音频功率放大器电路

合集下载

音频功率放大电路实验报告分析

实验报告课程名称：电路与模拟电子技术实验指导老师：成绩：__________________实验名称：音频功率放大电路实验类型：研究探索型实验同组学生姓名：__________一、实验目的和要求1、理解音频功率放大电路的工作原理。

2、学习手工焊接和电路布局组装方法。

3、提高电子电路的综合调试能力。

4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。

二、实验内容和原理（必填）音频功率放大电路，也即音响系统放大器，用于对音频信号的处理和放大。

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。

作为音响系统中的放大设备，它接受的信号源有多种形式，通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。

它们的输出信号差异很大，因此，音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。

为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器，希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足，。

为了充分地推动扬声器，通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率，而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。

扩音机的整机电路如下图所示，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。

专业：姓名：学号：日期：地点：桌号装订线点名册上的序号前置放大级音调控制放大级功率放大级前置放大电路：前置放大级输入阻抗较高，输出阻抗较低。

前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大，为了减小噪声，前置级通常要选用低噪声的运放。

由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。

理想闭环电压放大倍数为：231R R A vf +=输入电阻：1R R if = 输出电阻：0of =R 功率放大级：对于功率放大级，除了输出功率应满足技术指标外，还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配，否则将会影响放音效果。

集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。

LM386低电压音频功率放大器的原理与典型应用电路

LM386低电压音频功率放大器的原理与典型应用电路一、原理1.放大器电路LM386的输入引脚，可以通过调整外部元件电路调整增益，增益范围从20倍到200倍。

放大器电路包括输入、放大和输出级，其中输入有一个偏置电压，可以控制输入信号的直流偏置点。

输入级接收输入信号，并经过放大级放大，通过负反馈控制放大倍数。

2.功率放大器电路功率放大器电路主要是通过电阻分压来控制放大倍数，输出级通过高频电容分离耦合，使得直流分量被滤除。

功率放大器电路接受放大器电路的输出信号，并经过功率放大，输出给负载。

同时，电路还包括一个输出级，用于调整输出电平。

1.单端输入单端输出应用该电路适用于将单声道音频信号放大输出。

其中输入端是音频信号源，通过输入电阻分压至适合的放大范围，然后接入LM386芯片的PIN3引脚。

通过调节电阻和电容，设定合适的放大倍数和频率响应。

最后，从PIN5引脚获得放大的单声道音频信号，通过耳机等设备输出。

2.双端输入单端输出应用该电路适用于将双声道音频信号混合后放大输出，适合于立体声音频放大。

首先，将左声道音频信号经由电容耦合至LM386芯片的PIN2引脚，右声道信号经由电阻耦合至PIN3引脚。

然后，将两路信号通过电流相加，通过Rf电阻反馈至OP-AMP的控制端，使得两路信号进行混音。

最后，调节电阻和电容，得到合适的增益和频率响应。

3.平衡差动输入双端输出应用该电路适用于将左右两个声道信号分别放大输出，实现立体声播放。

先将左声道信号通过电容耦合至LM386芯片的PIN2引脚，右声道信号经由电容耦合至PIN3引脚。

然后，将两路信号分别通过对应的电阻反馈至OP-AMP的控制端，使得两路信号分别放大输出。

最后，通过输出级的电容和电流限制等元件，实现双端输出。

总结：LM386低电压音频功率放大器的原理基于运放放大器设计，包括放大器电路和功率放大器电路。

典型应用电路有单端输入单端输出、双端输入单端输出和平衡差动输入双端输出等，分别适合不同的音频放大需求。

各类音频放大电路

D类音频功率放大器（Class D Audio Power Amplifier）近二十年来电子学课本上所讨论的放大器偏压(Bias)分类不外乎A类、B类、C类等放大电路，而讨论音频功率放大器仅强调A类、B类、AB类而却把D类放大器给忘掉了，事实上D类放大器早在1958年已被提出(注一)，甚至还有E 类、F类、G类、H类及S类等(注二)，只是这些类型的电路与D类很接近，运用机会低，所以也就很少被提及。

音频功率放大器最大目的在提供喇叭得到最大功率输出，而卫衍生与电源所供给功率不对等的关系，即所谓功率放大器的效率(输出功率与输入功率之比)如表一所示:表一各類功率放大器的效率比随着轻、薄、短、小手持电子装置的发展，诸如手机、MP3、PDA、IPOD 及LCD TV…数位家庭等，寻求一个省电的高效率音频功率放大器是必然的。

因此最近几年音频功率放大器由AB类功率放大器转以D类功率放大器为主流。

如图1所示(注三)，在实际应用上D类放大效率可达90%以上远超过效率50%的AB类放大。

所以D类放大的晶体管散热可大大的缩小，很适合应用于小型化的电子产品。

圖 1 D類及AB 類效率比A类放大器(又称甲类放大器)的特点是不论是否输入信号，其输出电路恒有电流流通，而且这种放大器通常是在特性曲线的线性范围内操作，如图2所示，以求放大后的信号不失真。

所以它的优点，是失真度小，信号越小传真度越高，最大的缺点是“功率效益”（Power Efficiency）低，最大只有25%，不输入信号时丝毫不降低消耗功率，极不适合做功率放大。

但因其高传真度，部分高级音响器材仍采用A类放大器。

图1图2(a)、(b)皆属A类放大器，设计时让V CE=1/2V CC，以求最大不失真范围。

注意到V i 不输入时仍有0.5V CC/R L的电流流过晶体管，所以晶体管需要良好的散热环境。

由于“共集极”组态（图2(a) Common Collector组态又称“射极跟随器”）转移特性曲线较“共射极”组态（图2(b) Common Emitter组态）有较佳的线性度（亦即失真较低）及较低的输出组抗，因此，同属于A类放大器，射级随耦器却较常被当成输出级使用（“共射级”组态较常被当成“驱动级”使用）。

MOSFET功放电路

目录场效应管功率放大电路 (1)场效应管80W音频功率放大电路 (1)一款性能极佳的JFET-MOSFET耳机功放电路图 (2)100W的MOSFET功率放大器 (2)场效应管(MOSFET)组成的25W音频功率放大器电路图 (4)一种单电源供电的MOSFET功放电路 (6)100W的V-MOSFET功率放大器电路 (6)100W场效应管功率放大电路 (8)全对称MOSFET OCL功率放大器电路图 (9)场效应管功率放大电路如图所示电路是采用功率MOSFET管构成的功率放大器电路。

电路中差动第二级采用2SJ77***率MOSFET，电流镜像电路采用2SK214。

其工作电流为6mA，但电源电压较高(为±50V)，晶体管会发热，因此要接人小型散热器。

场效应管80W音频功率放大电路一款性能极佳的JFET-MOSFET耳机功放电路图100W的MOSFET功率放大器电路图关于电路电容C8是阻止直流电压，如果从输入源的输入直流去耦电容。

如果畅通，将改变这个直流电压偏置值S后续阶段。

电阻R20限制输入电流到Q1 C7 -绕过任何输入的高频噪声。

晶体管Q1和Q2的形式输入差分对和Q9和Q10来源1毫安左右建成的恒流源电路。

预设R1用于调整放大器的输出电压。

电阻R3和R2设置放大器的增益。

第二差的阶段是由晶体管，第三季度和Q6，而晶体管Q4和Q5形式电流镜，这使得第二个差分对漏一个相同的电流。

这样做是为了提高线性度和增益。

Q7和Q8在AB 类模式运行的功率放大级的基础上。

预设R8可用于调整放大器的静态电流。

电容C3和电阻R19组成的网络，提高了高频率稳定度和防止振荡的机会。

F1和F2是安全的保险丝。

电路设置设置在中点R1开机前，然后慢慢调整为了得到一个最低电压（比50mV）输出。

下一步是成立的静态电流，并保持在最低电阻预设的R8和万用表连接跨标记点电路图X和Y的调整R8使万用表读取16.5mV对应50mA的静态电流。

MOSFET功放电路

电路中差动第二级采用2SJ77***率MOSFET，电流镜像电路采用2SK214。

其工作电流为6mA，但电源电压较高(为±50V)，晶体管会发热，因此要接人小型散热器。

场效应管80W音频功率放大电路图100W的MOSFET功率放大器电路图关于电路电容C8是阻止直流电压，如果从输入源的输入直流去耦电容。

如果畅通，将改变这个直流电压偏置值S后续阶段。

电阻R20限制输入电流到Q1 C7 -绕过任何输入的高频噪声。

晶体管Q1和Q2的形式输入差分对和Q9和Q10来源1毫安左右建成的恒流源电路。

预设R1用于调整放大器的输出电压。

电阻R3和R2设置放大器的增益。

第二差的阶段是由晶体管，第三季度和Q6，而晶体管Q4和Q5形式电流镜，这使得第二个差分对漏一个相同的电流。

这样做是为了提高线性度和增益。

Q7和Q8在AB 类模式运行的功率放大级的基础上。

预设R8可用于调整放大器的静态电流。

电容C3和电阻R19组成的网络，提高了高频率稳定度和防止振荡的机会。

F1和F2是安全的保险丝。

电路设置设置在中点R1开机前，然后慢慢调整为了得到一个最低电压（比50mV）输出。

下一步是成立的静态电流，并保持在最低电阻预设的R8和万用表连接跨标记点电路图X和Y的调整R8使万用表读取16.5mV对应50mA的静态电流。

注意事项质量好的印刷电路板组装的电路。

音频功率放大器原理图

音频功率放大器原理图
音频功率放大器是一种用于提高音频信号功率的电路，通常用于音响系统和放大器中。

它能够将输入的低功率音频信号转换为输出的高功率音频信号，从而驱动扬声器发出更大的声音。

音频功率放大器的原理图如下所示：
（在此插入音频功率放大器原理图）。

原理图中包括输入端、放大电路、输出端和电源端。

输入端接收来自音源的低功率音频信号，放大电路对该信号进行放大处理，输出端将放大后的高功率音频信号传送至扬声器，电源端则为整个电路提供所需的电源电压。

放大电路是音频功率放大器的核心部分，它通常由功率放大器芯片、电阻、电容和电感等元件组成。

功率放大器芯片是最关键的部分，它能够将输入信号进行放大，并输出到扬声器。

电阻、电容和电感则用于对输入信号进行滤波和匹配，以保证信号质量和稳定性。

音频功率放大器的工作原理是将输入的音频信号转换为相应的电压信号，并通过放大电路进行放大处理，最终输出为高功率音频信号。

这样的设计能够满足扬声器对音频信号的驱动需求，使得音响系统能够发挥出更好的音质和音量表现。

在实际应用中，音频功率放大器可以根据需要进行不同的设计和调整，以满足不同的音响系统和放大器的要求。

例如，可以根据功率放大器芯片的规格和电路参数进行合理的选择，以及根据扬声器的阻抗和灵敏度进行匹配，从而实现最佳的音频放大效果。

总的来说，音频功率放大器是音响系统和放大器中不可或缺的部分，它能够将输入的低功率音频信号转换为输出的高功率音频信号，从而驱动扬声器发出更大的
声音。

通过合理的设计和调整，可以实现更好的音质和音量表现，从而提升整个音响系统的性能和体验。

音频放大电路

音频放大电路AN7115音频功率放大电路极限参数：Vcc=13V，耗散功率（不带散热器）为1.2W，带散热器的条件下为2.25W。

工作温度-20—70℃，适合于小型便携式收录音机及音响设备作功率放大器。

AN7114 音频功率放大电路极限参数：Vcc=11V，耗散功率（不带散热器）为1.2W，带散热器的条件下为2.25W。

工作温度-20—70℃，适合于小型便携式收录音机及音响设备作功率放大器。

BA313 带ALC录放音电路自动电平控制范围宽，工作电压范围宽（3—12V），高增益，低失真，低噪声。

BA328 立体声前置放大电路BA328极限参数如下：最高电源电压18V，最大功耗：540mW，工作温度：-25-70℃。

BA532音频功率放大电路在电源电压为13.8V时，8Ω负载阻抗，THD=10%时，输出功率可达5.8W，纹波抑制比高达40dB，引脚与BA511A、BA521相同。

常用于汽车立体声收录音机，收音机、电视机和磁带录音机中作功率输出电路。

BA536 4.5W双声道功率放大电路输出功率每声道4.5W（4Ω负载阻抗，12V电源电压时），5.5W（3Ω负载阻抗，12V电源电压时）。

纹波抑制比55dB，失真度：THD=1.5%（Po=0.5W时），串音小于57dB，工作电压5-12V，可以方便地构成BTL电路。

极限参数：Vcc=18V，功耗：工作温度：-20-75℃。

HA1377是日本日立公司生产的功率放大集成电路，在一块硅片上有两组功放电路，具有较高的输出功率，13.2V电源电压下，在4Ω负载THD=10%时可获得5.8W输出功率。

在BTL连接时，在以上相同条件可获得17W的输出功率。

适合于便携式、台式单声道及立体声双声道录音机等音响设备，采用12引线单列直插式塑料封装结构，外形如图1。

[1].谐波失真小，在100Hz-10kHz下不大于1%。

[2].电路内部具有耐浪涌保护电路。

[3].内部设有热切断保护电路。

A、B、AB、D类音频功率放大器

音频功率放大器最大目的在提供喇叭得到最大功率输出，而卫衍生与电源所供给功率不对等的关系，即所谓功率放大器的效率(输出功率与输入功率之比)如表一所示:偏压分类A类AB类B类D类理想效率25% 介于A与B类之间78.5% 100%表一各類功率放大器的效率比随着轻、薄、短、小手持电子装置的发展，诸如手机、MP3、PDA、IPOD 及LCD TV…数位家庭等，寻求一个省电的高效率音频功率放大器是必然的。

因此最近几年音频功率放大器由AB类功率放大器转以D类功率放大器为主流。

如图1所示(注三)，在实际应用上D类放大效率可达90%以上远超过效率50%的AB类放大。

所以D类放大的晶体管散热可大大的缩小，很适合应用于小型化的电子产品。

圖 1 D類及AB 類效率比較A类放大器(又称甲类放大器)的特点是不论是否输入信号，其输出电路恒有电流流通，而且这种放大器通常是在特性曲线的线性范围内操作，如图2所示，以求放大后的信号不失真。

但因其高传真度，部分高级音响器材仍采用A类放大器。

图1图2(a)、(b)皆属A类放大器，设计时让V CE=1/2V CC，以求最大不失真范围。

注意到V i 不输入时仍有0.5V CC/R L的电流流过晶体管，所以晶体管需要良好的散热环境。

OTL音频功率放大电路(模电课程设计报告2)

图1-1电路基本框图
采用集成运算放大器设计基本放大电路如图1-2
图1-2电路结构框图
图1-3电路基本原理图
图1-4电路在multisim中的仿真图
2.3
电路为音频功率放大器原理图1-3,其中TDA2030是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于10W,频率响应为10~1400Hz,输出电流峰值最大可达3.5A。其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠。TDA2030使用方便、外围所需元器少,一般不需要调试即可成功。
电源的正负、负极性有没有接反，正、负极之间有没有短路现象，电源线、地线是否接触良好。关于电源正、负极问题主要是在本次设计中的单电源供电的导线插在功放电路的插座上，在此应特别注意在测试极性的时候，应注意红、黑表笔不要弄反。红表笔接正极，黑表笔接负极。该设计为了避免次问题在PCB制图的时候将地线稍微加宽。不但满足制图制板的要求，而且使其极性区分明显。
由运放构成的放大单元功耗低、体积小、寿命长，使整机使用的元器件数大大减少，成本降低，工作可靠性大为提高。
第三章
3.1
TDA2030A是德律风根生产的音频功放电路，采用V型5脚单列直插式塑料封装结构。如图1-5所示，按引脚的形状引可分为H型和V型。该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护电路。意大利SGS公司、美国RCA公司、日本日立公司、NEC公司等均有同类产品生产，虽然其内部电路略有差异，但引出脚位置及功能均相同，可以互换。
[6].TDA2030A能在最低±6V最高±22V的电压下工作在±19V、8Ω阻抗时能够输出16W的有效功率，THD≤0.1%。无疑，用它来做电脑有源音箱的功率放大部分或小型功放再合适不过了。如图1-6：

音频功率放大器电路图

音频功率放大器的组成.1 整体电路原理本立体声功率放大器所用的核心芯片是国际通用高保真音频功率放大集成电路TDA2030A。

本电路由三个部分组成，即电源电路、左右声道的功率放大器及输入信号处理电源（四运放）。

电源变压器将220V交流电降为双12V低压交流电，经桥式整流后变为±18V的直流电，作为功放及运放的供电电源，D5、R29组成电源指示电路，以指示电源是否正常，开关K为电源开关。

2.2 电源部分本设计是由TDA2030构成的双声道功率放大器，左右声道对称，TDA2030是一种单声道集成功率放大器，采用单电源或双电源供电方式，电路中主要构成框架如下：前置放大采用GL324四运放的两路运放的负反馈放大，放大倍数为10倍，后经过RC滤波电路组成的高低音调节，在经过平衡和电量调节输入功放芯片即TDA2030。

电路框图整流电路：桥式整流电路的作用是利用单向导电性的整流元件二极管，将正负交替的正弦交流电压整流成为单向脉动电压。

但是，这种单向电压往往包含着很大的脉动成分，距离理想的直流电压还差得很远。

稳压电路：稳压电路的作用是采取某些措施，使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。

设计中是利用变压器将电网上面220V的交流电降为双12V低压交流电，再经过桥式整流把12V的交流成分整流成±18V的直流电，经过滤波滤除直流成分中的交流部分，考虑到芯片电源电压要求比较宽泛本设计中没有采用稳压部分。

2.3 前置放大部分前置放大器是各种音源设备和功率放大器的连接设备，起到信号放大的作用。

音源信号在经过前置放大器的放大后，就可以直接送入功率放大器，使功率放大器能正常工作。

前置放大器还可以对信号的频率进行调节和控制。

本设计的前置放大部分是采用GL324四运算放大芯片的负反馈实行的。

优点在于其在分压偏置电路中利用负反馈的原理以稳定放大电路的工作，此外还可以增加增益的稳定性，减小非线性失真，展开频带及控制输入输出阻抗。

音频功率放大器集成电路(芯片概括)

音频功率放大集成电路(芯片概括)1．音频功率放大集成电路音响系统中使用的音频功率放大集成电路除上述介绍的厚膜功率放大集成电路外，还有半导体运算功率放大集成电路（具有高放大倍数并有深度负反馈的直接耦合放大器）。

常用的音频功率放大集成电路有TA7227、TA7270、TA7273、TA7240P、TDA1512、TDA1520、TDA1521、TDA1910、TDA2003、TDA2004、TDA2005、TDA2008、TDA1009、TDA7250、TDA7260、μPC1270H、μPC1185、μPC1242、HA1397、HA1377、AN7168、AN7170、LA4120、LA4180、LA4190、LA4420、LA4445、LA4460、LA4500、LM12、LM1875、LM2879、LM3886等型号。

2．数码延时集成电路数码延时集成电路主要用于卡接OK系统中，其内部通常由滤波器、A/D转换器、D/A转换器、存储器、主逻辑控制电路、自动复位电路等组成。

常用的数码延时集成电路有YX8955、TC9415、IN706、ES56033、CXA1644、CU9561、BU9252、BA5096、PT2398、PT2395、GY9403、GY9308、YSS216、M65850P、M65840、M65835、M65831、M50199、M50195、M50194等型号。

3．二声道三维环绕声处理集成电路音响系统中使用的二声道三维（3D）环绕声系统有SRS、Spatializer、Q Surround、YMERSION TM和虚拟杜比环绕声系统。

常用的SRS处理集成电路有SRSS5250S、NJM2178等型号。

Spatializer处理集成电路有EMR4.0、PSZ740等型号。

Q Surround处理集成电路有QS7777等型号。

YMERSION TM处理集成电路有YSS247等型号。

功率放大器电路图及其原理

一、O PA300放大电路OPA300放大电路功能说明：通过设定电阻R4=3R3 来设定该放大器的放大倍数为四倍，即Vout=(1+Rf / R) Vin ，将VCA810的输出信号放大到能满足检波需要的信号。

二、高栅负压的电子管功放电路图下图中R3既是前级的直流负载电阻。

又是给后级提供栅负压的偏值电阻。

它适用于栅负压较高的功率管制作的功放电路。

电路比较简单。

电路中两个竹子的灯丝接地端。

应接在各自阴极电阻的下端。

同样要求电源变压器有两个灯丝绕组，功率级与前级的灯丝分别供电。

电路是用6Pl做的实验，虽然栅负压较低，但工作很正常，说明电路是成功的。

同样要注意的是：一定要在插上前级管子后再开电源，否则不能加电。

三、推挽式功率放大级的正偏压电路此电路用EL34管。

在两只功放管阴极电路中串入一只50Ω左右的线绕电位器或半可变线绕电阻，中点接地即可。

调整电位器W使两管的阴极电压平衡、对称，再放音就会有出色的表现。

正偏压的方式也可以用在ABI类自给偏压的推挽式功率放大级中。

四、AD8656双运放芯片组成的接收放大电路使用AD8656双运放芯片组成接收放大电路。

该运放适合+2.7～+5.5 V电源电压供电，是具有低噪声性能的精密双运算放大器。

AD8656型CMOS放大器在满共模电压(VCM)范围内提供250 mV精密失调电压最大值，且在10 kHz处提供低电压噪声谱密度和0.008%的低真，无需外部三极管增益级或多个并行的放大器以减小系统噪声。

通过干电池提供3V单电源供电，接收放大电路如图2所示。

放大电路由AD8656进行两级放大，抵消线圈所感应到的信号电压幅值因距离的增加而产生的衰减，放大所接收到的微弱信号，增加无线传输距离。

系统接收电路经D8656放大后的输出电压输至单片机进行A/D转换，对数据进行编解码，而未采用检波解调电路，可有效简化电路结构。

五、高频信号放大电路的性能比较分析一、高频管(UHF)9018fTl00(MHz)的信号放大电路电视高频头输出的第一中频信号和音频信号通过高频管9018放大后也确有显效。

基于晶体管的90W音频功率放大器电路图

基于晶体管的90W音频功率放大器电路图
该（晶体管）（功率放大器）电路仅使用准互补（放大器）配置中的四个晶体管，即可以低成本向4 欧姆负载提供90W 的功率。

如图所示的晶体管功放电路，除了（电源）变压器和扬声器外，电路中没有昂贵的元件。

如图所示，除了电源变压器和扬声器外，该电路中没有昂贵的元件。

输入级由这两个（电流）（驱动器）直接升起一对晶体管的输出级组成。

晶体管级端(2N3055) 安装在散热器上，以保持这些设备的使用寿命。

在末级输出端由一个电源(80Vcc)支持，在扬声器之前放置一个（电容器）来阻止直流电流，并跳过（音频）（信号）。

90 W 音频功率放大器的（供电）电路必须足以提供每通道音频1.5A 的电流。

因此，四个音频通道需要操作立体声音响3A和6A所需的功率。

90 W 音频功率放大器零件清单：
（电阻）：2.2K (2)、47 欧姆(3)、470 欧姆、100 欧姆、15 欧姆、0.33 欧姆(4)
（电容）：1uF、4700uF
（二极管）：1N4001 (2)
晶体管：2N3904 , 2N3906, 2N3055(4)。