京：高等教育出版社， 2005.9 [2] 廖芳.电子产品生产工艺与管理.电子工业出版社2003.9 [3] 周泽义.电子技术实验.武汉：武汉理工大学出版社， 2001.5 [4] 谢自美.电子线路设计· 实验· 测试.第三版.武汉：华中科 技大学出版社，2006.8
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Chapter 4:
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电子技术课程设计
四、功率放大电路设计
功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输 出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出信号的 非线性失真尽可能地小，功率尽可能的高。
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电子技术课程设计 五、调试与测量
（1）通电观察。接通电源后，先不要急于测试，首先观察功放电 路是否有冒烟、发烫等现象。若有，应立即切断电源，重新检查电 路，排除故障。 （2）静态工作点的调试。将功率放大器的输入信号接地，测量输 出端对地的点位应为0V左右，电源提供的静电电流一般为几十mA 左右。若不符合要求，应仔细检查外围元件记接线是否有误；若无 误，可考虑更换集成功放器件。 （3）动态测试。在功率放大器的输出端接额定负载电阻RL条件 下，功率放大器输入端加入频率等于1KHz的正弦波信号，调节输入 信号大小，观察输出信号的波形观察输出信号的波形。若输出波形 变粗或带有毛刺，则说明电路发生自激振荡，应尝试改变外接电路 的分布参数，直至自激振荡消除。然后逐渐增大输入电压，观察测 量输出电压的失真及幅值，计算输出最大不失真功率。改变输入信 号的频率，测量功率放大器在额定输出功率下的频带宽度是否满足 设计要求。
毕业设计集成化音频放大器说明书【范本模板】
集成化音频放大器说明书一、产品功能简介本产品是一种可普遍用于家庭音响系统、立体声唱机等电子系统中；并可接收从收录机、话筒、VCD、DVD、EVD、电脑、电视机和其他线路输出的微弱音频信号.二、产品特点1、体积小,便于携带。
2、输出功率大,失真小。
3、具有超低耗能，无辐射。
4、使用范围宽，适用性强.5、抗干扰性强，稳定性高。
6、为适应不同人群对音量的敏感性，特设计了多个声音控制器。
三、产品主要设计技术指标与参数1、输入电压：±9V/DC；2、输入电流：5mA-100mA；3、额定功率：1W-8W；4、输出阻抗：≤0.16Ω;5、谐波失真:≤1％（10W,30Hz-20kHz）；6、频率响应:20Hz-200kHz（≤3dB)。
四、使用操作说明如图1所示1、插上电源，接入信号。
2、旋钮RP11为话筒输入信号调控,往左信号调大，往右信号调小。
3、旋钮RP12为收音机信号调控，往左信号调大,往右信号调小。
4、旋钮RP31为低频信号调控，往左信号调大,往右信号调小。
5、旋钮RP32为高频信号调控，往左信号调大,往右信号调小.6、旋钮RP33为功放输入信号调控，往左信号调大，往右信号调小.五、注意事项1、本产品应在干燥地方使用，切忌在潮湿的地方使用,以防漏电或短路造成产品损坏。
2、不使用时，请随手关掉器件的开关，以延长产品的使用寿命和节能。
六、敬告请按说明书操作，若违反说明书操作规则或事项造成产品损坏及安全事故，一切后果由本人自己承担.七、组员分工细节1、产品设计制作负责人：2、PPT制作负责人：3、说明书制作负责人：八、附录1、集成化音频放大器物品清单（表1）2、集成化音频放大器总原理图（图1)3、集成化音频放大器直流电源设计原理图(图2）集成化音频放大器物品清单（表1)集成化音频放大器总原理图（图1）集成化音频放大器直流电源设计原理图(图2)。
音频功率放大器的设计
音频功率放大器的设计
一、音频功率放大器
1、定义
音频功率放大器（PA）是一种用于提高音频设备输出功率的设备，以增加音频系统的响度。
它可以将低功率信号变成足够大的信号，能够推动音箱或拓展环境的响度。
通过调整音频功率放大器的参数，可以改变音频系统的响度和声学特性。
2、类型
音频功率放大器可以分为两类：模拟功率放大器和数字功率放大器。
模拟功率放大器是一种传统的音频放大器，它主要用于推动音箱。
数字功率放大器是一种现代化的音频放大器，它使用数字信号处理技术，能够提供更高的响度和更低的热损耗。
3、设计
（1）模拟功率放大器
模拟功率放大器的设计原理基于晶体管效应放大器（CEA）。
CEA可以将低功率的输入信号放大，使其达到足够大的功率，从而推动音箱。
CEA的典型设计利用晶体管的互补对称原理，使用NPN型和PNP型晶体管组合，来提高其响应时间和低频性能，并能够有效抑制回音和失真。
（2）数字功率放大器
数字功率放大器的设计利用数字信号处理（DSP）技术，以获得更高的响度和更低的热损耗。
它采用噪声抑制技术，可以减少噪声干扰，从而提高声音质量。
音频功率放大器设计
04 音频功率放大器性能测试 与优化
测试方法与设备
测试方法
采用失真度测试、动态范围测试 、信噪比测试等多种方法，全面 评估音频功率放大器的性能。
测试设备
需要使用音频分析仪、信号发生 器、功率计等专业设备，确保测 试结果的准确性和可靠性。
测试结果分析
01
02
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失真度分析
分析音频功率放大器在不 同功率输出下的失真度， 判断其线性度表现。
加强散热设计
优化散热设计，降低放 大器工作温度，提高其
稳定性。
噪声抑制措施
采取有效的噪声抑制措 施，提高信噪比性能。
05 设计总结与展望
设计总结
设计目标达成情况 实现了预期的功率放大倍数，满足了音频信号放大的需求。
优化了电路的效率，减少了能源消耗，符合绿色环保标准。
设计总结
提高了放大器的稳定 性，减少了噪声和失 真，提升了音质。
为单位。
频率响应
衡量音频功率放大器的频率范 围，即其能够处理的最低频率
和最高频率。
失真度
衡量音频功率放大器对原始音 频信号的失真程度，失真度越
低，音质越好。
阻尼系数
衡量音频功率放大器对扬声器 的控制能力，阻尼系数越高， 对扬声器的控制能力越强。
03 音频功率放大器设计
输入级设计
输入阻抗匹配
确保输入信号源与放大器输入阻抗相匹配，以减 小信号源的负担并提高信号传输质量。
动态范围评估
了解音频功率放大器在高、 低电平信号下的表现，判 断其动态范围。
信噪比分析
通过对比放大器输入与输 出信号的噪声水平，评估 其信噪比性能。
性能优化建议
改进电路设计
根据测试结果，优化电 路设计，降低失真度，
音频功率放大器设计说明书
音频功率放大器的设计任务书1 设计指标（1）直接耦合的功率放大器，额定输出功率10W，负载阻抗8Ω；（2）具有频响宽、保真度度、动态特性好及易于集成化；（3）采用分立元件设计；（4）所设计的电路具有一定的抗干扰能力。
2 设计要求（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）S C H文件生成与打印输出。
3 编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
4 答辩在规定时间内，完成叙述并回答问题。
音频功率放大器设计摘要：这款功放采用了典型的OC L 功放电路，为全互补对称式纯甲类DC 结构，功放的每一级放大均工作于甲类状态。
输入级和电压放大级采用线性较好的沃尔漫电路，差分管及电流推动管分别为很出名的K170、J 74（可用K389、J 109孪生对管对换）对管和K214、J77中功率M OS 管，功率输出级为2SC 5200和2S A1943大功率东芝管并联输出，功率强劲，驱动阻抗2Ω的喇叭也轻松自如，毫不费力。
综合运用了我们前面所学的知识。
设计完全符合要求。
关键字：沃尔漫电路 T IM 共源-共基电路 共射-共基电路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。
2 设计思路甲类放大器作为一种最古老，效率最低，最耗电，最笨重，最耗资，失真最小的放大器它有吸引人的音质。
甲类放大器输出电路本身具有抵消奇次谐波失真，且甲类放大器管子始终工作在线性曲线内，晶体管自始自终处于导通状态。
因此，不存在开关失真和交越失真等问题。
甲类放大器始终保持大电流的工作状态。
所以对猝发性声音瞬间升降能迅速反映。
因而输出功率发生急剧变化时，电输入音 频信号前置放大级电路 共射-共基电路共射-共基电路恒压源电路推动级反馈电路至末级 功放沃尔漫电路图1 前置放大电路框图源电流变化微乎其微。
音频功率放大器设计与制作
音频功率放大器设计与制作
一、音频功率放大器设计综述
音频功率放大器是以音频信号作为输入，将输入的音频信号放大，输出更大的音频功率（声压），以满足音频系统的需要。
由于音频功率放大器的设计要求较高，一般采用多种多样的电子元件组成，如放大器、功率放大器、低通滤波器、高通滤波器等，以确保良好的信号质量。
1.1功率放大器的电路类型选择
在音频功率放大器的电路类型选择上，一般采用双极功率放大器电路类型，因为它具有优良的输入输出特性，它的输出电流和输入电压相关性较大，输入阻抗较低，输出阻抗较高，具有低失真和高信噪比等特点。
1.2功率放大器的输出功率
在音频功率放大器设计中，输出功率大小起着重要作用，当音频功率放大器的输出功率大小过大时，音响系统将出现过载的问题，导致音响系统出现声音变化，甚至发生损坏。
因此，必须根据音响系统的需要，合理选择功率放大器的输出功率。
功放使用说明书
功放使用说明书一、产品简介功放（又称音频功率放大器）是一种音频设备，用于放大音频信号以驱动扬声器。
本使用说明书是针对功放的操作以及相关注意事项进行说明，帮助用户正确使用产品。
二、产品特点1. 高保真音质：功放采用精密的电路设计和高品质的元器件，能够提供高保真的音质，还原音频输入信号的细节和动态范围。
2. 多路输入：功放配备多种输入接口，包括RCA、XLR和光纤等，可连接多种音频设备，如CD播放器、电视、电脑等。
3. 输出稳定：功放输出电路设计稳定，能够保持输出信号的稳定性，避免音频失真和损害扬声器。
4. 耐用可靠：功放采用优质的材料和制造工艺，具有良好的耐用性和可靠性，可长时间稳定工作。
三、使用前注意事项1. 请仔细阅读本使用说明书，了解产品的功能和特点，并按照说明进行正确操作。
2. 请确保功放处于通风良好的位置，避免长时间在密闭环境下使用，以防过热。
3. 请不要将功放放置在潮湿、尘土较多的环境中，以免影响产品的性能和寿命。
4. 请勿将金属物品或液体溅入功放内部，防止短路和电气故障。
5. 请使用标准电源插头插入功放的电源接口，确保电源连接安全可靠。
四、操作指南1. 连接音频源：根据实际需要，选择合适的音频输入接口，将音频源设备（如CD播放器）与功放连接。
确保连接牢固。
2. 连接扬声器：选择合适的扬声器输出接口，将功放与扬声器连接。
注意正负极的正确连接，以避免相位颠倒。
3. 调整音量：在启动功放和音频源设备后，逐步调节功放的音量，以获得理想的音频输出。
4. 控制功能：功放可能配备了一些控制功能，如均衡器、音效调整等。
根据需要调整这些功能，以获得更满意的音质效果。
5. 关机操作：在使用结束后，先将音频源设备关闭，再将功放关闭，避免突然切断电源对设备和扬声器造成损害。
五、故障排除1. 无音频输出：首先检查音频源设备是否正常工作，确保音频信号正常传输到功放。
然后检查功放的音量控制、扬声器连接等是否正确。
音频功率放大器设计说明书
1设计指标
（1）直接耦合的功率放大器，额定输出功率10W，负载阻抗8Ω；
（2）具有频响宽、保真度度、动态特性好及易于集成化；
（3）采用分立元件设计；
（4）所设计的电路具有一定的抗干扰能力。
2设计要求
（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。
3编写设计报告
写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
4答辩
在规定时间内，完成叙述并回答问题。
音频功率放大器设计
摘要：这款功放采用了典型的OCL功放电路，为全互补对称式纯甲类DC结构，功放的每一级放大均工作于甲类状态。输入级和电压放大级采用线性较好的沃尔漫电路，差分管及电流推动管分别为很出名的K170、J74（可用K389、J109孪生对管对换）对管和K214、J77中功率MOS管，功率输出级为2SC5200和2SA1943大功率东芝管并联输出，功率强劲，驱动阻抗2Ω的喇叭也轻松自如，毫不费力。综合运用了我们前面所学的知识。设计完全符合要求。
关键字：沃尔漫电路TIM共源-共基电路共射-共基电路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。
2设计思路
甲类放大器作为一种最古老，效率最低，最耗电，最笨重，最耗资，失真最小的放大器它有吸引人的音质。甲类放大器输出电路本身具有抵消奇次谐波失真，且甲类放大器管子始终工作在线性曲线内，晶体管自始自终处于导通状态。因此，不存在开关失真和交越失真等问题。甲类放大器始终保持大电流的工作状态。所以对猝发性声音瞬间升降能迅速反映。因而输出功率发生急剧变化时，电源电流变化微乎其微。由这种强大的驱动者来推动扬声器就能轻而易举的获得高保真的重放效果。为了能得到好的音质,在设计时,我采用了前后级分离。前置低放和末级功放完全分离,甚至分开供电。电路的方框图如图1所示。
音频功率放大器设计
乙类
甲乙类
iC
●
●
Q
Q
Q
●
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第一节
01
第三节
02
第二节
03
集成功率放大器
04
概述
05
第四节
06
功率放大器设计
07
各类放大电路
08
第二章 音频功率放大器设计
2.2 互补对称电路
T1、T2：参数互补对称，称为互补对称电路。VI=0 时 VO=0。
T1和T2分别组成射极输出器
VI>0 时 T1 导通T2截至的等效电路 。
T1和T2分别组成射极输出器
VI<0 时 T1 截至T2导通的等效电路
2.2 互补对称电路
1.OCL电路
2. 2 .1双电源互补对称电路（OCL)
u
iC1
iC2
ωt
ωt
ωt
ωt
u
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电路组成
返回
io
iC1
iC2
T1
T2
E
+UCC
ui
uo
+
-
－UCC
静态功率如何
功率计算
1. 输出功率： Po = —— · —— = — Uom Iom
集成功率放大器
第二章 音频功率放大器设计
功率放大器设计
2.1概 述
例： 扩音系统
执行机构
功率放大器的作用： 用作放大电路的输出级，以驱动执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转等。
乙类：t＝T/2，管子只导通半个周期，另半个周期截止。
甲乙类：T/2 t<T ，管子导通时间大于半个周期，截止时间小于半个周期。
音频功率放大器设计方案与制作
音频功率放大器设计方案与制作
一、音频功率放大器的简介
二、原理
音频放大器采用一种称为“负反馈”的技术。
这种技术是指从输出端反馈输入端的一小部分，以抑制非线性的音频信号，从而改善信号失真。
负反馈将小部分信号重新发送回输入端，并将其与未受到反馈的输入信号混合，从而减少了输入信号的失真。
三、设计方案
1.首先，定义音频放大的输入和输出信号。
输入信号是音频源（如mp3播放器，CD播放器等）的音频输出，而输出信号是驱动扬声器的音频信号。
2.设计一款可以支持不同音频输入信号的放大器，要求输入信号的音量可以在一定范围内调整。
3.设计出一个具有负反馈技术的复杂电路，实现放大器的音频信号放大功能，可以有效抑制信号失真。
4.确定所需要的元件，制定相关元件购买清单，并安排相关元件的采购工作。
5.安排面板绘制，将电路图放置在面板上，使组装更加方便。
6.组装完成，为放大器两端的输入输出连接接口，进行绝缘处理。
音频功率放大器的设计与实现要点
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。
前置放大级音调控制放大级功率放大级v iv o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。
音频功率放大器设计说明书
[6]范志庆，操建华.高品质前级放大器的设计与制作.无线电，2002，5：45--47
VCC= （2）
来确定。为了留有裕量，实际电压值应比计算值高出3～5Ｖ。对输出管的要求：
β为40～80，fT≥20M，BRCEO＞2VCC（3）
ICM＞VCC/RL（4）
PCM=2（0.05VCC2/RL）+VCCIC（5）
我们可以根据以上的公式来确定三极管的型号。如图9所示，这是二级推挽射极接地功放。
5综合分析
主电路部分如图5所示，音频信号经R1缓冲进入Q1和Q2组成的双差分输入电路。C1和R2对输入信号中的高频干扰起到旁路的作用。R2作为输入电阻.Q1、T1，Q2、T2，Q3、T3和Q4、T4构成共射－共基电路（也称沃尔漫电路）这种电路最显著的特点是具有失真低、频响宽、增益高、线性好。R4、R6、RP1、R7、R9构成分压电路给T1、T2、T3、T4的基极提供12V基极偏压。这样，Q1～Q4四只结型场效应管的漏极工作电压只有11.3V（12-0.7）左右,保证了结型场效应管安全可靠地工作,这是因为结型场效应管的工作电压较低,不能直接工作在较高的电压下。RP1(兼作输出级输出中点电位的调节)为输入电路静态电流的调节电阻,设计时输入级静态电流设定在1.4mA左右。这样，R3、R8上产生2.1V压降作为下一级电路的偏置电压。
3编写设计报告
写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
4答辩
在规定时间内，完成叙述并回答问题。
音频功率放大器设计
摘要：这款功放采用了典型的OCL功放电路，为全互补对称式纯甲类DC结构，功放的每一级放大均工作于甲类状态。输入级和电压放大级采用线性较好的沃尔漫电路，差分管及电流推动管分别为很出名的K170、J74（可用K389、J109孪生对管对换）对管和K214、J77中功率MOS管，功率输出级为2SC5200和2SA1943大功率东芝管并联输出，功率强劲，驱动阻抗2Ω的喇叭也轻松自如，毫不费力。综合运用了我们前面所学的知识。设计完全符合要求。
高效率音频功率放大器设计说明书
电子信息工程系毕业设计说明书课题名称: 高效率音频功率放大器日期： 20毕业设计起讫时间：目录摘要 (4)第一章引言 (5)第二章方案论证与比较 (6)2.1 设计任务 (6)2.2设计要求 (6)2.3高效率功率放大器 (7)2.4信号变换电路 (9)2.5功率测量电路 (9)第三章主要电路工作原理分析与计算 (10)3.1 D类放大器的工作原理 (10)3.2 D类放大器基础 (11)3.3 D类功放各部分电路分析 (11)3.4 D类放大器设计因素 (15)3.5 信号变换电路 (15)3.6 功率测量及显示电路 (16)3.7 音量显示电路 (17)第四章系统测试 (18)4.1 测试使用的仪器 (18)4.2 测量结果分析 (18)4.3 输出级保护 (18)结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)摘要本次设计中介绍一种以D类功率放大器作为功放类型的高效率音频功率放大器。
D类开关音频功率放大器的工作基于PWM模式：将音频信号与采样频率比较，经过自然采样，得到脉冲宽度与音频信号幅度成正比例变化的PWM波，然后经过驱动电路，加到功率MOS的栅极，控制功率器件的开关，实现放大，将放大的PWM信号送入滤波器，则还原为音频信号。
关键词：D类功率放大器，PWM模式，低通滤波。
第一章引言全球音视频领域数字化的浪潮以及人们对音视频节能环保的要求，迫使人们尽快研究开发高效，节能，数字化的音频功率放大器。
它应该具有工作效率高，便于与其他数字设备相连接的特点。
模拟功率放大器通过采用优质的元件，复杂的补偿电路，深负反馈，使失真变的很小，但大功率和高效率一直没有很好的解决。
D类音频功率放大器是PWM型功率放大器，它工作于开关状态下，符合上述的要求。
传统的音频功率放大器工作时，直接对模拟信号进行放大，工作期间必须工作于线性放大区，功率耗散较大，虽然采用推挽输出，减小了功率器件的承受功率，但在较大功率情况下，仍然对功率器件构成极大威胁，功率输出受到限制。
20W单声道音频功率放大器-课程设计说明书
课程设计(论文)说明书题目：20W单声道音频功率放大器院（系）：信息与通信学院专业：电子信息工程学生姓名：张永康学号：1200220530指导教师：蔡晓东老师2014年11 月19日引言随着社会和技术的不断发展，音频功率放大器已经达到一个成熟的阶段。
音频功率放大器简称音频功放，它用于推动扬声器发声，凡发声的电子产品中都要用到音频功放，比如手机，MP4播放器，笔记本电脑，电视机，音响设备等，给我们的生活和学习工作带来了不可替代的方便享受。
第 2 页共10 页摘要在现实生活中，音频功率放大器得到了越来越广泛的应用。
音频功率放大器的作用是将微弱的声音电信号放大为功率或幅度足够大，而且和原来信号规律一样的信号，即进行放大不失真。
音频功率放大器应用最广的是音响技术领域，用于扬声器的发声，是音响设计与制作中必不可少的一部分。
关键词：音频功率放大器电子线路设计Abstract：In real life, audio power amplifier has been more and more widely used. Is the role of audio power amplifier faint sound signal is large enough for power or amplitude amplification, and the same signal and original signal regularity, enlarge or no distortion. Audio power amplifier is applied most widely audio technology, used in speaker's voice, an indispensable part of the sound design and production.Key words：Audio power amplifier Electronic circuit Design第 3 页共 10 页目录（三号、黑体、居中、目录两字空四格、与正文空一行）引言 (1)1 摘要 (2)摘要 (2)1.2 摘要（英文） (2)目录 (3)2 设计目的及目标 (4)2.1.1 设计目的 (4)2.1.2设计目标 (4)3 20w音频功放的工作与设计原理 (5)3.1 原理图 (5)3.2 工作原理及相应电路参数 (6)4 完整电路的制作 (7)5 元器件清单 (8)6 结论 (8)谢辞 (9)参考文献 (10)2 设计内容及目标2.1.1设计目的提高电子电路的理论知识及较强的实践能力；对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解；能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测；使用适当的软件进行仿真和制作PCB板图。
高保真音频功率放大器设计报告书
学号：0120709330316课程设计题目高保真音频功率放大器设计学院信息工程学院专业电子科学与技术班级0703班姓名张逸帆指导教师吴皓莹2009 年 1 月15 日课程设计任务书学生姓名：张逸帆专业班级：电子科学与技术0703指导教师：吴皓莹工作单位：信息工程学院题目: 高保真音频功率放大器的设计一、设计目的①根据设计要求，完成对高保真音频功率放大器的设计。
②进一步加强对Protel软件的应用和对模拟电子技术知识的理解。
二、设计内容和要求根据技术指标和已知条件，选择合适的功放电路，如：OCL、OTL或BTL电路。
完成对高保真音频功率放大器的设计、装配与调试。
①输出功率10W/8Ω；频率响应20~20KHz；效率>60﹪；失真小。
②选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。
（选做：用PSPICE或EWB软件完成仿真）③安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。
三、初始条件可选元件：集成功放LA4100或LA4102；集成功放4430；集成功放TD2030；集成功放TDA2004、2009；集成功放TA7240AP（集成功放的选择应满足技术指标）。
电容、电阻、电位器若干；或自备元器件。
直流电源±12V，或自备电源。
可用仪器：示波器，万用表，毫伏表四、时间安排1、2009年1月4日集中，作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。
2、2009年1月12日至2009年1月13日，查阅相关资料，学习电路的工作原理。
3、2009年1月13日至2009年1月14日，电路装配与调试。
4、2009年1月15日撰写课程设计报告书。
5、2009年1月16日课程设计成果及报告，同时进行答辩。
课设答疑地点：鉴主13楼电子科学与技术实验室。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (1)1设计内容及要求 (2)1.1 设计目的及主要任务 (2)1.1.1 设计目的 (2)1.1.2 设计任务及主要技术指标 (2)1.2 设计思想 (2)2 方案论证及整体电路工作原理 (3)2.1方案确定与论证 (3)2.2整体电路工作原理 (3)3电路单元模块设计 (4)3.1 电源电路的设计 (4)3.2 音频输入的设计 (4)3.3 集成功放的设计 (4)3.3.1 TEA2025B的OTL电路 (4)4器件选择及参数计算 (5)4.3 输入电容的选取 (5)4.3自举电容的选取 (5)4.3反馈电阻电容的选取 (5)4.4输出电容的计算 (6)4.5音频输出器的选取 (6)5电路安装与调试 (6)5.1 电路的安装 (6)5.2 电路的调试与数据测定 (6)5.2.1 输出电压的测定 (7)5.2.2 输出功率的计算 (7)5.2.3 电源供电功率的测定 (7)5.2.4 效率的计算 (7)5.2.5 输出电压波形图 (7)6 电路主要参数测定 (8)6.1 极限使用条件 (8)6.2典型工作点主要电参数 (8)6.3 波形参数 (9)7设计电路的特点及改进意见 (10)7.1 设计电路的特点 (10)7.2 电路改进意见 (10)8 元件列表 (10)9 心得体会 (11)参考文献 (11)摘要本文介绍了采用集成功放芯片TEA2025设计高保真音频功率放大器的原理与方法，阐述了集成芯片的比较选取，重点分析了TEA2025功放电路的结构，记录了其各项性能指标。
声频功率放大器技术说明书
广州天誉创高电子科技有限公司
XXX（型号）声频功率放大器技术说明书
文件编号：
（功能和用途Βιβλιοθήκη 介）额定电压：220V/50HZ
整机功耗：≤550W
引用标准：
1、声频功率放大器通用技术条件SJ/T 10406-1993
2、音频、视频及类似电子设备安全要求GB8898-2001
拟制
会签1
会签2
文件号：
审核
所需测试仪器和工装
1、模拟示波器一台
2、同步失真仪一台
3、8欧姆200W负载工装一台(最少4路)
4、4欧姆500W负载工装一台(最少4路)
5、测温仪一台（如点温计或红外线测温仪等）
以上仪器最好可以校正。
额定输出阻抗：8Ω×2
输出功率：≥200W×2(8Ω，1％失真限制)
额定源电动势：1V
最小源电动势：≤500mv
最大增益：35~40dB
总谐波失真：≤0.1%
频率响应：10HZ~50KHZ (+1/-3dB)
信噪比：≥90dB (A计权)
分离度：≥80dB
稳定性：不应有自激和寄生振荡
使用环境：1、温度-10℃~40℃；2、相对湿度≤90%；3、大气压86~106KPa
0.5W音频功率放大器的设计要点0001
0.5W音频功率放大器的设计范能胜教学目的:□熟悉音频功率放大电路的组成和工作原理, 熟悉音频放大电路的设计过程；□熟悉音频放大器的主要性能指标；□掌握Multisim仿真软件的使用，能用该软件协助设计并测试放大器的各项性能指标。
音频功率放大器的组呼:音频功率放大器的工作原理:□人耳能感觉到的声频频率在20Hz~20KHz 之间。
□将音源（如：CD等）输出的信号放大到几伏到几十伏，推动扬声器发声。
□放大器对20HZ-20KHZ范围内的音频信号能够均匀放大；□可以加入音调控制电路;I/电压放大（共射放大）功率放大（射极跟随）一A设计指标:□电压增益：10倍（20db）□ 频率特性：20Hz~20KHz□失真率(THD, Total Harmonic Distortion) : 以下拟采用的电路结构：□输出功率：0.5W （欧姆负载）第一步：电源电压的确定:• Z = Vo.5x8Q = 2%2% x V2x2 )综合考虑电阻上电压降损失，将电源电压设 定为15V,采用单电源供电。
第二步：共射放大电路工作点:□射极跟随电路在8欧负载时的负载电流：2.8V （2V x V2 ） /8«350mA□需要提供的基祓电流：350mA /hFE,取20mA □共发射极电路发射极电位：考虑电路的稳定性和电压的最大振幅，取2V □发— 为有效值，峰•峰值为5・7V （mis射极电阻：2V/20mA=10 0 欧第三步：共发射极放大电路的放大倍数□集电极电压：8.5V □集电极电阻：8.5V/20mA=330欧□电压放大倍数：Av=15 □发射极电阻：Av=330/R, R=22欧>R1V115 V1Tr2P c dC1T卜假设hFE=200, —般取流过基极的电流比流过R1,2c3Rr-AMr-R2之路的电流小10~20倍。
^=^15 VC1□下偏置电阻:2.6V/0.5mA,取5.6K□上偏置电阻：取24K4-Tr•T卜1235fr□设流过VR2, R4支路 1kO K^y-AVR2的电流为2mA,则: R4=0.6V/2mA= 300欧—f£5 !.R8 1,nF□使C2两端的电压为1.2 H 'U ~J V 左右10iF兮 22fl 皿 C3*750〒刚”F3第五步：射极跟随器的功率损耗:□射极跟随器输出峰值电压: Vp= (15V ・2V) /2=6.5V 口最大负载电流: 6.5V/8s800mA □实际电路最大输出功率：2.65W («4.62/8Q ) 4.6V 为电压有效值第四步：射极跟随器偏置电路|MUDI.?第六步：周边元件选择电路安装与调试:□ Tr2, Tr3, T 「4应安装在同一个散热器上, 如果平时使用的功率较小，也可以将它们面 对面串联安装。
音频功率放大器的设计
3.1.3
1.电路原理图
前置放大电路可以用晶体管也可采用集成运放来完成。本文中采用集成运放并采用双电源供电，电路原理图如图3-2所示。
2.参数计算与元件选择
放大器电压放大倍数Av仅由外接电阻R12、R11决定：Av=- R11/R12。负号表示输出信号与输入信号相位相反。按图3-2中所给数值，Av=-2。此电路输入电阻为R12。一般情况下先取R12与信号源内阻相等，然后根据要求的放大倍数再选定R11。C16和C12为级间耦合电容。集成运放交流放大器只放大交流信号，输出信号受运放本身的失调影响较小，因此不需要调零。没有必要加接调零电路。
图3-2同相输入放大电路
元件的选择：R12取10KΩ，由Av=-R11/R12可知R11取100KΩ，R13为平衡电阻，根据平衡电阻的概念，R13=R12//R11=1KΩ的电阻，C16一般取几微法，本文中取4.7μF/25V的电解电容。
综上所述,四个前置放大器都用运放来完成，因此可用一个单片集成电路集成四个运放的集成运放，这类型的常用四运放也很多，如UPC324C、TLC27M4、LF347N、LM324等，本文中就选取LM324作为前置放大器。
2.1.2
首先确定整机电路的级数，再根据各级的功能及技术指标要求分配电压增益，然后分别计算各级电路参数，通常从功放级开始向前逐级计算。基于模拟功放TDA2030的音频放大器如图2-2所示，主要由电源模块、前置放大模块、音量控制模块及功率放大模块和扬声器组成。
图2-2基本组成框图
各部分的基本功能如下：
关键词低音控制；高音控制；音频功率放大器
音频放大器也叫功率放大器，其作用是把来自音源或前级放大器的弱信号放大，产生足够大的电流驱动扬声器发声。
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音频功率放大器的设计任务书1 设计指标（1）直接耦合的功率放大器，额定输出功率10W，负载阻抗8Ω；（2）具有频响宽、保真度度、动态特性好及易于集成化；（3）采用分立元件设计；（4）所设计的电路具有一定的抗干扰能力。
2 设计要求（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）S C H文件生成与打印输出。
3 编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
4 答辩在规定时间内，完成叙述并回答问题。
音频功率放大器设计摘要：这款功放采用了典型的OC L 功放电路，为全互补对称式纯甲类DC 结构，功放的每一级放大均工作于甲类状态。
输入级和电压放大级采用线性较好的沃尔漫电路，差分管及电流推动管分别为很出名的K170、J 74（可用K389、J 109孪生对管对换）对管和K214、J77中功率M OS 管，功率输出级为2SC 5200和2S A1943大功率东芝管并联输出，功率强劲，驱动阻抗2Ω的喇叭也轻松自如，毫不费力。
综合运用了我们前面所学的知识。
设计完全符合要求。
关键字：沃尔漫电路 T IM 共源-共基电路 共射-共基电路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。
2 设计思路甲类放大器作为一种最古老，效率最低，最耗电，最笨重，最耗资，失真最小的放大器它有吸引人的音质。
甲类放大器输出电路本身具有抵消奇次谐波失真，且甲类放大器管子始终工作在线性曲线内，晶体管自始自终处于导通状态。
因此，不存在开关失真和交越失真等问题。
甲类放大器始终保持大电流的工作状态。
所以对猝发性声音瞬间升降能迅速反映。
因而输出功率发生急剧变化时，电输入音 频信号前置放大级电路 共射-共基电路共射-共基电路恒压源电路推动级反馈电路至末级 功放沃尔漫电路图1 前置放大电路框图源电流变化微乎其微。
由这种强大的驱动者来推动扬声器就能轻而易举的获得高保真的重放效果。
为了能得到好的音质,在设计时,我采用了前后级分离。
前置低放和末级功放完全分离,甚至分开供电。
电路的方框图如图1所示。
3 电路组态与频响的关系经过一期的学习，我们学了各种放大电路及其组合形式。
由于所选器件和组合形式的不同，不可避免地要造成诸如输入阻抗、频响、失真、信噪比等方面性能的指标差异，并且最终以音质方面的差异体现出来。
3.1 组态与频响的关系选择电路时，我们希望其频响应尽量平坦宽阔，在整个音频范围内平衡度好。
电路的转换速率和失真也相对低。
通过第五章的学习，我们了解到晶体管C b e、C c b和Co的反馈或分流效应，造成输入、输出信号中的高频分量减少，其中以C c b的影响最大。
高频信号经该电容反馈主生的“密勒效应”，相当于在放大器输出端并接了一个容量等于C m(密勒电容)的电容。
C m和C c b的关系是：C m=(1+K v)C c b（1）可以认为C m是影响放大器高频响应的主要因素。
而耦合电容的容抗主要影响放大器低频频响。
这些因素与电路组态有关。
3.2 共射-共基差分的频响3.2.1 共射-共基电路通过学习我们知道共基放大器由于基极交流接地，集电极电容C c b的反馈条件被破坏，C c b转化为C O（共基接地时晶体管的输出电容）。
其影响比C m自然小得多，而集电极与发射极之间的寄生电容基电路有很好的高频响应。
在音频放大电路中，共一般极小，管子内部反馈的影响也小得多。
所以共基电路不单独作用，而是与共射或场效应管共源放大器直接耦合组成共射-共基或共源-共基放大器。
共射-共基差分电路如图2所示。
T1T2R31.5kR51.5kR P11kVCCUiVbOUTT3T4图2共射-共基差分电路这种放大器取两种放大器之长而避其短，不仅有很好的高频响应和较高的增益，而且使共射管有恒定的U C E 。
因T1有很高的输出阻抗，T3有很低的输入阻抗，所以T3可将T1的电流变化转化成电压的变化。
如图2示，这就为T 1提供了恒定的U C E 。
U C E 恒定，可明显改善T1的β值线性度，避免了上下半周放大量不一致而导致的失真。
所以共射-共基电路是一款性能优良的放大器。
3.2.2 共源-共基电路众所周知，场效应管具有输入阻抗高，动态范围大，噪声系数小且与工作电流基本无关的特点。
所以由场效应管和三极管组成的共源-共基差放电路在现代高保真放大器中应用更为广泛。
共源-共基差放电路3所示。
3.3 互补对称放大器的失真互补对称放大器是用不同极性的放大器件（N 型或P 型）构成的高保真放大器中最常用的放大器。
其结构有互补对称双管放大器和互补对称差分放大器两种。
信号由不同极性的器件分别放大后在其输出端合成。
由于它们工作在对称放大状态，具有类似差分的特性抵消失真中的偶次谐波，获得较低的失真度。
鉴于此，我在这里用了沃尔漫电路。
形式如图4所示。
共射-共基电路有诸多优点，在信噪比方面的表现也不逊色。
4 功放优化设计4.1 DC 化无大环路负反馈功放电路为消除非线性失真和抑制零飘，一般晶体管功放的输出端与输入级之间加有大环路负反馈。
研究表明，由于功放输出端信号会因为晶体管极间电容的充电T1C 2240T2C 2240Q 2K 170Q 1K 170R 31.5k R 51.5kR P11k V C CUiVbOUT图3 共源-共基差放电路T1C 2240T2C 2240T4A 970T3A 970Q 2K 170Q 1K 170Q 3J 77Q 4J 77R 11k R 2100kR 31.5kR 420kR 51.5kR 611kR 711k R 81.5kR 920kR 101.5kR P 11kI NC1R11-VCC+VCCo uto uto ut o ut图4 沃尔漫电路过程而被延迟，使输出信号相位滞后于输入信号。
加环路负反馈后产生T IM 失真。
虽然晶体管的极间电容很小，相移的影响主要表现在高频段。
但对波形前沿很陡的音频信号仍然产生明显的影响。
要避免T IM 失真，减少电路相移量的方法为治本之策。
在功放电路中，输出级晶体管的极间电容最大，可达几百皮法上千皮法。
若使反馈环路避开输出级，反馈信号的相移将会明显减少。
T IM 失真也可明显改善。
于是设计时可将反馈信号的提取点移至电压驱动级的输出端，使输出级不介入环路负反馈（即所谓无大环路负反馈）。
这样就缩短了反馈路经。
使反馈信号的相移量尽可能小，同时又保留了负反馈给电路带来的好处。
输出级介入反馈，还可以防止感性负载（即扬声器）反向感应电动势带入输入级，引起交叉调制失真。
5 综合分析主电路部分如图5所示，音频信号经R1缓冲进入Q1和Q2组成的双差分输入电路。
C 1和R 2对输入信号中的高频干扰起到旁路的作用。
R 2作为输入电阻.Q1、T1，Q2、T2，Q3、T 3和Q4、T4构成共射－共基电路（也称沃尔漫电路）这种电路最显著的特点是具有失真低、频响宽、增益高、线性好。
R 4、R 6、R P 1、R 7、R9构成分压电路给T 1、T2、T3、T4的基极提供 12V 基极偏压。
这T1C 2240T2C 2240T9D 667T7D 669T8D 667T5B 647T6B 647T4A 970T3A 970Q 2K 170Q 1K 170Q 3J 77Q 4J 77Q 5K 214Q 6J 77R 11kR 2100kR 31.5kR 420kR 51.5kR 611kR 711k R 81.5kR 920kR 101.5kR 111k R 121M R 1310k R 14150R 15300R 1639k /1WR 176.8kR 1820/2W *2R 19470R 20470R 21R P11kR P21kR P310kD 1D 27.5v D 31N 4148C 1100pC 20.1uC 30.1u C 42.2u C 5C 60.1uC 7C 80.1uC 968pC 1068pI NOUTOUT图5 前置低放电路图样，Q1～Q4四只结型场效应管的漏极工作电压只有11.3V（12-0.7）左右,保证了结型场效应管安全可靠地工作,这是因为结型场效应管的工作电压较低,不能直接工作在较高的电压下。
R P1(兼作输出级输出中点电位的调节)为输入电路静态电流的调节电阻,设计时输入级静态电流设定在 1.4m A左右。
这样，R3、R8上产生 2.1V 压降作为下一级电路的偏置电压。
电压放大级同样是由T5、T6、T7、T8构成共射—共基电路。
D1、R16、D2为T6、T8的基极供基准工作电压。
调节RP3将该级的电流设定在 4.8m A左右，R36上电压降为 1.45V。
正负半周的信号经T9 T13共射放大电路后由其集电极进入T10、T12组成的共基电路，并从两管的集电极输出，经R37、R38缓冲送入Q5、Q6组成的末级电路。
T7、R17、D3 、RP3 构成恒压电路，调节R P3可以改变Q5, Q6两管栅极电位差，从而改变末级静态工作电流。
C6、C7及输入级的C2、C3为高频退耦电容，减少了电源的调频内阻过大引起自激的可能。
关于末级管Ｑ5、Ｑ6电流到底设计在多大，以前有人作过探讨，结论是静态电流大于80m A后，胆味才更浓郁。
为了获得10W左右的功率，本设计中将Q5、Q6的静态电流设计在80m A左右。
如果想得到更大一点的功率，我们可以改变末级功放的电源电压，把场效应管的漏极电流调到100m A左右。
这样，不仅有大的功率，而且有胆机的味道。
场效应管属电压控制器件，栅极输入阻抗高，静态电流调大时，会产生寄生振荡，解决的办法是在Q5、Q6的栅—漏之间并联C10、C9来消除。
R18、R21为末级管的源级电阻，当该级电流为100m A时，其上的压降为2V 左右。
R11、R12、R13、C4、C5组成电压反馈网络，这种反馈的特点是：通频带、转换速率等指标最优（在该电路中）。
R11、R13将整机的闭环电压放大倍数定在10倍左右，这也是前级电路常规的放大倍数设定方法。
至于相位补偿电容C5的使用，有一个原则是能小则小，能不用则不用。
C5的使用影响整机的转换速率，使整机的动态变软（C5在这里可以不用，不会产生自激）。
电路特点：静态下没有噪音，噪声系数低，背景干净，动态范围大，电路简单且易于集成，稳定性高。
音频放大电路中均采用了高音频专用管，使整机提高了信噪比。
提高了转换速率且减少开关失真。
推动管采用了2S K214和2S J 77并将推动管的工作点调至最佳工作状态。
有了优秀的功放电路，还得选择优质的元件来组装。
功放的音质帮能有保证。