模电课程设计(音频功率放大电路)
模电课程设计(音频功率放大电路)
1、设计题目：音频功率放大电路2、设计任务目的与要求：要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路，负载为扬声器，阻抗8Ω。
指标：频带宽50HZ ～20kHZ ，输出波形基本不失真；电路输出功率大于8W ；输入灵敏度为100mV ，输入阻抗不低于47K Ω。
3、整体电路设计：⑴方案比较：①利用运放芯片 LM1875和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源分别接+30v 和-30v 并且电源功率至少要50w ，输出功率30w 。
②利用运放芯片TDA2030和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源只需接+19v ，另一端接地，负载是阻抗为8Ω的扬声器，输出功率大于8w 。
通过比较，方案①的输出功率有30w ，但其输入要求比较苛刻，添加了实验难度。
而方案②的要求不高，并能满足设计要求，所以选取方案②来进行设计。
⑵整体电路框图：⑶单元电路设计及元器件选择： ①单元电路设计：功率放大器按输出级静态工作点的位置可分为甲类、乙类和甲乙类三种；若按照输出级与负载的耦合方式，甲乙类又可分为电容耦合（OTL 耦合）、直接耦合（OCL 电路）和变压器耦合三种。
变压器耦合容易实现阻抗匹配，但体积大，较笨重。
又OCL电路电源输入要求较高，所以采用OTL电路。
采用单电源的OTL 电路不需要变压器中间抽头，但需要在输出端接上大电容，且低频特性不如OCL 好。
根据“虚短”、“虚断”的原理，利用电阻的比值，可求得电路所需的放大倍数，其中可加入一个电位器替代反馈电阻，这样就能够实现电路放大倍数的调整。
因为功率放大电路是追求在电源电压确定的情况下，输出尽可能大的功率，可以采取OTL电路来实现。
为了提高转换功率，我们要对电路进行改善，这主要围绕功率放大电路频率响应的改善和消除非线性失真来改进电路，因此要用到若干个电阻电容来保护电路。
OTL电路会产生交越失真，为了消除这种失真，应当设置合适的静态工作点，使电路中的两只放大管均工作在临界导通或微导通的状态，这可以通过加入两个二极管来实现，因为二极管具有单向导电性。
音频功率放大器设计TDA2030模电课设.
课程设计题目高保真音频功率放大器设计学院专业班级姓名指导教师年月日课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 高保真音频功率放大器设计初始条件：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，毫伏表要求完成的主要任务:（1）设计任务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。
（2）设计要求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。
时间安排：1、年月日集中，作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。
2、年月日，查阅相关资料，学习电路的工作原理。
2、年月日至年月日，方案选择和电路设计。
2、年月日至年月日，电路调试和设计说明书撰写。
3、年月日上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日摘要本文设计的高保真音频功率放大器，带八欧负载，输出功率可达10W，整体电路分为四级：电源、前置放大电路、音调调节电路、功率放大电路；正负电源用7815和7915设计，前置放大和音调调节电路用NE5532设计，功率放大电路用TDA2030设计，制作和调试后，各项指标已实现。
关键字：音频功率放大器，音调调节，TDA2030，NE5532。
目录1设计内容及技术参数指标 (4)1.1设计内容 (4)1.2设计要求和技术参数 (4)2方案论证及电路框图 (4)2.1方案论证 (4)2.2电路框图 (4)3单元模块设计与参数计算 (5)3.1电源模块 (5)3.2前置放大电路 (6)3.2.1设计的必要性 (6)3.2.2芯片选择 (6)3.3音调调节电路 (7)3.3.1功能 (7)3.3.2电路 (7)3.3.3原理说明 (7)3.4功率放大电路 (8)3.4.1方案选择 (8)3.4.2原理说明 (9)4 PCB电路板制作和焊接 (9)4.1原理图设计 (9)4.2 PCB设计 (9)4.3 PCB板制作 (9)4.4焊接 (9)5安装与调试 (10)5.1分级测试 (10)5.1.1前置放大级 (10)5.1.2音调调节级 (10)5.1.3功率放大级 (10)5.2联调 (10)5.2.1通频带测试 (10)5.2.2计算 (11)6总结 (12)附录1完整电路图 (13)附录2元件清单 (13)1设计内容及技术参数指标1.1设计内容本次课程设计内容为设计一个高保真音频功率放大器。
音频功率(100W)放大电路的设计
模电研讨题目音频功率（100W）放大电路的设计姓名班级电子信息工程学院学号时间2011-5-22音频功率（100W）放大电路的设计Xxx北京交通大学电子信息工程学院摘要：随着现代电子技术的发展，集成电路被广泛地应用于各类电子电路中。
随着半导体技术的进，功率放大电路也得到了飞速的发展和应用。
音频功率放大器是功率集成电路的重要组成部分，并且广泛应用于消费类电子产品中。
我国是全球最大的消费类电子商品市场和生产基地，音频功率放大器的需求日益倍增。
因此研究音频功率放大器有着非常重要的现实意义。
本文通过对音频功率放大电路知识和技术指标的学习及研究，设计了一款100W的音频功率放大电路，对这个电路分别进行了仿真，并且对并进行了比较。
这款功率放大电路采用甲乙类（也就是AB类）互补推挽功率放大电路中的OCL互补功率放大电路。
关键词：音频放大电路；功率放大电路；OCL互补功率放大中图分类号：文献标志码：AAudio power (100W) amplifier designXXXElectronics and Information Engineering,Beijing Jiaotong UniversityAbstract: With modern electronic technology, integrated circuits are widely used in various types of electronic circuits. With the progress of semiconductor technology, power amplifier has also been rapid development and application. Audio power amplifier is an important part of power integrated circuits, and is widely used in consumer electronics products. China is the world's largest consumer electronics market and production base, increasing the demand for double audio power amplifier. Therefore, the audio power amplifier research has very important practical significance.Based on the audio power amplifier circuits of knowledge and technical indicators of learning and research, designed a 100W audio power amplifier circuit, this circuit was simulated, respectively, and on and compared. The power amplifier circuit is Class A and B (that is, class AB)complementary push-pull power amplifier circuit Power Amplifier OCL complementary.Key words:Audio Amplifier ; Power amplifier ;Complementary power amplifier OCL1.综述(引言)1.1音频功率集成电路概况音频功率放大电路是一种很常用的电子电路，广泛应用于家庭影院、音响系统、立体声唱机、伺服系统、车载娱乐系统、手机、掌上电脑以及工业制造中的电机驱动等电子系统。
扩音机电路—模电课程设计
模拟电子技术课程设计说明书扩音机院系：电气与信息工程学院学生姓名：指导教师：职称讲师专业：电气工程及其自动化班级：完成时间： 2012年6月2日摘要扩音机是生活中很常见的一类电子产品，使用非常广泛。
扩音机电路是把微弱的声音信号放大成能推动扬声器的大功率信号，电路结构主要分为前置放大，音调控制两部分。
前置放大主要完成小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带宽，噪声要小。
在本次设计中前置放大级分为两级，第一级为共源放大电路，整个电路的放大倍数主要靠第一级；第二级为射级跟随器，保证音调控制电路有较好的效果，给音调控制电路以较小的信号源内阻。
音调控制主要是实现对输入信号高、低音的提升和衰减；由于集成运算放大器具有电压增益高、输入阻抗高等优点，用它制作的音调控制电路具有电路结构简单、工作稳定等优点。
关键词：扩音机；前置放大；音调控制ABSTRACTMegaphone is very common life of a class of electronic products, the use of it is very extensive. Amplifier circuit is put the faint sound amplification can push into the high-powered signal, circuit structure is mainly divided into the preamplifier, tone control two parts.Preamplifier main perform small signal amplifier, general requirement high input impedance, output impedance low, wide frequency band, the noise is small. In the design of preamplifier level are divided into two levels, the first level for common source amplifier circuit, the whole circuit amplification depend mainly on the first level; The second grade level is shot with, ensure tone control circuit has good effect, to the tone control circuit with a small signal source resistance. Tone control mainly is the realization of the input signal is high, the bass ascension and attenuation; Due to the integrated operational amplifier has voltage gain high input impedance, higher advantages, and use it to make the tone of the control circuit has simple structure, stable circuit, etc.Key words:Megaphone; Preamplifier; tone control目录一、设计任务与要求………………………………………………………………4二、设计原理分析 (5)扩音机原理 (5)设计思路分析 (5)三、总体设计方案 (6)总体方案 (6)前置放大器 (7)音调控制电路 (7)有源滤波电路 (9)四、扩音器的调试 (9)输入级及音调控制电路的调试 (9)放大倍数调试 (10)测试频率特性与音调控制特性……………………………………………10五、实验总结与结论 (10)参考文献…………………………………………………………………………11.致谢 (11)附录 (12)一、设计任务与要求设计目的：通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《模拟电子技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握模拟电子系统的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。
《功率放大器》课堂教学设计
按静态工作点位置分，即三极管在一个正弦波周期内的
导通状态，可分为甲类、乙类、甲乙类、丙类、丁类。按放大电
路与负载间耦合方式分类，重点讲解 OCL、OTL 核心电路的 组成。对于本层次的学员，简单介绍交越失真。
③讲解集成功率放大器。
按照输出功率发展变革，放大器从初始的 1W 小功率发 展为 10W 以上的中功率，到 25W 的厚膜集成功率放大器。
2.3 在对教学内容进行设计和实施的过程中要以实际应 用作为重点
我们要认识到并不是所有的数学知识都能够通过实际应 用来使学生的认知得到加强，但即使这样一旦我们选择了运 用实际应用这一教学思路的话就需要对这一内容进行认真的 对待，使实际应用能够得到极为充分和形象的展现出来。结 合这一思路在老师对教学内容进行设计和实施的过程中一定 要以实际应用作为关注的重点，由此来使实际应用能够得到 有效的落实。
图 2：扩音系统的组成结构 接着明确电压放大电路和功率放大电路并没有本质区别， 都是能量的控制与转换。 它们的不同点在于依负载情况强调了某一方面，自追求 的指标不同：前者要求负载得到不失真的电压信号，其输出功 率不一定很大；通常为小信号放大电路。后者要求获得尽可 能大的输出功率和转换效率，通常在大信号状态下工作。 功放须满足的性能指标：要有尽可能大的输出功率；效率 要高；非线性失真要小；功放管加强散热和保护。通俗来讲， 好的功放，在放大过程中音质损失少，散热好，输出功率大，推 动的音箱不吃力。 ②讲解功率放大器的分类。
①首先明确功率放大器的定义。 电子系统中，模拟信号经传感器转换为电信号，并被放大
础知识了解较少；但同时他们喜爱动手操作，擅长实验环节。 后，往往要推动实际负载工作。如扬声器发声、继电器工作、
结合上述特点，在设计本节课时，采用理实一体化的教学模式。 仪表指针偏转等。而推动实际负载需要的功率很大。能输出
模电课程设计：低频功率放大器实验报告
课程设计课程设计名称：模拟电路课程设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计时间： 2015年6月电子信息科学与技术专业课程设计任务书说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页1、设计任务及要求这次的模拟电路课程设计题目为音频功率放大器，简称音频功放，作为模拟电子课程设计课题设计，本课题提出的音频功率放大器性能指标比较低，主要采用理论课程里介绍的运算放大集成电路和功率放大集成电路来构成音频功率放大器。
音频功率放大器主要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。
2、设计方案整体电路的设计与工作原理是通过前置放大器的处理，使输入的音频信号与放大器的输入灵敏度相匹配，从而使放大器适应不同的输入信号，再通过音量控制，输入功率放大电路进行处理。
同时设计电源电路，为前置电路和功率放大电路提供电源，最后得到较为理想的信号。
音频功率放大器实际上就是对比较小的音频信号进行放大，使其功率增加，然后输出。
其原理如图1所示，前置放大主要完成对小信号的放大，使用一个同向放大电路对输入的音频小信号的电压进行放大，得到后一级所需要的输入。
后一级的主要对音频进行功率放大，使其能够驱动电阻而得到需要的音频。
设计时首先根据技术指标要求，对整机电路做出适当安排，确定各级的增益分配，然后对各级电路进行具体的设计。
3、模块设计与参数计算低频功率放大器原理图（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，如话筒、录音机、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。
OCL功率放大器全解
课程名称：模拟电子技术课程设计题目： OCL功率放大器学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：杨艳日期： 2014 年 10 月 25 日一、任务及要求：1.设计任务与要求（1）采用全部或部分分立元件电路设计一种OCL 音频功率放大器。
（2）额定输出功率P O ≥10W 。
（3）负载阻抗R L =8Ω。
（4）失真度γ≤3%。
（5）设计放大器所需的直流稳压电源。
二．方案设计与论证1.设计思路功率放大器的作用是给负载L R 提一定的输出功率，当L R 定时，希望输出功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能小，且效率尽可能高。
由于OCL 电路采用直接耦合方式，为了保证工作稳定，必须采用有效措施抑制零点漂移，为了获得足够大的输出功率驱动负载工作，故需要有足够高的电压放大倍数。
因此，性能良好的OCL 功率放大器应由输入级，推动级和输出级部分组成。
2. OCL 功放各级的作用和电路结构特征输入级：主要作用是抑制零点漂移，保证电路工作稳定，同时对前级（音调控制级）送来的信号作用低失真，低噪声放大。
为此，采用带恒流源的，由复合管组成的差动放大电路，且设置的静态偏置电流较小。
推动级的用是获得足够高的电压放大倍数，以及为输出级提供足够大的驱动电流，为此，可采用集电极有源负载的共射放大电路，其静态偏置电流比输入级要大。
输出级的作用是给负载提供足够大的输出信号功率，可采用有复合管构成的甲乙类互补对称功放或准互补功放电路。
三、单元电路的选择及设计1、设计方案利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的能转换为按照输入信号变化的电流。
因为声音是不同振幅和不同频率的波，即交流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数，应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。
简易音频功率放大器
闽南师范大学《模拟电子技术》课程设计设计题目：简易音频功率放大器*名：***学号：**********系别：物理与信息工程学院专业电气工程及其自动化年级：12级指导教师：周锦荣老师2014年5月 1 日目录一系统设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄21.设计任务┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 22.设计要求┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 2二电路设计原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3 1．系统原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 32．方案比较┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 33．芯片介绍┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄8三PCB布板┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄10四实物安装与调试┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄11 1．实物图┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄11 2．测试的波形┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄12 3．实验结果分析及与理论对比┄┄┄┄┄15 五附录┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄151.设计总结┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄152. 原件清单┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄153.参考文献┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄16摘要:本方案采用LM358，LM386集成运放芯片，外加电阻、电容等元器件调整、滤波，滑动变阻器实现音量可调，构成简易音频功率放大器,音频功率放大器主要用于推动扬声器发声。
关键词：LM358；LM386;音频放大一系统设计1 设计任务利用集成运算放大器LM358，LM386设计一个简易音频功率放大器。
2 设计要求设计一个简易的音频功率放大器，要求如下：（1）系统主要由前置放大电路和后级功率放大器电路构成，电路具有音量可调；（2）前置放大电路主要有集成芯片LM358构成；后级功率放大器电路主要由集成芯片LM386音频功率放大芯片构成；（3）要求输入音频信号在10mV/1kHz时，输出功率1（负载：8Ω），输出音频信号无Po W明显失真，输出功率大小可调；（4）系统测试可以由函数信号发生器产生音频信号，系统所需电源可由实验室现有学生电源提供；（5）完成相应的电路原理图设计、硬件电路设计和调试及相关结果测试；（6）完成课程设计报告撰写。
模电课程设计-音频功率放大器
摘要这次的模拟电路课程设计题目为音频功率放大器，简称音频功放，音频功率放大器主要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。
我主要采用了两种方法对其进行了分析和设计，一种利用了A386集成芯片对其进行放大输出，另一种是利用二极管进行偏置的互补对称电路，即分立元件进行设计放大。
期间遇到了不少问题，不过好在在老师的指导，同学的帮助下终于成功调试成功，听到了悦耳的嗡嗡声，设计题目也算比较圆满的完成了。
在设计的过程中，首先对自己的设计思路有个整体的认识，即对音频功率放大器的原理了解，在查阅了很多资料，以及对实验器材有了初步了解以后，利用课本及一些资料上所描述的同相放大电路和甲乙类互补对称功率放大电路的基本知识，通过对两种方法的对比评析确定了下面的课程设计。
总体设计步骤↓↓↓↓1 设计概述1、1音频功率放大器的设计作为模拟电子课程设计课题设计，本课题提出的音频功率放大器性能指标比较低，主要采用理论课程里介绍的运算放大集成电路和功率放大集成电路来构成音频功率放大器。
1、1、1 设计任务和要求采用运算放大集成电路和功率放大集成电路设计音频功率放大器，其要求如下：①输入信号为vi=10mV, 频率f＝1KHz;②额定输出功率Po≥2W；③ 负载阻抗RL =8Ω。
1、1、2 功率放大器的基本原理音频功率放大器实际上就是对比较小的音频信号进行放大，使其功率增加，然后输出。
其原理如图(一)所示，前置放大主要完成对小信号的放大，使用一个同向放大电路对输入的音频小信号的电压进行放大，得到后一级所需要的输入。
后一级的主要对音频进行功率放大，使其能够驱动电阻而得到需要的音频。
设计时首先根据技术指标要求，对整机电路做出适当安排，确定各级的增益分配，然后对各级电路进行具体的设计。
max Po =8W,输出电压U = L R Po max =8V ，要使输入为10mv 的信号放大到输出的8V ，所需的总放大倍数为800。
音频功率放大电路实验报告
音频功率放大电路实验报告课程名称：_电路与模拟电子技术实验__指导老师：_________成绩：__________________实验名称：__音频功率放大电路的设计制作调试__实验类型：_____同组学生姓名：__________一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一．实验目的和要求1.认知音频功率放大电路的工作原理；2.介绍内置功率放大器的基本特点；3.了解音调控制原理，学习电路频率特性的测试；4.提高电子电路的综合调试能力。
二．实验内容和原理（1）组装焊接由三级运放组成的扩音机电路(电路原理图见下图)。
并仔细复查整机电路的接线是否正确无误；（2）分别测量各级电路的静态工作点；（3）测量前置级的增益；（4）测量音调级低音和高音增益调节范围；（5）测量功率放大级的增益；（6）测量功率放大级最小不杂讯输入和最小功率(不带载)；（7）测试整机增益；（8）测量频率特性；（9）测量其它各项指标；（10）听音试验。
2.实验原理（1）整机电路音频功率放大电路，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。
扩音机的整机电路如下图右图，按其形成，可以分成前置压缩电路，音调控制电路和功率放大电路三部分。
（2）前置放大电路前置压缩级的性能对整个音频功放电路的影响非常大，为了增大噪声，前置级通常必须采用低噪声的运放。
另外，例如输出线的屏蔽情况，地线的加装等等都对噪声存有非常大影响。
由a1组成的前置放大电路是一个同相输入比例放大器。
(c2克服自激）理想闭环电压放大倍数为输入电阻rif=r1，电阻值rof=0（3）音调控制电路常用的音调控制电路有三种形式，一是衰减式rc音调控制电路，其调节范围宽，但容易产生失真；另一种是反馈型音调控制电路，其调节范围小一些，但失真小；第三种是混合式音调控制电路，其电路复杂，多用于高级收录机。
模电课程设计(高保真音频功率放大器)
1 初始条件和设计要求1.1 初始条件具备模拟电子电路的理论知识；具备模拟电路基本电路的设计能力；具备模拟电路的基本调试手段；自选相关电子器件；可以使用实验室仪器调试。
1.2 设计要求1、不失真输出功率≥2.4 W，频率响应：20HZ～20KHZ2、输入阻抗≥ 50KΩ，输入电压≤ 5mv3、具备高音和低音的音调控制功能4、效率>60%5、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书3.1 电路组成我们设计的电路有两部分组成：（1）直流稳压电源首先我们考虑到直流稳压电源是每个电子设备的基础器件，应该与主电路分开设计，单独放置一个模块。
其次我们设计的是高保真音频功率放大器，因此对直流电源有着很高的要求，要尽可能的滤掉交流分量，达到稳压效果，使输出信号失真度达到最小。
（2）双声道高低音音频功率放大器实验要求是要有高低音可调电路，但是我们考虑到信号是由左右声道组成，所以为了达到最好的输出效果，我们设计了高低音调节外兼有左右声道的立体声高保真音频功率放大器。
此音频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。
4.1 直流稳压电源4.1.1 直流稳压电源原理图图4-1-14.1.2 直流稳压电源所选元件双24V变压器，二极管1N4007，1000uf电解电容，0.33uf独石电容，三端稳压管LM7815,LM7915，0.1uf瓷片电容，220uf电解电容4.1.3 直流稳压电源原理直流稳压电源分为四部分:变压，整流，滤波，稳压。
变压：此处我们选择双24V的交流变压器，输出相位相反的24V交流电。
整流：我们选择了耐压较好的整流二极管1N4007。
滤波：我们放置了多组电容，达到最好的滤波效果。
首先电流经过二极管整流后，先经过两个1000uf的大电容，滤掉直流中的交流分量，此处电容越大越好。
经过初步电容滤波的输出电压V0=（1.1-1.2）V2。
然后在经过两个0.33uf的电容，用以抵消输出端较长接线的电感效应，以防止自激震荡，还可抑制电源的高频脉冲干扰，一般取0.1-1uf。
模电课程设计方案(音频功率放大电路)
1、设计题目：音频功率放大电路2、设计任务目的与要求：要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路，负载为扬声器，阻抗8。
指标：频带宽50HZ～20kHZ，输出波形基本不失真；电路输出功率大于8W；输入灵敏度为100mV，输入阻抗不低于47K。
3、整体电路设计：⑴方案比较：①利用运放芯片 LM1875和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源分别接+30v和-30v并且电源功率至少要50w，输出功率30w。
②利用运放芯片TDA2030和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源只需接+19v，另一端接地，负载是阻抗为8的扬声器，输出功率大于8w。
通过比较，方案①的输出功率有30w，但其输入要求比较苛刻，添加了实验难度。
而方案②的要求不高，并能满足设计要求，所以选取方案②来进行设计。
⑵整体电路框图：⑶单元电路设计及元器件选择：①单元电路设计：功率放大器按输出级静态工作点的位置可分为甲类、乙类和甲乙类三种；若按照输出级与负载的耦合方式，甲乙类又可分为电容耦合 <OTL 耦合）、直接耦合<OCL 电路）和变压器耦合三种。
变压器耦合容易实现阻抗匹配，但体积大， 较笨重。
又OCL 电路电源输入要求较高，所以采用OTL 电路。
采用单电源的OTL 电路不需要变压器中间抽头，但需要在输出端接上大电容，且低频特性不如OCL 好。
根据“虚短”、“虚断”的原理，利用电阻的比值，可求得电路所需的放大倍数，其中可加入一个电位器替代反馈电阻，这样就能够实现电路放大倍数的调整。
因为功率放大电路是追求在电源电压确定的情况下，输出尽可能大的功率，可以采取OTL 电路来实现。
为了提高转换功率，我们要对电路进行改善，这主要围绕功率放大电路频率响应的改善和消除非线性失真来改进电路，因此要用到若干个电阻电容来保护电路。
OTL 电路会产生交越失真，为了消除这种失真，应当设置合适的静态工作点，使电路中的两只放大管均工作在临界导通或微导通的状态，这可以通过加入两个二极管来实现，因为二极管具有单向导电性。
音频功率放大器课程设计
电子技术课程设计报告音频放大器的设计学院：机械与电子工程学院年级专业：机械电子工程102学号：2010012325姓名：杨建平指导教师：龙燕完成时间：2013.1.10成绩：中国陕西杨凌摘要本次课程设计题目为音频功率放大器，简称音频功放。
音频功率放大器主要用于推动扬声器发声。
几乎所有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。
这款功放采用了典型的OCL功放电路，具有结构简单，输出功率大，失真小等特点，应用十分广泛。
本设计主要包括两部分放大电路电路：前置放大电路、OCL功率放大电路。
前置放大级采用的是集成运算放大器NE5532AP，NE5532AP 在噪声、转换速率、增益带宽积等方面具有优异的指标。
OCL功率放大电路采用TDA2030音频放大器芯片，其性能优良，由它组成的功率放大器可以很好的满足设计要求。
本设计将通过电路分析设计、NI Multisim电路仿真及分析完成。
关键词：NE5532AP；TDA2030；失真小；音频功率放大器目录1 设计任务 (4)1.1 设计目的和意义 (4)1.2 放大指标 (4)2系统设计 (4)2.1 总体方案设计 (4)2.2 具体电路设计 (5)2.2.1前置放大电路的设计 (5)2.2.2功率放大电路的设计 (6)2.3 系统总体电路 (7)2.4 系统所用元器件 (8)3系统调试与仿真 (8)3.1 前置放大器调试 (8)3.2 OCL功率放大电路的调试 (11)3.3 总电路调试 (12)4总结 (14)4.1 本系统的优缺点 (14)4.2 心得体会 (14)参考文献 (14)1 设计任务音频功率放大器设计1.1 设计目的和意义日常生活中涉及到发声的电子设备大多数都要用到音频功率放大器，本设计的目的就是为了满足其需要，要求在较小失真的情况下满足一定的放大倍数以推动负载（如扬声器）正常运行。
TDA1521功放课程设计
1.2 音频功率放大器概述
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。
1906年美国的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NFB（Negative feedback）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，而1947年威廉逊先生在一篇设计Hi-Fi（High Fidelity）放大器的文章中介绍了一种成功运用负反馈技术，成为了Hi-Fi史上一个重要的里程碑。
60年代由于晶体管的出现，使功率放大器步入了一个更为广阔的天地。晶体管放大器细腻动人的音色、较低的失真、较宽的频响及动态范围等特点，各种电路也相应产生，如：“OTL （Output Transformer Less）” 无输出放大器、“OCL（Output Capacitor Less）”放大器等。
2.5
1、总结功放的设计方法和运用到的主的测试方法。
3 设计方案分析及论证
3.1设计方案
图3.1 设计方案图
3.2工作原理
这是一个双声道音频功率放大器，采用单电源供电，是个TDA1521功放，变压器出来接有整流桥将交流电变为脉动的直流电，滤波电容将脉动的直流电变为平动的直流电，稳压电路将电压值固定在双12V，TDA1521芯片4、6脚各接扬声器正极。
2.3
整流桥出来两个4700uF、0.1uF，滤波，LM7812、LM7912稳压、之后又0.033、10uF电容再滤波，TDA1521芯片，双100K电位器调节音量。
2.3.1设计电路框图
OTL音频功率放大电路(模电课程设计报告)
课程设计报告设计题目：OTL功率放大器系别：专业：班级：学生：2010年12月24日课程设计任务书摘要本报告包括两个容。
第一部分，设计并实现OTL功率放大器，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，输出的信号的非线形失真尽可能的小，效率尽可能的高。
功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。
有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器，也有专集成电路功率放大器。
本文设计的是一个 OTL 功率放大器，该放大器采用TDA2030音频放大器芯片，TDA2030音频放大器电路是最常用到的音频功率放大电路，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，采用正输出单电源供电。
其次本次实物产品采用PCB印制电路板制作（单面板）使其性能良好满足设计要求和外表美观。
第二部分，用multisim软件对OTL 功率放大器进行仿真实现。
根据实例电路图和已经给定的原件参数，使用multisim软件模拟电路，并对其进行静态分析，动态分析，显示波形图，计算数据等操作。
关键词： OTL功率放大电路；multisim软件仿真；TDA2030音频放大器；交越失真；无输出耦合电容；输出功率；反馈网络；PCB单面板。
目录一、设计要求二、设计总体方案2.1设计思路2.2 OTL功放各级的作用和电路结构特征2.3简要原理分析2.4用集成运算放大器放大信号的主要优点三、选择器件及参数计算3.1功率放大器芯片TDA2030介绍3.2参数计算3.2.1参数计算3.2.2功率的计算四、用multisim仿真OTC功率放大器五、实物电路安装调试及使用5.1电路调整与测试5.2通电观察六、设计体会与总结七、参考文献OTL功率放大器设计一、设计要求任务了与要求：1、采用全部或部分分立元件电路设计一种OTL音频功率放大器；2、额定输出功率Po≥10W；3、负载阻抗R L=8Ω；4、失真度γ≤3%。
音频功率放大电路课程设计报告
一、设计题目：音频功率放大电路二、设计的任务和要求1、主要要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路，负载为扬声器，阻抗8Ω。
2、性能指标：频带宽50HZ ～20kHZ，输出波形基本不失真；电路输出功率大于8W；输入灵敏度为100mV，输入阻抗不低于47KΩ。
三、原理电路和程序设计3.1、方案的确定及论证1、OTA互补对称功率放大器OTL 电路通常由两个对称的异型管构成，因此又称为互补对称电路，图 3-1 为单电源 OTL 互补对称功率放大电路。
电路中 T1 是推动级（电压放大，也叫激励级），其中Rb1、Rb2是 T1 的基极偏置电阻，Re为 T1发射极电阻，Rb为 T1集电极负载电阻，它们共同构成 T1 的稳定静态工作点；T2、T3 组成互补对称功率放大电路的输出级，且 T2、T3工作在乙类状态；C2 为输出耦合电容。
功率放大器采用射极输出器，提高了输入电阻和带负载的能力。
性能分析：乙类互补推挽功放(OTL)的输出功率的计算公式如下：输出功率：Po =UoIo=Uo2/RL输出最大功率：Pom =UoIo=Uo2/RL=Uom2/2RL=VCC2/8RL显然P与电源电压及负载有关om2/8R当输入功率为8w，阻抗8w时，有Pom=VCCV=8*8*8≈22.6v 则电路所需的电源为22.6v。
CC2、用集成器件实现Tda2030简介：TDA2030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。
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。
电路特点：[1].外接元件非常少。
（基本应用电路图3-2）[2].输出功率大，Po=18W(RL=4Ω)。
[3].采用超小型封装（TO-220）,可提高组装密度。
[4].开机冲击极小。
[5].内含各种保护电路，因此工作安全可靠。
主要保护电路有：短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反接（Vsmax=12V）以及负载泄放电压反冲等。
模电课程设计黄颖泽
模电课程设计黄颖泽武汉理工大学《模拟电子技术》课程设计说明书1 理论分析由电路原理图分析可知，声光控制路灯电路，包含了声音放大电路原理，光敏电阻的相关知识，以及稳压电路的相关理论，和可控硅电子开关等一系列的综合理论知识，现对部分理论知识作出相关分析。
1.1 放大电路的基本形式和放大作用基本放大电路时放大电路中最基本的结构，是构成复杂放大电路的基本单元。
基本放大电路一般是指由一个三极管或场效应管组成的放大电路。
从电路的角度来看，可以将基本放大电路看成一个双端口网络。
放大的作用体现在如下方面：（1）放大电路主要利用三极管或场效应管的控制作用放大微弱信号，输出信号较输入信号在电压或电流的幅度上得到了放大，输出信号较输入信号的能量增大；（2）输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，只是经过三极管的控制，使之转换成输出信号能量，提供给负载。
所以三极管或场效应管实质上是实现了能量控制与转换；（3）输出信号与输入信号始终保持线性关系，要求信号的放大不能失真，即线性放大，放大电路的三极管和场效应管，必须工作在线性区；三极管工作在放大区，场效应管工作在饱和区。
1.2 稳压二极管工作原理稳压二极管是一个特殊的面接触型的半导体硅二极管，其V-A特性曲线与普通二极管相似，但反向击穿曲线比较陡，稳压二极管工作于反向击穿区，由于它在电路中与适当电阴配合后能起到稳定电压的作用，故称为稳压管。
稳压管反向电压在一定范围内变化时，反向电流很小，当反向电压增高到击穿电压时，反向电流突然猛增，稳压管从而反向击穿，此后，电流虽然在很大范围内变化，但稳压管两端的电压的变化却相当小，利于这一特性，稳压管就在电路到起到稳压的作用了。
而且，稳压管与其它普通二极管不同之处是其反向击穿具有可逆性的，当去掉反向电压稳压管又恢复正常，但如果反向电流超过允许范围，二极管将会发热击穿，所以，与其配合的电阻往往起到限流的作用。
稳压二极管(又叫齐纳二极管)，此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很少的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定,稳压二极管是根据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管1武汉理工大学《模拟电子技术》课程设计说明书主要被作为稳压器或电压基准元件使用。
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1、设计题目：音频功率放大电路2、设计任务目的与要求:要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路，负载为扬声器，阻抗8.、指标：频带宽50HA20kHZ输出波形基本不失真；电路输出功率大于8W输入灵敏度为100mV输入阻抗不低于47©。
3、整体电路设计:⑴方案比较：①利用运放芯片LM1875和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源分别接+30v 和-30v并且电源功率至少要50w,输出功率30w o②利用运放芯片TDA2030和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源只需接+19v,另一端接地，负载是阻抗为8」的扬声器，输出功率大于8w0 通过比较，方案①的输出功率有30w,但其输入要求比较苛刻，添加了实验难度。
而方案②的要求不高，并能满足设计要求，所以选取方案②来进行设计。
⑵整体电路框图：元器件和电源信号输出⑶单元电路设计及元器件选择：①单元电路设计：功率放大器按输出级静态工作点的位置可分为甲类、乙类和甲乙类三种；若按照输出级与负载的耦合方式，甲乙类又可分为电容耦合（OTL耦合）、直接耦合（OCL 电路）和变压器耦合三种。
变压器耦合容易实现阻抗匹配，但体积大，较笨重。
又OCL电路电源输入要求较高，所以采用OTL电路。
采用单电源的OTL电路不需要变压器中间抽头，但需要在输出端接上大电容，且低频特性不如OCL好。
根据“虚短”、“虚断”的原理，利用电阻的比值，可求得电路所需的放大倍数，其中可加入一个电位器替代反馈电阻，这样就能够实现电路放大倍数的调整。
因为功率放大电路是追求在电源电压确定的情况下，输出尽可能大的功率，可以采取OTL电路来实现。
为了提高转换功率，我们要对电路进行改善，这主要围绕功率放大电路频率响应的改善和消除非线性失真来改进电路，因此要用到若干个电阻电容来保护电路。
OTL电路会产生交越失真，为了消除这种失真，应当设置合适的静态工作点，使电路中的两只放大管均工作在临界导通或微导通的状态，这可以通过加入两个二极管来实现，因为二极管具有单向导电性。
或者将两个有一定对称性的NPN 和PNP三极管的基极分别和TDA2O30勺两个电源输入端相连。
最后在输出端，还要加一个大电容来保证电路的低频性良好。
在接有感性负载扬声器时还要加入一个电阻和一个电容来减少电路的自激振荡，确保高频稳定性。
②元器件选择：如下面的系统原理图所示，C2为输入耦合电容，应选取较小的电解电容；R1、R 2、R3和C7的作用是组成运放TDA2030的输入偏置电路，取R1=R2=R3可计算得TDA2030正向输入端的电压为0.5VCC,而电容C7的作用是可以稳定这个电位。
另外，R3是为了防止输入信号被C7短接到地而设的。
C6是高频退耦电容，应选用较小的陶瓷电容或独石电容；C3 是滤波电容，应选用较大的电解电容。
C4、R4和R11构成交流负反馈，控制交流增益，对于音频信号，可以近似地认为C4短路，所以功放的增益为1«1+R11（有效部分）/R4«1+100/3.3=31.3。
对于直流信号，可认为C4断路，所有输出信号反馈到反向输入端，所以直流增益为1。
取R6=R8和C8可起着保证TIP31和TIP32的基极电压相等，从而减少了推挽电路的交越失真。
而R7和C5可以滤除TDA2030俞出的高频信号。
二极管D1、D2保护运放免受扬声器的感应电压而造成损害。
电容C1是输出耦合电容，能够改善电路的低频特性，要用容值较大的电解电容。
C9和R10能对扬声器的相位进行补偿，能够较少电路的自激振荡，确保高频稳定性。
运放TDA2030内含各种保护电路，需要外接元件非常少，且电路的频带宽较宽，并能在最低±6V 最高±22V的电压下工作。
另外，它输出功率较大，在土19V、8Q阻抗时能够输出16W勺勺有效功率，THDC 0.1%,所以选用TDA2030能够实现电路的要求。
而TIP31C 和TIP32C是一对互补性较好的NPN和PNP三极管，集电极和发射极之间所承受的电压也可以高达100V,集电极的电流为3A左右，每只管的功耗也只有40W左右而已，所以用它们来搭建OTL电路比较合适。
⑷系统的电路总图：VC €VCCG6ilODnF4 C3 ^；100uFUC102UN40O1C2TP2JUF■TO --XFG12-4-X3C2OOd 口口 = OiOOXBP1LTDA20R7 10 R6 1.5QR3 -^WV-R11 1OTkQ 34% K^yADI j^irwuxm靖卜2JmF C& ±22恤FTIP32C1PIP31C11 +士伽FG5 - ±220nFTR10 22QC9^fOPhF标号型号大小封装形式数量R7 「 RJ14 10 AXIAL0.4 1 R6 R8 RJ14 1.5 Q AXIAL0.4 2 R10 RJ14 220 AXIAL0.4 1 R4 n RJ14 3.3k Q AXIAL0.4 1 R1、R2、R3RJ14 100kC AXIAL0.43 R11 B100K 100 k Q —— 1 C1 25V-2200uf 2.2mf —— 1 C3 25V-100uf 100uf —— 1 C4 C7 50V-10uf 10uf —— 2 C2 50V-2.2uf 2.2uf —— 1 C5 C8 224 220nf —— 2 C6 C9 104 100 nf —— 2 1n4001 — —— —— DO-35 2 TIP31C —— —— TO-220 1 TIP32C —— —— TO-220 1 TDA2030 ”—— —— PENTAWATT1 总计——————234-元件清单如下:4、电路调试过程与结果①测试频带宽：f L =6.41Hz ,上限截止频率为 f H =127.481kHz 。
当然在50f 〜20kH Z 频率范围内电 路输出不失真，这满足条件“频带宽 50H 〜20kH ，输出波形基本不失真”的要 求。
在实验室里也经过测量，显示可以在 50H Z 〜20kH Z 频率范围内电路输出不失 真。
② 测量输出电压放大倍数：测试条件：直流电源电压19v ,输入信号峰峰值为100mv 输入频率为1KHz 电 位器R11的有效阻值为66k 「，负载电阻8门。
输入和输出的波形如下图所示：Tektronix□QQOOALTTOSET CHI MeanOV CHI - Pk-PR 100nA/CH1/0VMZOOusUndo AJUosetCH1 MmV CH2 1V PO^ITKh NPOSIliOH输出电压峰峰值为：Uo=Ui*【1+R11（有效部分）/R4】 放大倍数：Ao=1+R11 （有效部分）/R4=1+66/3.3=21 仿真数据和实测数据比较：Ui （峰峰值） Uo （峰峰值）（仿真） Uo （峰峰值）（实测）100mv 2.1 v 2.0v 400mv 8.4v8.3v由上表可知，实际上输出电压放大倍数：A UM 21误差分析：因为元件的实际数据大小与理论的大小存在差异 ，譬如金属膜电阻的阻值误差为1%或 5%电容的容值误差也有5%^20%实际上1n4001、TIP31、TIP32 等元器件跟仿真软件所表现出来的特性不是完全一样的。
同时，音频集成放大芯片发热量比较大，比较容易受到周围环境温度的影响，从而也导致了一定的误差。
另外，在实测中读数时会产生误差。
③ 测量最大不失真功率：2根据理论可得最大不失真功率为Pm=（u 。
/2） /RL,Uo 为输出电压峰峰值。
经过测试，在19V 的直流电源，8」负载作用下，调节电位器R11，使其允许的最大不 失真输入信号为Ui=600mv,其最大不失真功率为：Po=8.4w>8w 。
也满足“电路输 出功率大于8W 条件。
④ 测量输入灵敏度为100mV 时的输入阻抗：在信号输入端接上两个万用表，分别测量输入端的电压和电流，得Ui 〜70 .71mV,Ii 〜716.48nA ,所以输入阻抗为 Ri=Ui/li=98.69K 「>>47心，明显也满足“输 入灵敏度为100mV 输入阻抗不低于47K 」”的条件。
5、总结和体会: 方案和作品的优点为：① 焊接板排版较为缜密，焊接没有跳线；Tblctronix□0000rosiriowFVSTICWVOLTS^Diy画逼IVOLTyDIVPOWERFFDBf1②作品所用元器件较少，电源输入要求较低，频带宽6.41HZ〜127.481kHZ,输出波形基本不失真，电路输出功率大于8W,输入灵敏度为100mV输入阻抗高于47K \能够基本实现设计的任务要求；③电路中有TDA2030的保护电路，另外在输出部分能对扬声器的相位进行补偿，从而能够较少电路的自激振荡，确保高频稳定性；④作品用了TIP31C和TIP32C组成的推挽放大电路，能够较少TDA2030的功耗，使TDA2030的发热量减少；⑤电位器R11能够实现电路增益的调整。
缺点有：①功率不是很高，最大输出功率只有8.4W②TIP31C和TIP32C的功耗都比较大，集电极电流输出不是很大；③ 2.2mf的电解电容存在电感，电路的低频特性不是很好；④电路的电源输入由于没有保护电路，若在调试时正负电源接反可能会把芯片烧坏。
针对4个缺点各自的改进方案：缺点1:采用双电源供电的OCL电路或者用LM1875或TDA2050等运放和元器件搭建的电路；缺点2: 2SA1444 2SC3694勺功耗只有30W左右，而集电极的输出电流可达15A, 每只管的耐压值也为100V,可用这两只管代替TIP31C和TIP32C。
缺点3:把电路换成OCL电路；缺点4:在电源接入端加上二极管保护电路（下图），这样即可以保证正负电源接反时不导通，又可以在直流电源电错接成交流电时起整流桥的作用。
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