低频功率放大器设计
低频功率放大器实验报告
低频功率放大器实验报告一、实验目的本实验旨在通过设计和制作低频功率放大器，了解放大器的基本原理、特性和工作方式，掌握放大器电路的设计方法和调试技巧。
二、实验原理1. 放大器基本原理放大器是一种将输入信号增加到更高电平的电路。
它可以增加信号的幅度、功率或电压，使得信号能够被更远距离传输或被更多设备使用。
放大器通常由一个输入端、一个输出端和一个控制元件组成。
2. 低频功率放大器的特点低频功率放大器是指工作频率在几千赫兹以下，输出功率在几瓦以下的放大器。
它具有以下特点：（1）输入电阻高；（2）输出电阻低；（3）增益高；（4）线性好；（5）失真小。
3. 放大器电路设计方法（1）选择合适的管子：根据需要选择合适的管子，如双极晶体管或场效应管等。
（2）确定工作点：根据管子参数和负载要求确定工作点。
（3）设计偏置电路：根据所选管子类型和工作点需求设计偏置电路。
（4）确定放大器电路拓扑结构：根据需求选择合适的放大器电路拓扑结构。
（5）计算元件参数：根据所选拓扑结构和工作点计算元件参数。
（6）布局和布线：根据设计要求进行布局和布线。
三、实验步骤1. 放大器电路设计本次实验采用晶体管作为放大器管子，以共射极放大器为基础，设计低频功率放大器电路。
具体步骤如下：（1）选择晶体管型号；（2）根据晶体管参数和负载要求确定工作点；（3）设计偏置电路；（4）选择合适的耦合电容和旁路电容；（5）计算元件参数。
2. 低频功率放大器制作按照设计要求进行元件选配、布局和布线，制作低频功率放大器。
3. 低频功率放大器测试将信号源接入输入端，将示波器接入输出端，调节偏置电位器使得输出波形不失真。
测量并记录输入信号幅度、输出信号幅度、增益等数据，并对数据进行分析和比较。
四、实验结果与分析经过测试，本次实验制作的低频功率放大器实现了预期的功能。
在输入信号频率为1kHz、幅度为10mV的情况下，输出信号幅度为1.2V，增益为120倍。
在输入信号频率为10kHz、幅度为10mV的情况下，输出信号幅度为1.0V，增益为100倍。
低频功率放大器的设计
线性度衡量放大器输出信号与输入信号之间的线性关系。在低频功率放大器中，线性度直接影响信号的保真度。 改善线性度可以通过使用高线性度的放大器件、采用负反馈技术、预失真技术等方法来实现。
04
功率放大器的仿真与测试验证
Chapter
电路仿真与设计验证
01
仿真软件选择
为了进行功率放大器的电路仿真，可以选择使用业界认可的仿真软件，
转换速率
转换速率（也称为压摆率）表示放大器输出电压随 输入电压变化的速率。在低频功率放大器中，转换 速率决定了放大器对低频信号的响应速度。优化转 换速率通常通过改进放大器的内部电路结构和选择 高性能的元器件来实现。
输出功率与失真度
输出功率
输出功率是功率放大器驱动负载的能力，通常以分贝（dB）为单位表示。在低频 功率放大器的设计中，提高输出功率可以通过增加电源电压、优化输出级电路等 方式实现。
感谢观看
失真度
失真度衡量放大器输出信号与输入信号的差异，包括谐波失真、交越失真等。在 低频功率放大器的设计中，降低失真度是关键目标之一。这可以通过采用线性度 更好的放大器件、改进偏置电路、降低工作温度等方式实现。
效率与线性度
效率
效率是指功率放功率的能力。在低频功率放 大器的设计中，提高效率有助于降低能耗，实现节能环保。提高效率的方法包括采用开关类功放、Doherty功放 等高效功放架构。
设计目标和要求
设计目标
获得良好的频率响应，在低频范围内提供稳定的放大倍 数。 确保高输出功率和效率，以驱动各种负载。
设计目标和要求
• 降低失真和噪声，提高输出信号的质量。
设计目标和要求
01
要求
02
03
04
选择合适的放大电路拓扑结构 ，如A类、B类、AB类或D类
低频功率放大器实验报告
低频功率放大器实验报告低频功率放大器实验报告引言低频功率放大器是一种常见的电子设备，用于放大低频信号。
本实验旨在通过搭建低频功率放大器电路并进行实验验证，探究其工作原理和性能特点。
一、实验目的本实验的主要目的是：1. 了解低频功率放大器的基本原理和工作方式；2. 学习搭建低频功率放大器电路的方法；3. 测试低频功率放大器的性能指标，如增益、频率响应等。
二、实验器材和原理1. 实验器材：（列出所使用的器材，如信号发生器、电阻、电容、晶体管等）2. 实验原理：（简要介绍低频功率放大器的工作原理，如输入信号经过放大器电路，经过放大后输出）三、实验步骤1. 搭建低频功率放大器电路：（详细描述电路的搭建步骤，包括所使用的元件和其连接方式）2. 连接信号发生器和示波器：（将信号发生器连接到放大器的输入端，将示波器连接到放大器的输出端）3. 调节信号发生器和示波器：（调节信号发生器的频率和幅度，观察示波器上的输出信号）4. 测量和记录数据：（测量和记录放大器的增益、频率响应等数据，可以使用示波器和其他测量仪器）四、实验结果和分析1. 实验数据：（列出实验测得的数据，如输入信号频率、幅度，输出信号频率、幅度等）2. 数据分析：（根据实验数据进行分析，计算并比较放大器的增益、频率响应等性能指标）3. 结果讨论：（对实验结果进行讨论，分析可能的误差来源，探讨实验结果与理论预期的一致性）五、实验总结1. 实验心得：（简要总结实验过程中的体会和收获，如对低频功率放大器的理解加深，实验操作技巧的提升等）2. 实验改进：（提出对实验的改进意见，如增加测量数据的次数，使用更精确的测量仪器等）3. 实验应用：（探讨低频功率放大器的实际应用领域，如音频放大器、通信设备等）结语通过本次实验，我们对低频功率放大器的原理和性能有了更深入的了解。
实验结果与理论预期相符，验证了低频功率放大器电路的可靠性和稳定性。
通过实验的过程，我们也提高了实验操作技巧和数据分析能力，为今后的学习和研究打下了基础。
基于水声器耦合的低频功率放大器的设计
电路） 的电压总增 益为 ５ Ｏ ｄ Ｂ， 所 以前置放 大器 的 电压增益 设 置为 ２ ｏ ｄ Ｂ是 比较合适 的。在该放大 电路 中 ， 电压增益取 决于尺 １与 ， 具体计算如下 ：
电压增益 Ａ ｕ＝一（ ÷Ｒ １ ） ＝２ ０． 输入 阻抗 Ｒ＝ ÷， ＝１ ０ ｋ ｎ．
山西 电子技术 ２ ０ １ ３年 第 ６期
文章 编 号 ： １ ６ ７ ４ － ４ ５ ７ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ － ０ ０ ０ ３ — ０ ３
应 用 实践
基 于水 声 器耦合 的低 频 功 率放 大器 的设 计
韩 星 程
（ 中北 大学 信 息探 测 与处理技 术研 究所 ， 山西 太原 ０ ３ ０ ０ ５ １ ）
该低频功率放大器 由三部分 组成 ： 前置 放大级 、 功率 放 大级和直流稳压 电源 。前 置放大 级的 主要任务 是完成 交流
由于本设计 中主体 放 大 电路 （ 前置放 大器 和功 率放大
小信号放大任务 ， 同时要求 低噪声 、 低 温漂 ； 功率放大级主要
任务是在允许的失真限度 内， 尽 可能高效率地向负载提供足 够大 的功率 ， 要求是输 出功率要 大 、 效率要 高； 直流稳 压电源
Ｏ 引言
随着 电子技术 的发 展 ， 功率放大器受 到越来越广泛 的应 用。而在 水声 研究 和计 算测 量领 域 ， 同样需 要它 作 为驱 动 源， 但不 同的应用场合 对功率放 大器 的输 出功率 、 频率范 围 及输 出电压的要求会有所 不 同… 。由于本文所 使用水声 器
的性能指标要求 功率放 大器在输人信 号为 １ ０ ｍ Ｖ一 ５ ０ ｍ Ｖ ，
功率放大 电路可 由分 立元 件组 成 ， 也 可 由集 成 功放组 成 。分立元件组成 的功率 放大 电路 ， 如果 电路 选择得好 ， 参 数选择适 当， 元件性能优 良， 设计和调试的好 ， 则性能也很优 良。在 分立元件组成功率 放大 电路 中由三极管 、 二极 管 、 电
模拟电子技术第6章 低频功率放大器
第6章 低频功率放大器
图6.3.1 TDA2030的外引线
第6章 低频功率放大器
2. TDA2030 TDA2030除了正、 负电源引脚外， 只有三个引脚： 同 相输入、 反相输入和输出， 可见， 这种功率放大器就像第 3章学习的运算放大器一样， 故称为功率运放。 TDA2030 的应用也同运放应用电路一样， 可以接成同相放大器、 反 相放大器， 一般连接成同相放大器， 其基本电路连接如图 6.3.2所示， 图中R1、R2 确定电压放大倍数。 信号从1脚同 相端输入， 4脚输出端向负载扬声器提供信号功率， 使扬声 器发出声响， R4、 C串联后与扬声器RL并联，用以改善扬 声器阻抗的频率特性， 使放大器的总负载尽可能接近纯电 阻， 可以清除放大器的自激振荡和改善放大器的频率特性。
第6章 低频功率放大器
可见， 在输入信号ui的一个周期内， VT1、 VT2管交替 工作， 正、 负电源交替供电， 流过负载的电流方向相反， 从而形成完整的正弦波， 实现了输出与输入之间双向跟随。 由于不同类型的两只三极管（VT1和VT2）交替工作， 即一 个“推”， 一个“挽”， 且均组成射极输出器， 互相补充， 故这类电路又称为互补对称推挽电路。
第6章 低频功率放大器
6.1 低频功率放大器的特点和分类
6.1.1
功率放大器作为放大器的输出级具有以下特点： （1） 功率放大器的主要任务是在电源电压确定的情况 下， 输出尽可能大的功率。 （2） 功率放大器的输入信号和输出信号都较大， 工作 在大信号状态， 工作动态范围大。
第6章 低频功率放大器
第6章 低频功率放大器 3） 集电极效率ηC 集电极效率ηC定义为输出功率Po与电源供给功率PE的
比， 即
(6.2.5)
程控超大功率低频功率放大器的设计
Ｈｚ～１ ０ ｋ Ｈｚ ＡＣ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｗｉ ｈ ｔ ｎ ｏ ｄ ｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ｉ ｔ ｈ ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｎ ｏ ｌ ｅ ｓ ｓ ｔ ｈ ａ ｎ ５ ０ ０ Ｗ． ａ ｎ ｄ １ ０～１ ５ ０ ｋ Ｈｚ ｎ ｏ ｌ ｅ ｓ ｓ ｔ ｈ ａ ｎ ２ ０ ０ Ｗ． Ｗｈ ａ ｔ ’ Ｓ ｍｏ ｒ ｅ，ｔ ｈ ｅ ｗ ａ ｖ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍ ｉ ｓ ｄ ｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ｅ ｓ ｓ ． Ａｌ ｌ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｓ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ，ｔ ｈ ｅ ｇ ａ ｉ ｎ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ａ ｍｐ ｌ ｉ ｉ ｆ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ
Ｎ Ｊ Ｗ３ ２ ８ １ Ｇ， ｔ ｈ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｉ ｓ ｃ ｏ ｍ ｍ ｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ Ｐ Ｃ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｏ ｆ Ｒ Ｓ ２ ３ ２ Ｓ Ｏ ａ ｓ ｔ ｏ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｎ ｄ ａ ｄ ｊ ｕ ｓ ｔ ｈｅ ｔ ｇ ａ ｉ ｎ ， ａ ｎ ｄ
实用功率放大器
一、任务设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。
其原理示意图如图1所示。
等效负载电阻Ω=8图1 设计任务示意图 二、要求1、基本要求（1）在放大器通道的正弦信号输入电压幅度为5~700mV ，等效负载电阻L R 为8Ω条件下，放大通道应满足：①额定输出功率W 10P OR ≥。
②带宽≥W B 50~10000Z H 。
③在OR P 下和W B 内的非线性失真系数≤ 3%。
④在OR P 下的效率≥55%。
⑤在前置放大级输入端交流短接到地时，Ω=8R L 上的交流声功率≤10mV 。
（2） 自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。
2、发挥部分（1）放大器的时间响应①由外供正弦信号源经变换电路产生正、负极性的对称方波；频率为1000Z H 、上升和下降时间≤ 1us 、电压峰—峰值为200mV 。
用上述方波激励放大通道时，在Ω=8R L 条件下，放大通道应满足： ②额定输出功率W 10P OR ≥。
③在OR P 下输出波形上升和下降时间≤ 12us 。
④在OR P 下输出波形顶部斜降≤2%。
⑤在OR P 下输出波形过冲量≤5%。
（2）放大通道性能指标的提高和实用功能的扩展（例如提高效率、减少非线性失真等）。
题目分析1.求输出最大电压om ax U根据题意，输出功率W 10P OR ≥，负载Ω=8R L 。
则 LOOR R U P 2= 于是 ()V 958810⋅=⨯===L OR L OR O R P R P U故 ()V 8.95omax ≥U ()()V 12.6U 2U omax P -P O ≥≥2.求系统最大电压放大倍数um ax A 根据题意，输入电压为5~700mV ，则 17901058.95U U A 3imin omax umax =⨯==— 12.780.78.95U U A imax omax umin ===3.脉冲参数定义脉冲矩形波形如图2所示，具体脉冲参数定义如下： m V —脉冲幅度； T —脉冲周期； W t —脉冲宽度； Tt D W=—占空系数； r t —上升时间； f t —下降时间；moV V ∆—顶部斜降；momV V ∆—波形过冲量。
基于Multisim的实用低频功率放大器仿真设计
系统的最大增益为
系统的最小增益为
所以在整个放大电路的增益应该在27.7dB~71dB范围内可调。为了保证放大器的性能，单级放大器的增益不宜过高，通常20~40dB（放大倍数在10~100倍之间）
的带宽能保证信号在低中高频均能不失真的输出，使电路的整体指标大大提高
内部结构图：
他效果器的输入部分设计都用到了这个电路，正格输入级电路图如下;
六、 …………………………总体电路
第三部分问题与分析
结束语
参考文献
正文
1.1
摘要
1.2
低频功率的理念
低频功率放大器是一种能量转换电路，在输入信号的作用下，电路把直流电源的能量，通过前置放大级，功率放大级，转换成随输入信号变化的输出功率送给负载。
功率放大器不仅仅是消费产品中不可缺少的部分，例如音响，还广泛应用于控制系统和测量系统中，用途相当的广泛。在科学技术日新月异的今天，低频功率放大器已经是一个技术相当成熟的领域。很多年以来，人们付出了不懈的努力，使它无论是在线路技术方面还是在元器件方面乃至思想认识上都取得了长足的进步。
输入级输出为：
考虑到时题目所给的正弦信号入电压幅度范围很宽，为了均衡放大并使大多数类型的音源处于低噪声工作状态，所以前置放大级的电压增益分成两档，用开关K2控制。
当开关K2断开时，要求电路增益大于16dB，用于放大V1为40-700mV时的信号，当K2闭合时，电路增益大于35 dB，用于放大V1为5-40mV时的信号，故得电路2.2.2。
因此，所设计的低频功率放大电路，既能有效实现隔离，完成电路阻抗匹配，又能在一个频率范围内进行信号均衡放大的实用性电路。
均衡部分，借鉴了音频放大电路的音调控制电路，将音调控制的输出信号送入功放，提升到所需的额定输出功率。作为信号电路，还有波形变换电路，来增加对称方波的输出功能，故得设计的方框原里图：1.2.1；
低频功率放大器(OTL电路和OCL电路)的电路图和功率计算
Pom
(
1 2
VCC
)2
2RL
VC2C 8RL
在理想条件下，可以推得OCL电路的最大效率也为78.5﹪。
谢谢聆听
1.1 电路构成
OTL 电路原理图
单电源互补对称功率放
大电路，又称无输出变压器 功率放大电路，简称OTL电
路。电路为OTL电原理图。 与OCL电路不同的是，电路
有双电源改为单电源供电， 输出端经大电容CL与负载RL
耦合。
04
1.2 工作原理
1. 静态分析
ui=0时，IB=0，由于两管特性对称， A点的静态电
交越失真（重点现象）
在OCL基本电路中，当输入电压小于三极 管的开启电压时，VT1、VT2均截止，从而出
现如图所示的交越失真现象。一旦音频功率放
大器出现交越失真，会使声音质量明显下降。 为了避免交越失真，在实际使用的OCL电路 中，必须设置合适的静态工作点。
di
er zhang jie
第二章 节
低频功率放大器 （ＯＣＴ电路和 ＯＴＬ电路）
di
yi zhang jie
第一章 节
1.1 电路构成
OCL基本电路结构如图所示。图中VT1、VT2是一对特性对称的NPN管和 PNP管，电路工作在乙类状态。
04
1.2 工作原理
1. 静态分析
ui 0 时，由于电路结构对称，无偏置电压， IB 0，a点的静态电位Ua 0 流过 RL 的静态电流为零。因此，该电路的输出不接输出电容。
位
UA
1 2
VCC，
则CL上充有左正右负的静态电压 U CL
1
1 2
VCC
由于CL容量很大，相当于一个电压为 2 VCC 的直流电
实用低频功率放大器的设计与实现
- 1 -- 2 -- 3 -根据其中： V o 为输出电压幅值总电压增益：根据增益分配原则，前置级电压增益：前置级第二放大电路最大增益为：- 4 -0.35rt f b ×=推动管T 1、T 3的特征频率1T f 为：1160.350.351003MHz 1210T r f t b -æöæö³×=´»ç÷ç÷´èøèø输出管T 2,T 4的特征频率2T f 为：2260.350.35401MHz 1210T r f t b -æöæö³×=´»ç÷ç÷´èøèø对乙类OCL 放大器来说，根据以上计算，推动管选用对管D669、B649(180V/8A /15W)，输出管选用对管B668、B718（120V/8A/80W ），其参数可以满足要求和工程情况。
２.４ 减小失真由于采用OCL 电路，首先要保证正、负两边放大电路直流偏置的对称。
为了减少交越失真，应把T 1～T 4管子的静态工作点适当提高，并且使两组对管完全对称，解决方法一是调节R w4、R w5, 使输出点的静态电位尽量接近零。
二是采用具有负温度系数的二极管D 1、D 2 (1N4148), 同时电阻R 20,R 9,R 10构成p 型连接，R 20采用负温度系数电阻，来补偿由于温度升高引起的输出管β值增加。
运放LF365 [7]，C 8,R 27构成模拟积分器。
将功放管输出的交流成分滤除。
将直流成分反馈到U 3（NE5534A ）的输入端组成直流负反馈。
目的是减小由于无输出电容结构带来的输出直流成分。
低频功率放大器的研究与设计毕业论文
学号:XX大学毕业设计题目[: 低频功率放大器的研究与设计完成时间摘要本论文以毕业设计任务书为根据，在反复复习、巩固低频电压放大与功率放大专业知识的基础上，进行了较好的方案论证和电路的参数指标分析，成功地设计了由双运放组成的前置小信号放大器；之后又由分立元件设计了共模抑制比较高、非线性失真小，且具有深度负反馈的三级级联功率放大器，完全达到了任务书提出的指标要求。
关键词：前置放大；功率放大；达林顿BJTAbstractThis paper desig ned to graduate un der the man date of the repeated review, con solidate and enl arge low-voltage power amplifier expertise on the basis of a better dem on stratio n of the programme and the parameters of circuit an alysis, desig n successfully transported by double-group 10% of the pre-small-signal amplifier; followed by discrete comp onents desig ned com mon mode in a relatively high, nonlinear distortion small, Juju deep negative feedback cascade of three power amplifier, fully meet the man date of the in dicators proposed requireme nts.Key words: preamplifier, power amplifier; Darli ngton BJ目录摘要 (I)Abstract (II)第一章：绪论 ........................................................... 仁1.1背景综述 (1)1.1.1 国内对本课题的研究动态 (1)1.1.2 依据和意义 (1)1.2课题任务 (2)1.3论文的编排 (2)第二章:方案论证 (3)2.1基本思路 (3)2.2基本方案组成框图及原理 (3)2.3主要参数指标分析 (4)第三章:电路设计........................................................ .5..3.1 前置放大级电路设计 (5)3.2 功率放大级电路设计 (6)3.3数字音量控制和电平指示电路设计 (8)第四章:总结............................................................ 1.14.1所做工作的回顾 (11)4.2体会与收获 (12)致谢.................................................................. 1.3参考文献............................................................... 1.4第一章:绪论1.1背景综述1.1.1 国内对本课题的研究动态随着科技的不断进步和电子化产品的日益普及，电子产品的规模和体积有了巨大的变化，各种复杂电路不断出现，体积不断缩小，产品更新的速度不断加快。
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。
低频功率放大器毕业论文
低频功率放大器毕业论文低频功率放大器毕业论文题目：智能低频功率放大器设计及产品造型摘要智能低频功率放大器主要应用是对音频信号进行功率放大，本文介绍了具有弱信号放大能力的低频功率放大器的基本原理、内容、技术路线。
整个电路主要由稳压电源、前置放大器、低通滤波器、功率放大器、和启动与保护电路共五部分构成。
稳压电源主要任务是为前置放大器、功率放大器、保护电路等提供稳定的直流电源。
前置放大器主要任务是完成小信号电压的放大。
功率放大器的主要任务是实现电压的放大，尽可能高效率地向负载提供足够大的功率。
单片机与继电器组成的启动与保护电路来处理故障问题。
本设计采用集成电路NE5532、LM1875及单片机STC12C5A08AD 实现设计要求，并用Proe软件完成产品的造型。
实验结果表明该智能低频放大器在带宽、功率、失真度、效率等方面具有较好的指标、较高的安全性,为功率放大器的设计提供了广阔的思路。
关键词：前置放大器；功率放大器；单片机；继电器ABSTACTThis paper briefly introduced the basic principle，contents and technical route of the power amplifier of low frequency signa1 based on the Knowledge of analog electronics technology．The entire circuit is composed of 5 parts, namely, power supply, preamplifier, low-pass filter， power amplifier and start with protection circuit.The power supply provides a stable DC power for preamplifier, power amplifier and start with protection circuit. The preamplifi er’s main task is to complete the small-signal voltage amplification. The power amplifier's main task is to realize the voltage amplification and as efficiency as possible to provide a large power to the load. Start with protection circuit composed of single-chip computer and relay to deal with the problem.This design uses the integrated circuits NE5532, LM1875and STC12C5A08AD realize the design requirements, and product’s from with Proe software.The experimental results show that the power amplifier and preamplifier have good index, higher practicability and provide a broad idea for power amplifier design in bandwidth, distortion degree and noise.Keywords:preamplifier； power amplifier；microcontroller；relay低频功率放大器毕业论文目录一绪论 (5)二总体方案设计 (7)2.1设计思路 (7)2.2低频功率放大模块 (8)2.2.1前置放大器 (8)2.2.2功率放大器 (8)2.2.3电源模块 (9)2.2.4启动与保护模块 (10)2.3各模块的最终方案确定 (10)三单元模块设计 (10)3.1各单元模块功能介绍及电路设计 (10)3.1.1信号前置放大级电路 (10)3.1.2功率放大电路 (12)3.1.3 自制稳压电源电路 (14)3.1.4 启动与保护电路 (15)3.2特殊器件的介绍 (21)四 PROE产品造型 (24)五系统调试 (24)5.1.稳压电源的调试 (24)5.2.前置放大电路和波形转换电路的调试 (24)5.3.功放级的调试 (25)5.4系统的总调试 (25)六系统功能、指标参数 (25)6.1要求指标与实测指标对比 (25)6.2测试结果分析 (26)总结 27参考文献 (27)致谢 28附录 29低频功率放大器毕业论文一绪论功率放大器在家电、数码产品中的应用越来越广泛，与我们日常生活有着密切关系。
实用低频功率放大器的设计
低频条件下可达到一７２ ｄＢ。在１００ ｋＨｚ条件下为一
６２ ｄＢ；加入ＰＳＲ提高电路后，电压基准源的电源
『３１
杨金梅，唐祯安．采用曲率补偿的高ＰＳＲＲ基准电压源 ［Ｊ】．微电子学，２００９，３９（１）：ｘｘ
抑制比达到一１０１ｄＢ，在１００ ｋＨｚ的条件下，仍然 能够达到一８１ ｄＢ。可以看出。引入ＰＳＲ提高电路 后，其ＰＳＲ提高了２９
２・４
ＡＤ转换电路的设计 此工作可由单片机内部的１０位Ａ信号的
（下转第５４页）
ＬＣＤｌ２８６４Ｒ
成．但实验发现，单片机的１０位ＡＤ芯片的处理 效果不是很好。因此本设计采用了两个ＡＤ转换 芯片来对负载输出的信号进行转换，并使用单片 机控制计算，然后送人液晶显示其功率和效率。
Ｍｓｐｓ
ＡＤＣ的系统要求。
参考文献
ＰｓＲＲ的仿真 对比加入电源抑制比提高电路前后的电压基
【１】
周永峰，等．一种用于ＣＭＯＳＡ／Ｄ转换器的带隙基准电 压源叨．微电子学，２００９，３９（１）：ｘｘ
准源电路的电源抑制比仿真结果可以发现：没有 加入ＰＳＲ提高电路的电压基准源的电源抑制比在
【２】
刘源．型ＰｉｐｅｌｉｎｅＡＤＣ系统建模与优化方法［Ｄ】．成都： 电子科技大学．２００７．
５０
ＹＪＢＧ ＢＪｌ）Ｌ同Ｄ
图７液晶显示电路
万 方数据
电子元嚣件主用
２０１０．３舢．ｅｃｄａ．ｃｎ
第１２卷第３期
２０１０年３月
电子元器件主硐
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ＆Ｄｅｖｉｃｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ
Ｖ０１．１２ Ｎｏ．３ Ｍａｒ．２０１０
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４
结束语
低频功率放大器报告要点
低频功率放大器摘要近几十年来在音频领域中，A类、B类、AB类音频功率放大器一直占据比较重要的地位，其发展经历了这样几个过程：所用器件从电子管，晶体管到集成电路过程；电路组成从单管到推挽过程；电路形式从变压器到OTL、OCL、BTL 形式过程。
其最基本类型是模拟音频功率放大器，本文介绍了一款采用集电极输出，并具有补偿和调零功能的实用低频功率放大器的设计过程。
该设计包括前置放大、功率放大、电源、功率显示四个部分。
前级放大采用集成运放电路，给输入信号一定的电压放大；功率部分采用了差分放大电路推动后级场效应管，使其输出功率达到预期要求；电源是用双输出变压器、稳压管等元器件组成；功率显示这个部分，采用数码管显示。
引言将输入信号放大并向负载提供足够大功率的放大器叫功率放大器。
由于功率放大器运行中的信号幅度(电压、电流)大，其突出的问题是要解决非线性失真和各种瞬态失真。
所以，功率放大器的主要任务是在不失真前提下放大信号的功率。
一般在电路结构上采用不同形式，来减小信号的失真，提高输出功率，满足人们对音响设备的不同需求。
一、 方案设计1.1 总体方案设计低频功率放大器，其原理如图1.1所示。
前置放大电路主要完成对小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带要宽，噪音要小;功率放大电路决定了整机的输出功率、非线性失真系数等指标，要求效率高尽可能，失真尽可能小、输出功率大。
设计时首先根据技术指标要求，对整机电路作出适当安排，确定各级的增益分配，然后对各级电路进行具体的设计。
因W 5P 0≥，所以此时的输出电压V 3.6R P U L o o ≥=，要使输入5mV 的信号放大到输出的8V ，所需的总放大倍数为1260mV53V .6u u A i o u =≥=图1.1 低频功率放大器原理框图1.2 前置放大器的设计由于输入的音频信号非常微弱，故一般在功率放大电路前面加一个前置放大器。
方案一：如图1.2所示，利用节型场效应管2SK30作为前置放大。
低频功率放大器实验报告(word文档良心出品)
低频功率放大器实验人员：吴科进皮强强刘艳兰实验任务：设计并制作一个低频功率放大器实验要求：（1）输入级使用差分放大器，输出级使用乙类功放电路（2）负载8Ω；（3）输入信号电压为5mV；（4）额定输出功率为POR≥10W；（5）非线性失真≤3% ；（6）电源效率≥55 %；（7）交流噪声功率≤10mW课题分析：因额定输出功率POR≥10W，且负载R=8Ω，则由2=P I R及2/=可知输出电压有效值U≥9V，峰值U≥12.7V，P U R≥1.58A。
输入信号的电而电流的有效值I≥1.12A,峰值各部分电路参数的计算：（1） 电源设定：要求输出电压峰值为13V ,又因有一定的电压损耗,最终设置为 18V .（2） 互补乙类功放部分：用复合管组成的互补乙类功放电路,电阻2R 和16R 起着限制输出电流，吸收TIP31C 和TIP32C 的BE V 值随温度变化的作用，其值太小不能对温度的吸收又太高的期望，但是，该发射极电阻E R 一增大，因发射极电阻的压降，能够输出的最大电压就下降，所以E R 不能太大，是负载的1/10以下，通常只有数欧，在此，取2R =16R =500m Ω。
在输出部分加一个1000uF 电容，起到隔直通交的目的，与负载形成高通滤波器。
（3） 避免交越失真部分：因要求输出电流的峰值为1.58A ，而TIP31C 的电流放大倍数β=20，所以流进前级的TIP31C 基极的交流信号电流的峰值为1.58/20/20=4mA,因此流过8R 的直流电流C I 应大于4mA,但也不能太大，在此选取为100mA ，设流过Tr5集电极的电流为20mA,Tr5的电流放大倍数β=200，则基极电流为0.1mA,因此可设流过3R 和9R 的电流为2mA,因Tr5的 be U =0.7V ,则9R =0.7V/2m A=350Ω，要使TIP31C 与TIP32C 处于微导通则3R 和9R 两端的电压至少为 1.4V ，3R +9R =1.4V/2mA=700Ω,9R =700-3R =350Ω,因此选择9R 为1K Ω的电位器。
低频功率放大器报告
2013年课程设计实验报告实用低频功率放大器学院：班级：姓名：学号：序号：一、任务：设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。
其原理示意图如下：二、技术指标：1.基本要求：（1）在放大通道的正弦信号输入电压幅度为（50~700）mV，等效负载电阻RL为8Ω下，放大通道应满足：a.额定输出功率POR≥10W;b.带宽BW≥(50~10000)HZ;c.在POR下和BW内的非线性失真系数≤3%;d.在POR下的效率≥55%;e.在前置放大处级输入端交流短接到地时，RL=8Ω上的交流声功率≤10mV（2）自行设计满足本设计任务要求用的稳压电源，画出实际的直流稳压电源原理图即可。
2.发挥部分（1）放大器的时间响应：a.方波产生由外供正弦信号源经变换电路产生正、负极性的对称方波;频率为1000HZ;上升和下降时间≤1us;峰—峰值电压为200mVP-P。
用上述方波激励放大通道时，在RL=8Ω下，放大通道应满足。
b. 额定输出功率POR≥10W;c.在POR下输出波形上升和下降时间≤12us;d.在POR下输出波形顶部斜降≤2%;e.在POR下输出波形过冲量≤5%;（2）放大通道性能指标的提高和实用功能的扩展（例如：提高工作效率、减小非线性失真）3.要求：设计与总结报告；方案设计与论证，理论分析与计算，电路图，测试方法与数据，结果分析，要有特色与创新主要参考元件：LM1875、LF353、LM311、UA741、NE5532三、方案设计：1.波形转换电路先经过前级放大后再直接采用施密特触发器进行变换与整形。
而施密特电路可用高精度、高速运算电路搭接而成，利用稳压管将电压稳定在6．2 V左右，然后利用电阻分压得到要求的正负对称的峰一峰值为200 mV 的方波信号。
运放选用NE5532，施密特电路采用高精度、高速运算放大器LF357。
用multisim软件画电路图如下：仿真后波形如下：产生方波2.前置放大电路选用NE5532芯片，因为NE5532具有高精度、低噪音、高阻抗、高速、宽频带等优良性能且是双运放集成，具有很高的性价比。
低频功率放大器
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第二节 互补对称功率放大器
2.工作原理 静态时：输出点电压VA=0, VA称为中点电位 动态时：
输入信号在正半周：VT1导通，VT2截止，RL上输出Vo的正半 周 输入信号在负半周： VT2导通，VT1截止，RL上输出Vo的负半 周 VT1， VT2交替工作，互相合成而工作的放大器称为互补对称 功率放大器，也称为互补推挽功率放大器
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第一节 低频功率放大器的 基本要求和分类
(4)丙类放大状态
电流流通的周期小于半个周期
最高效率可达到85 %
主要用于无线发射机中作为高频功率放大器
2.根据功率放大器的电路形式不同分类
根据功率放大器的电路形式不同分类，可分为:
①变压器耦合功率放大器;②单电源互补对称功率放大器(OTL
一、功率放大电路的基本要求 1.有足够的输出功率 为了获得足够大的输出功率，除了输入大的激励信号外，还要
求功放管的电压、足够大，接近极限运用状态。但选用功放管 时不要超过它的极限参数 2.效率要高 功率放大电路是利用三极管的电流控制作用，把电源的直流功 率转换成交流输出功率的
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第一节 低频功率放大器的 基本要求和分类
电路);③双电源互补对称功率放大器(OCL电路);④集成功率
放大器。
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第一节 低频功率放大器的 基本要求和分类
三、功率放大器的性能指标 1.输出功率 输出功率是指功放电路输送给负载的功率。 (1)额定功率：它指在一定的谐波范围内功放长期工作所能输
出的最大功率 (2)最大输出功率：当不考虑失真大小时，功放电路的输出功
低频功率放大器教案
低频功率放大器教案教案标题：低频功率放大器教案教案目标：1. 了解低频功率放大器的基本原理和工作方式。
2. 学习低频功率放大器的电路结构和参数设计。
3. 掌握低频功率放大器的性能测试和优化方法。
4. 培养学生的实验操作技能和问题解决能力。
教学内容：1. 低频功率放大器的基本原理和工作方式a. 低频功率放大器的定义和应用领域b. 低频功率放大器的工作原理和电路结构c. 低频功率放大器的分类和特点2. 低频功率放大器的电路结构和参数设计a. 放大器电路的基本组成部分b. 低频功率放大器的电路结构和元件选择c. 低频功率放大器的参数设计和计算方法3. 低频功率放大器的性能测试和优化方法a. 放大器的频率响应和增益特性测试b. 放大器的失真和噪声性能测试c. 低频功率放大器的性能优化方法和技巧4. 实验操作和问题解决能力培养a. 设计和搭建低频功率放大器电路实验b. 进行实验测试和数据分析c. 发现和解决实验中可能出现的问题和挑战教学步骤：1. 导入：介绍低频功率放大器的定义和应用领域，激发学生对该主题的兴趣。
2. 知识讲解：讲解低频功率放大器的基本原理、工作方式和电路结构。
3. 实例分析：通过实例分析，展示低频功率放大器的参数设计和计算方法。
4. 实验操作：指导学生进行低频功率放大器电路的设计、搭建和测试。
5. 数据分析：引导学生分析实验数据，评估放大器的性能和效果。
6. 问题解决：讨论可能出现的问题和挑战，并引导学生寻找解决方法。
7. 总结归纳：总结低频功率放大器的关键知识点和实验经验。
8. 拓展应用：引导学生思考低频功率放大器在实际应用中的其他可能性。
教学资源：1. 教学PPT：包括低频功率放大器的基本原理、电路结构和参数设计等内容。
2. 实验器材：提供低频功率放大器电路实验所需的元件和仪器设备。
3. 相关文献：提供低频功率放大器的相关参考书籍、论文和实验指导手册。
评估方式：1. 实验报告：要求学生撰写实验报告，包括电路设计、实验步骤、数据分析和问题解决等内容。
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arctan RC
一阶 RC 高通滤波电路
输出响应为电阻两端的电压
j RC UO Ui Ui 1 1 j RC R j C R
I
C R
Ui –
+
+
UO
–
UO j RC H ( j ) U i 1 j RC
谢谢各位的参与
TAS5111
TAS5111的应用电路
滤波器的种类
从工作方式上分：无源滤波器、有源滤
波器； 从功能上分；低通、带通、高通、带通、 带阻； 从实现方法上分：模拟滤波器、数字滤 波器； 从设计方法上来分：Chebyshev(切比 雪夫）、Butterworth（巴特沃斯）等
一阶RC 低通滤波电路
C1
4
C1=10000pF，C2=100pF
C1=100pF，C2=10000pF
仿真电路
R1 12K C1
7
R2 12K C2 1 VSIN
R3 3.9K
8 2 6 3 1 5 U1 OPA627BP R4 5K OUT
4
C1=360pF，C2=1800pF
C1=3600pF，C2=180pF
H
fH —— 称为高端截止频率
H 由： ( j )
1 1 j
H
1
H() 1 0.707
低通特性
幅频特性：
H 1 1 j RC
f
2 1 ( ) H
0
fH
随,输出,即愈低的信号愈易传输. 相频特性：
0
()
-45º -90º
fH
滞后网络
f
典型应用实例
二阶有源低通滤波器
幅频特性
二阶有源高通滤波器
幅频特性
参数的选择
元件参数的选择
C1=1000pF，C2=1000pF，R1=20k，R2=20k
仿真电路图
R1 12K
7
8 2 R4 1v VSIN 20k R3 20k C2 6 3 1 5 U1 OPA627BP R2 12K OUT
高通特性
f
fL
arctan RC 2
1 低端截止频率： f L 2RC
() 90º 45º 0
超前网络
f
fL
滤波器的级联
二阶低通滤波电路
H() 1 0.707
I R
Ui
– + C
R + C
UO
一阶
二阶 f
–
0
H()
fH
二阶带通滤波电路 I R
差动形式
CC-CC
CB-CE（Cascode）
功率输出级电路
射集输也电路；
推挽输出电路的模型
应用实例
放大器的一些主要参数
信噪比；
动态范围； 电源抑制比； 输入阻抗，输出阻抗； THD+N（Total
Harmonic Distortion +
Noise）； 带宽；
输出响应为电容两端的电压
1 1 j C UO Ui Ui 1 1 j RC R j C UO 1 H ( j ) U 1 j RC
i
I R
Ui –
H ( j )
+
+ C
UO
–
1
1 j
1 1 令： H RC
1 fH 2RC
2
4
6
动态工作情况分析
vO与vi 的相位关系和动态范围。 放大电路接入正弦信号时的 工作情况 iB IB
0
t
iC IC
0
t
vCE VCE
0
t t
v0
0
三极管放大电路的基本形式
共基极电路（CB电路）； 共发射极电路（CE电路）；
共集电极电路（CC电路）；
三极管放大电路的组合形式
CC-CE
Ui
–
+
C
+ R
UO
1 0.707
一阶 二阶
f
C
–
0
fO
带阻滤波器
上面的低通与下面的高通并联； 令fL<fH
H() 1 0.707 f 0
fL
fH
LC滤波器
与RC电路相似。
一阶LC低通滤波器
一阶LC高通滤波器
有源滤波器
无限增益多路反馈电路的一般形式 ；
选择适当类型无源元件Y1～Y5，可以构成 低通滤波器和高通滤波器 。
1 1 令： L RC j L H ( j ) 1 j L
fL
1 2RC
fL —— 称为低端截止频率
j L 由： H ( j ) 1 j L
I
Ui –
+ C
R +
UO
–
幅频特性：
H() L j RC 1 H 1 j RC 2 0.707 1 ( ) L 相频特性： 0
音频信号 比较器
L
C
SPEAKER
三角波
PMOS
VEE
电路工作的波形
Delta-Sigma调制器 输出波形
数字Delta-Sigma调制器
功率输出电路
单端电路
差分电路
IR2110构成的MOS驱动电路
分立元件构成的驱动电路
输出低通滤波器
单端形式
差分形式
应用实例
TL494构成的D类功放
TAS5012
低频功率放大器设计
电子科技大学微固学院 景国新
本次课程主要内容
A类功放原理与设计；
AB类功放原理与设计； D类功放原理与设计； 滤波器的设计。三极管持性 集电极电来自与基极电流遵循：ib
ic
4 3 2 1 0
iC(mA)
100 80 60
40
iB=20(A) vCE(V) 8 10
放大器参数的对数表示法
Po 功率增益： Ap 10lg Pi
Vo 电压增益： Av 20lg Vi
电流增益：
Io Ai 20 lg Ii
D类功放
信号与三角波或锯齿波比较；
Delta-Sigma调制器；
输出的PWM信号再来驱动功率开关管
传统的D类功放调制器
VCC NMOS