高保真音频功率放大器
高保真BTL放大器(TDA2009)
高保真BTL放大器（TDA2009）这里介绍一种无需调试、保真度高、成本低廉的BTL 功率放大电路，并且可以根据自己的情况选取末级功放集成电路，由于通用性强，给音响爱好者制作带来极大方便。
工作原理该装置电路工作原理见图1。
这里只给出了其中一个通道的电路图，另一个通道完全相同。
音频信号从电路的A 端输入，经运算放大器IC1 放大后（放大倍数由R1、R2 决定），一路经IC2 作反相放大，其增益为1；另一路经IC3、IC4 作两次反相放大，增益仍然为1，其实质是IC3、IC4 共同构成增益为1 的正相放大器，所以在IC2 的B 端和IC4 的C 端得到的是两个大相等而相位相反的音频信号。
这两个互为反相的音频信号分别通过R9、C5 和R10、C6加到双音频功率放大集成电路IC5（TDA2009）的①和⑤脚端，这两个输入端是同相输入和反相输入端，因此在IC5 的内部进行功率放大后，分别从IC5 的⑩脚和⑧脚输出，推动扬声器BL。
元器件选择与调试元器件清单见下表。
编号名称型号数量编号名称型号数量R1 电阻1K1C11 电解电容47u1R2、20、21 电阻10K3C12、13 涤纶电容0.1u2R3、R9、R12 电阻220K3C14 电解电容10u1R4－R7、10、11、13、16 电阻20K8C15 瓷片电容0.01u1R8、14、15 电阻100Ω3C16电解电容100u1R17、18 电阻10Ω2DW稳压二极管20V1R19 电阻2.7K1VT 晶体三极管2N55511C1、3、4、5、6 电解电容1u5IC1 四运放ICTL0841C2 电解电容4.7u1IC2 双声道功放ICTDA20091C7、8 瓷片电容1000P2BL 扬声器4－8Ω1C9、10 电解电容220u2IC1－IC4 可以用一块四运放集成电路TL084，差分放大器的频响宽、噪声低、瞬态指标高。
功率集成放大器除了采用TDA2009 以外，亦可选用其它同类集成电路，不作特别要求。
音频功率放大器毕业论文
音频功率放大器毕业论文毕业论文：设计并实现一款高保真音频功率放大器摘要：本文设计并实现了一款高保真音频功率放大器，基于分立元器件构成，采用双极性晶体三极管作为功率输出器件，具有高传输速度、低失真、高带宽等特点。
本文首先对音频功率放大器的基本原理进行了介绍，然后对电路的设计方案进行了阐述。
通过仿真和实验验证了此音频功率放大器的性能表现。
结果表明，所设计的音频功率放大器具有良好的失真和信噪比，达到了高保真放大的要求。
关键词：音频功率放大器、高保真、双极性晶体三极管、失真、信噪比一、导言音频功率放大器是音频系统的核心组成部分之一。
其作用是为低电平信号提供必要的电流或功率增益，使信号能够在扬声器上正常发声。
因此，在音频系统中，音频功率放大器的好坏直接影响着音响的声音质量。
目前市场上流行的音频功率放大器多采用集成电路作为输出器，尽管其具有体积小、功耗低等优点，但是其音质表现却无法和分立元器件构成的功率放大器相媲美。
因此，本文采用分立元器件构成音频功率放大器，力图实现高保真的声音放大。
二、音频功率放大器的基本原理音频功率放大器负责将输入信号放大到足够的电平，以驱动扬声器发声。
音频功率放大器一般分为三级：前置放大器、驱动放大器和功率放大器。
其中，前置放大器将输入的低电平信号放大到足够的电平，驱动放大器将其转换为更大的电流信号，而功率放大器则将其进一步放大，使之达到足够的功率以驱动扬声器发声。
音频功率放大器的输出电路通常采用直流耦合方式，即将输出电路直接耦合到扬声器，使之能够输出正弦波。
此外，为了防止QT失稳，输出电路通常采用反相式。
为了提升性能，一般会对输出电路进行并联、图桥、毛细管等方式的设计。
三、电路设计方案1、前置放大器前置放大器的作用是将输入的信号放大到足够的电平，为后续放大器提供足够的电流。
此处采用了双差分放大器作为前置放大器，其电路如下图所示：（图1）其中，Q1、Q2为输入级，Q3、Q4为相容器，R1、R2为电流源，C1、C2、C3为耦合电容，R3、R4、R5、R6、R7为偏置电阻。
5W 单声道高保真 D 类音频功率放大器 PA8157 产品手册说明书
PA8157是一款高保真、高效率、低EMI、免滤波、5W单声道D类音频功率放大器。
PA8157内部集成智能增益控制（AGC）功能，通过检测输出信号的大小智能调整系统的增益，避免了过载对于扬声器的损害，防止了音量过大时破音，提高了听觉体验。
PA8157采用了全差分免滤波PWM调制的系统架构，具有较好的抗干扰能力。
其内部集成的过温保护、欠压保护、过流保护、“咔哒”杂音抑制等功能模块，给PA8157提供了更强壮的鲁棒性，使其拥有了更好的适应能力。
PA8157采用了典型的SOP_8封装。
图1.典型应用图应用蓝牙音箱便携式音响设备玩具特点免滤波D类集成（自动增益控制）AGC功能输出功率5W@2Ω（THD+N=10%，5.3V）工作电压域：2.5V～5.5V低失真THD+N=0.04%@1W，5VPOP声抑制效率最高达88%高PSRR=75dB@217Hz过流、过温、欠压保护全差分/单端输入低噪声70μVrms（GAIN=10V/V）失调电压<20mV静态电流6mA@5V关断电流<0.1μASOP_8封装图2.PA8157封装图管脚定义极限参数注1注1：超出以上所列极限参数，可能造成器件的永久损坏。
以上给出的仅是极限范围，在这样的极限条件下工作，器件的技术指标不予保证。
长期在极限条件下工作，会影响器件可靠性。
R IN=10KΩ，C IN=100nF，T A=25℃，VDD=3.8V，除非有特殊说明图3.谐波失真+噪声 Vs. 输出功率图4.谐波失真+噪声 Vs. 频率图5. 输出功率 Vs. 输入幅度图6. 增益 Vs. 频率图7. 效率 Vs. 输出功率图8. AGC触发时间图9. AGC释放时间图10. PA8157测试原理图PA8157为脉冲输出方式，如图9所示，需要在两个输出各接一个低通滤波器将开关调制频率滤除，然后测量滤波器的差分输出即可得到模拟输出信号，VOP和VON被低通过滤后的差分输出波形和相减后的波形如下图所示。
高保真音频功率放大器设计
高保真音频功率放大器设计高保真音频功率放大器是一种能够放大电信号的设备，用于驱动扬声器或头戴耳机等音响设备。
它的设计目标是尽可能地保持输入信号的原始特性，同时输出高质量的音频信号。
本文将介绍高保真音频功率放大器的设计中的关键因素和步骤。
首先，设计一个高保真音频功率放大器的关键因素之一是选择合适的放大器拓扑结构。
通常使用AB类放大器作为高保真音频功率放大器的基本拓扑结构。
AB类放大器有两个工作状态，A类状态用于低功率操作，而B类状态用于高功率操作，这可以提供高效率和低失真的输出。
其次，使用线性化技术对放大器进行线性化处理也是关键因素之一、线性化技术的目的是减小失真并提高放大器的线性度。
常见的线性化技术包括负反馈、反噪音技术、温度补偿技术等。
负反馈是一种将输出信号与输入信号相比较的技术，通过调节放大器的增益和频率响应来减小失真。
反噪音技术通过消除输入信号中的噪音来提高放大器的信噪比。
温度补偿技术可以有效地消除温度对放大器性能的影响。
另外，选取合适的元件和电路参数也是设计高保真音频功率放大器的重要步骤之一、首先，选取合适的功率管要求其具有低失真、高带宽等特性。
其次，电源的设计也很关键。
音频功率放大器的电源设计需要保证输出信号的稳定性和供电的整洁性，以避免电源噪声对音频信号的干扰。
辅助电路、滤波器、阻抗匹配网络等也需要合理选取和设计。
最后，进行实际的电路实现和调试是设计过程的最后一步。
设计者需要通过仿真和实际测量来验证设计的性能和指标。
同时，还需要不断地调整电路参数和元件选择，以达到设计要求。
综上所述，设计高保真音频功率放大器需要考虑到拓扑结构的选择、线性化技术的应用、元件和电路参数的选取等关键因素。
通过合理设计和调试，可以实现高保真和低失真的音频放大效果。
解秘高保真前级（高保真前置放大器）
1 高保真前级（HIFI 前级，前置放大器）的作用1.1 高保真前级（HIFI 前级，前置放大器）音量控制很多高保真音频信号都很小，有的信号输出1Vrms（2.8Vpk-pk），有的信号源2Vrms，这样功放不能发挥足够的功率，需要把信号幅度放大，输入到功率放大器，然后通过高保真前级（前置放大器）调整音量，这是大部分人对前级（前置放大器的理解），当然这也是前置放大器或者前级最重要的功能，其实前级的作用远不止这些，后面会分别介绍。
前级信号幅度的放大（有些前级只是buffer，增益为0dB，1倍放大关系，常见的是10倍放大关系）是一个非常大的挑战，不仅要保证高保真信号源的原汁原味，更加重要的是要符合信号源输出的特性，引入尽量低的噪音（噪声），保持原来的信号的动态范围和信噪比，这就对电源的设计，器件的选择，系统的组装和设计提出了巨大的挑战，这也是很多前级为什么比后级昂贵的重要原因，尤其很多时候HIHG \\nEND 前级的价格都是出人意料的昂贵。
模拟HIFI 前级结构：【为什么非要用高保真前级（HIFI 前级，前置放大器）调整音量呢，利用声卡或者其他的数字方式可以实现吗？】答：数字调整音量用的数字算法，比如16bit的DAC，通过乘除实现音量的变化，但是问题在于，计算机或者数字设备存储信息的时候才用的二进制的方式，没有办法除尽（余数不准确），只能取近似的数值，尤其音量衰减比较大的时候，会引入严重的误差和错误，这个误差和错误直接导致音质和听感的本质变化，这种误差和错误可以计算出来，详细的计算（纯粹的数学运算）这里不做讨论。
采用高保真前级（前置放大器），保证数字信号的原汁原味，然后通过模拟的方式调整音量（也有部分是数字前级，采用高级的DAC技术，比如32bit\\nDAC技术），这样就可以减小上面所提到的错误和误差（这种误差和错误仍然存在，只是影响非常小），模拟的方式也并非没有缺点，模拟的处理技术会引入多余的噪声（噪音），会引入低噪，同时还会改变信号的模拟特性，这些特性很难得到一个全面的优秀，更加多时候我们只有平衡各个因素的影响进行取舍，这也造成前级设计的困难和代价的高昂。
高保真功率放大器功放论文
第八届“西华杯”学生课外学术作品竞赛论文作品名称: 高保真音频放大器团队成员：指导教师:年月日摘要：LM4766是美国NS公司推出的双声道大功率放大集成电路，每个声道在8Ω的负载上可以输出40W平均功率，而且失真小于0.1%，在国家半导体公司的产品系列中，LM4766被归入“序曲（overture）”系列，属于最高端的单片双声道音频功率放大集成块。
关键词：高精度稳压、双运放功率放大、LM4766、NE5532一、引言LM4766的功率集成电路其失真和信噪比都是很不错的，LM4766能做到在人耳可闻频段，30W功率输出的情况下仅仅只有0.06%的失真和噪声值利用LM4766为芯片的功率放大器有如下优点：该集成块内部还具有完善的保护措施：过压、欠压、过载、超温（165℃时输出自动关闭，155℃时自动恢复工作）及该安全工作区SPIKE 峰值保护。
另外，LM4766 内部的两个声道都具有独立的静音电路，并且通过两根引脚引出。
它的作用是可以关闭LM4766 的输入，使内部的功放没有任何信号输出，这两根引脚以一定方式连接后，能消除开机过程中的冲击。
二、设计要求1、40W功率功率输出的情况下失真小于0.1%2、使用正负25V电源3、具有过压、欠压和热保护三、LM4766的简介1、LM4766主要规格：目的分析＋2×30持续在1 kHz平均输出功率为8Ω 0.1%（max）目的分析的连续平均在1 kHz输出功率2×30到8Ω 0.009%（typ）给定：功率输出 30Wrms负载阻抗 8Ω输入电平 1Vrms(max)输入阻抗 47kΩ带宽 20Hz−20kHz±0.25dB最大电源电压Max supplies ≈± (VOPEAK + VOD) (1 + regulation)2、LM4766内部结构等效电路图：3、LM4766经典电路：四、利用NE5532驱动放大：1、NE5532特点NE5532是一种双运放高性能低噪声运算放大器。
课程设计报告 高保真音频功率放大器
题目名称：高保真音频功率放大器姓名：朱**班级：测控112学号：日期：2013年*月*日模拟电子电路课程设计任务书适用专业：测控技术与仪器、电子信息工程、电气工程及其自动化设计周期：一周一、设计题目：高保真音频功率放大器的设计与调试二、设计目的音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。
音频频率范围约为20 Hz～20 kHz，因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应。
音频功率放大器的主要作用是向负载提供功率，要求输出功率尽可能大，效率尽可能高。
非线性失真尽可能小。
三、设计要求及主要电路指标设计要求：设计并仿真高保真音频功率放大器。
1、方案论证，确定总体电路原理方框图。
2、单元电路设计，元器件选择。
3、仿真调试及测量结果。
主要电路指标输出功率10W/8Ω，频率响应20~20KHZ，效率>60﹪，失真小。
四、仿真需要的主要电子元器件1、运算放大电路2、BJT 三极管3、滑线变阻器4、电阻器、电容器等五、设计报告总结（要求自己独立完成，不允许抄袭）。
1、对所测结果进行全面分析，总结消除交越失真的办法。
2、分析讨论仿真测试中出现的故障及其排除方法。
3、给出完整的电路仿真图。
4、体会与收获。
一、方案论证与比较1.1 方案提出方案一：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。
方案二：OCL互补对称功放电路一般包括驱动级和功率输出级，前者为后者提供一定的电压幅度，后者则向负载提供足够的信号频率，以驱动负载工作。
驱动级应用运算放大器μA741来驱动互补输出级功放电路。
功率输出级由双电源供电的OCL互补对称功放电路构成。
高保真音频功率放大器
课程设计任务书初始条件：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、2007 年1月12日分班集中，布置课程设计任务、选题；讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求；课设答疑事项。
2、2007 年1月13日至2007年1月19日完成资料查阅、设计、制作与调试；完成课程设计报告撰写。
3、2007 年1月19日提交课程设计报告，进行课程设计验收和答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日1 绪论1.1功率放大器简介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功率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。
经过不断的电流放大，就完成了功率放大。
1.2常用集成功率放大器认识集成功率放大器不仅具有体积小、重量轻、成本低、外围元件少、安装调试简单、使用方便等等优点、而且在性能上也优于分立元件，广泛应用于收录机、电视机、开关功率电路、伺服放大电路中，输出功率为几百毫瓦到几十瓦。
d类纯后级功放
d类纯后级功放
D类纯后级功放是一种高效、高保真的音频功率放大器，它采用数字信号处理技术，能够提供高达90%以上的转换效率和接近1的功率因数。
与传统的A、B、AB类功放相比，D类功放具有更高的工作效率、更低的能耗和更小的体积，因此在家庭音响、汽车音响等领域得到了广泛的应用。
D类纯后级功放的主要特点是：
1. 高效率：由于采用了数字信号处理技术，D类功放能够将输入的模拟信号转换为数字信号进行处理，从而避免了传统模拟放大器中的失真和能量浪费问题，提高了放大器的效率。
2. 低功耗：由于D类功放的工作频率比传统的A、B、AB类功放高得多，因此其功耗也相应降低了很多。
这使得D类功放在使用相同电源的情况下可以提供更高的输出功率。
3. 小体积：由于D类功放的设计相对简单，没有像传统放大器那样的变压器、电容器等元件，因此其体积相对较小，便于安装和使用。
tpa3250指标
tpa3250指标TPA3250是一种高效、高保真的音频功率放大器模块，由德州仪器（Texas Instruments）公司设计和制造。
该模块集成了一个数字音频处理器和一个4 × 260W威尔逊增益级，可为音频系统提供出色的性能和音质表现。
在本文中，我们将详细介绍TPA3250的一些重要指标。
首先，让我们来看一下TPA3250的输出功率。
该模块具有4个独立的功率放大器，每个通道的输出功率可达260W。
这意味着TPA3250能够提供强大的音量和动态范围，适用于大型音响系统和家庭影院系统。
其次，TPA3250具有低失真和高保真度。
该模块采用了德州仪器的PurePath技术，通过数字信号处理器（DSP）和先进的模拟电路，能够实现非常低的失真和噪音水平。
这意味着音频信号在经过TPA3250放大器时能够保持原始的音质和细节，提供高保真度的音频体验。
除了低失真和高保真度，TPA3250还具有很好的功率效率。
该模块采用了先进的类D放大器设计，有效地减少了能量浪费和发热。
这不仅有助于延长模块的使用寿命，还能降低整个音频系统的功耗。
通过提高功率效率，TPA3250还可以减少对散热系统的需求，为音频系统的设计提供更多的灵活性。
此外，TPA3250还具有灵活的数字音频处理功能。
该模块集成了一个数字信号处理器，可以对音频信号进行实时处理和调整。
通过使用配套的软件工具，用户可以根据自己的需求来定制音频处理算法，如均衡器、混响和延迟等。
这使得TPA3250成为一个非常强大和灵活的音频功率放大器。
最后，值得一提的是，TPA3250还具有较高的可靠性和稳定性。
该模块采用了德州仪器的高质量制造工艺和封装技术，能够在恶劣的工作环境下提供稳定的工作性能。
此外，TPA3250还具有过热保护、短路保护和过电流保护等安全功能，能够有效保护音频系统免受损坏。
总结起来，TPA3250是一款功能强大、高效、高保真的音频功率放大器模块。
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。
音响技术第5章高保真音频放大器
图 5 - 12 常用的音调控制电路的控制特性
1. 反馈式音调控制电路 反馈式音调控制电路如图 5 - 13(a)所示。电路中R1, R2, Rp1 和C1组成低音反馈网络; R3, Rp2和C2组成高音反馈网络。放大器采用高速集成运放或音响专用运放, Rp采用线性电位器, 通常选择Rp1>>R1, C1>>C2。对于输入信号中的低频成分, C2可视为开路, 得到低音控制等效电路如图 5 - 13(b)所示。对于输入信号中的高频成分, C1可视为短路, 得到高音控制电路如图 5 - 13(c)所示。下面以低音控制为例进行分析。
两个高频转折频率为
图 5 - 10 响度控制电路的幅频特性
03
02
01
独立的响度控制电路
在音量遥控的音响系统中, 通常采用独立于音量控制的响度控制电路, 其原理电路如图 5 - 11 所示。
电路中的S-1是响度控制开关。
图 5 - 11 独立的响度控制电路
音调控制是指人为地调节输入信号的低频, 中频和高频成分的比例, 改变前置放大器 的频率响应特性, 以补偿音响系统各环节的频率失真, 或用来满足聆听者对音色的不同爱好。
1.过载音源电动势
1
2
有效频率范围又称频率特性, 频率响应, 它指高保真音频放大器能够不失真放大的有效频率范围, 以及在此范围内允许的振幅偏差程度(容差)。
2.有效频率范围
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。
3.总谐波失真(THD)
输出功率
高保真音频放大器的输出功率有几种计量方法。 额定输出功率(RMS) 音乐输出功率(MPO) 峰值音乐输出功率(PMPO)
唱片的录音频率特性
高保真音频功率放大器课程设计
模拟电子技术课程设计报告设计题目：高保真音频功率放大器的仿真设计与实现一要求及思路1.1 题目：高保真音频功率放大器的仿真设计与实现1.2 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、调试与装配。
鼓励自制稳压电源。
1.3 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。
③利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图，确定电路元件参数、掌握电路工作原理并仿真实现系统功能。
④安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告⑤选做：利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。
1.4 设计思路：1.4.1 功放电路，我们决定在 OCL、OTL 和 BTL 电路中选择其一进行设计。
图表1 OTL电路图表2 OCL 电路OTL(Output Transformer Less)电路：称为无输出变压器功放电路。
是一种输出级与扬声器之间采用电容耦合而无输出变压器的功放电路，它是高保真功率放大器的基本电路之一，但输出端的耦合电容对频响也有一定影响。
OTL 电路的主要特点有：采用单电源供电方式，输出端直流电位为电源电压的一半；输出端与负载之间采用大容量电容耦合，扬声器一端接地，具有恒压输出特性，允许扬声器阻抗在4Ω、8Ω、16Ω 之中选择，最大输出电压的振幅为电源电压的一半，即 1/2 V CC，额定输出功率约为 1/(8RL)。
OCL(Output Capacitor Less)电路：称为无输出电容功放电路，是在OTL 电路的基础上发展起来的。
OCL 电路的主要特点有：采用双电源供电方式，输出端直流电位为零；由于没有输出电容，低频特性很好；扬声器一端接地，一端直接与放大器输出端连接，因此须设置保护电路；具有恒压输出特性；允许选择4Ω、8Ω 或16Ω 负载；最大输出电压振幅为正负电源值，额定输出功率约为1 /(2RL)。
高保真音频功率放大器
课题设计任务音频功率放大器，主要技术指标和要求：⑴采用全部或局部分立元件设计一种OCL双声道音频功率放大器。
≥ 10W。
⑵额定输出功率PO=4Ω。
⑶负载阻抗RL⑷失真度 ≤3%。
⑸设计放大器所需的±18V直流稳压电源。
2.分析设计要求，明确性能指标。
3.确定合理的总体设计方案，绘制构造框图。
4. OCL功率放大器各单元详细电路设计。
总体方案分解成假设干子系统或单元电路，逐个设计。
5．完成整体电路设计，并做成实体电路。
目录二.功率放大器概述2.1名词解释2.2 音响的开展史及开展方向2早期的晶体管功放2 晶体管功放的开展和互调失真2 功放输入级——差动与共射-共基2放大器的电源与甲类放大器2功率放大器的研究意义三.功率放大器的技术指标和类别特点3.1 功率放大器的技术指标及其说明3.2 功率放大器的类别及其特点3按所用的放大器件分3按输出极与扬声器的连接方式分3按输出管的偏置和工作状态分四.总体电路设计4.2总体电路图4.3总体电路分析五.单元电路设计5.1直流稳压电源5.2散热设计5.4 TDA2030功率电路.1 TDA2030简介TDA2030典型应用电路六．焊接安装调试七．课程设计总结八．参考文献一.前言高保真功率放大技术的开展，使整个音频功率放大技术领域发生了宏大的变化。
现代人对听觉程度要求越来越高，所以对音响的音质真实性要求越来越多，高保真音频功率放大技术克制了这个缺点，它可以如实的反映出声音信号的音色，音高和音强等音质状况本来相貌的才能，同时对声音信号进展必要的修饰和加工，因此，我们这次的研究对象是高保真功率音质放大技术，本文主要介绍LM1875音频放大器的设计，它在音频应用场合提供非常低的失真度和高质量的音色，还具有了高增益、快速转换速率、宽功率带宽、大输出电压摆幅、大电流才能和非常宽的电源范围等特性。
系统采用大回环电压负反应控制输出，配以普通双路桥式整流滤波电路，放大器采用内部补偿，增益控制在26dB左右。
课程设计-高保真音频功率放大器的原理和设计、制作
课程设计（论文）总结报告摘要本文介绍了采用分立元件设计和制作高保真音频功率放大器的原理和设计、制作方法，阐述了功率放大三极管对管2SC5200和2SA1943及其前级支持电路的机构，记录了其各项性能指标。
该功放的设计采用了分立元件组合电路，具有布线简单，输出信号失真小，放大倍数高的优点。
关键词：功率放大器；2SC5200；2SA1943；高保真AbstractThis article introduces the design and manufacture components division high-fidelity audio power amplifier and principle of design, production method, this paper expounds the power amplifier for 2SC5200 tube and 2SA1943 transistor circuits and support the former, record its various performance indicators. The design has adopted the amplifier circuit components, separation, the output signal muting simple distortion, the advantages of high magnification.Key Words: power amplifier, 2SC5200, 2SA1943, High fidelity一、设计题目功率放大器的设计与制作二、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Protel99SE软件的应用和对模拟电子技术知识的理解和实际应用能力。
（3）掌握音频功率放大器的设计方法与小型电子线路系统的安装调试技术三、主要指标和要求根据技术指标和老师提供的技术资料（参考原理图、元器件）以及自己查阅相关资料，设计合适的功放电路，如：OCL、OTL 或BTL电路。
高保真音频功率放大器设计
程序分频器工作时，吞脉冲计数器先按“＋１７”方式 工作，当计满Ａ个脉冲后，吞脉冲计数器产生输出控 制脉冲，迫使程序分频器转换成“＋１６”方式工作。当程 序分频器完成一个计数周期Ⅳ以后，吞脉冲计数器回 到“＋１７”的工作状态。
该设计主要技术特性要求：（１）输出功率：５ Ｗ；（２） 负载阻抗：８ Ｑ；（３）输入电压：５ ｍＶ；（４）音调控制功 能：在１ ｋＨｚ处为０ ｄＢ，在１００ Ｈｚ和１０ ｋＨｚ处有＋１２ ｄＢ的调节范围。
２ 设计
首先确定整机电路设计内容、级数，再根据各级的 功能、技术指标要求，对整机作适当安排，确定各级增 益分配，然后对各级电路进行具体的设计计算。 ２．１确定各级放大倍数
注意到调频波段频率较高，中波波段频率较低，笔 者对于不同波段采用不同的程序分频器工作模式（见 图４）。这３种程序分频方式（÷２吞脉冲计数程序分频， 吞脉冲计数程序分频及直接程序分频）分别对应于ＦＭ 波段、ＳＭ波段及ＭＷ波段的频率接收。
（２）中频计数器 当芯片工作于自动搜索电台状态时，按照一定步 长变化的本振频率与参考频率之间的差频信号从ＩＦ 输入引脚送入ＰＬＬ芯片的中频计数模块。该模块有２ 个控制信号：计数器开启信号ＣＥ和计数时间控制信
由已知条件知输出电压：Ｖｏ＝、／只．。鼻。＝ ５ｖ３涵＝
６．３２。所以电压放大倍数Ａ。＝鲁＝每警笋＝１ ２６５。因电
路可能出现衰减，因此取Ａ．。＝１ ３００倍（６２ ｄＢ）。
因Ａ。：ＨＡ。；Ａ。。Ａ。：Ａ。，。各级增益分配为：前置
ｎ＝ｌ
级电压放大倍数Ａ。为６５倍（３６ ｄＢ）；音调控制级电压 放大倍数Ａ以为１倍（０ｄＢ）；功率放大级电压放大倍数 Ａ以为２０倍（２６ｄＢ）。各级增益分配方案还可在调试中 适当调整。 ２．２各级单元电路设计
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辽宁工业大学模拟电子技术基础课程设计（论文）题目：高保真音频功率放大器院（系）：专业班级：学号：学生：指导教师：（签字）起止时间：2013.7.1—2013.7.12课程设计（论文）任务及评语院（系）：电子与信息工程学院教研室：电子信息工程注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要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，对广大学生来说也是一件饶有趣味的事情。
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。
功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL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。
本设计采用LM324D进行前置放大，再采用甲乙类双电源互补对称电路进行功率放大。
普通信号经由输入端输入到前置放大电路，通过2级同比例放大电路进行前置放大，完成小信号的电压放大任务，LM324D运放具有部补偿功能，短路保护输出。
第一级放大倍数为1+R5/R4=11，第二级放大倍数同为11倍，总体放大倍数121倍，可有效的对小信号进行电压放大。
信号经前置放大初步放大后进入后级功率放大，功率放大采用射级输出，其电压增益为1，输出的电压将保持不变；可对电流进行放大，从而输出电流增大，导致功率放大。
关键词：LM324D；前置放大；功率放大；甲乙类目录第1章高保真音频功率放大器案论证 (1)1.1高保真音频功率放大器的设计意义 (1)1.2高保真音频功率放大器的设计要求和技术指标 (1)1.3总体设计案 (2)1.3.1 案论证 (2)1.3.2 总体案框图 (4)第2章高保真音频功率放大器各单元电路设计 (5)2.1直流稳压电源设计 (5)2.2前置放大级设计 (5)2.3功率放大器设计 (6)第3章高保真音频功率放大器整体电路设计 (7)3.1整体电路图及工作原理 (7)3.2电路的参数计算与选择 (8)3.2.1 输入级参数的计算与选择 (8)3.2.2 输出级参数的计算与选择 (8)3.3电路的仿真结果 (8)第4章设计总结 (11)参考文献 (12)附录I 总体电路图 (13)附录II 元器件清单 (14)第1章 高保真音频功率放大器案论证1.1 高保真音频功率放大器的设计意义高保真功率放大技术的发展，使整个音频功率放大技术领域发生了巨大的变化。
现代人对听觉水平要求越来越高，所以对音响的音质真实性要求越来越多，高保真音频功率放大技术克服了这个缺点，它能够如实的反映出声音信号的音色，音高和音强等音质状况本来面貌的能力，同时对声音信号进行必要的修饰和加工.1.2 高保真音频功率放大器的设计要求和技术指标设计参数：1采用全部或部分分立元件设计一种音频功率放大器。
2额定输出功率W P 100≥ 3负载阻抗Ω=8L R 。
4失真度%3≤γ5设计放大器所需的直流稳压电源。
设计要求：1 .分析设计要求，明确性能指标。
必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体案，绘制结构框图。
2 .确定合理的总体案。
对各种案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行案。
3 .设计各单元电路。
总体案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。
4.组成系统。
在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。
1.3 总体设计案1.3.1 案论证案一：简要原理分析当输出信号处于正半期时，Q1导通，Q3截止，于是Q1以射极输出的形式将信号传递给负载，同时向C3充电，因为C3电容量大1其上电压基本不变，维持在1/2VCC；当输出信号处于负半时，Q3导通，Q1截止，已充电的C3充当Q3的电源，同时放电，Q3也以射极输出形式将信号传输给负载R9，这样在R9上得到了完整的输出波形。
(如图1.1所示)图1.1完全分立元件阻容耦合多级放大器原理图案二：简要原理分析:采用2个同相比例放大电路对输入电压进行前置放大，小信号经前置放大后，再采用甲乙类电源互补对称电路对功率进行放大，其电压增益接近为1，通过放大电流，从而放大功率。
（如图1.2所示）图1.2多级前置放大甲乙类互补对称功率放大电路原理图对于以上两种案均可达到本设计要求。
案一分立元件电路，电路中所用元器件多，成本高，焊接难。
案二中采用LM324D进行前置放大，具有部补偿功能，短路保护输出，后采用甲乙类双电源互补对称电路，可有效的克服交越失真。
通过比较，本设计采用案二。
根据本课题要求，所设计的功率放大器应由以下几部分组成：直流稳压电源、前置放大及功率放大。
1.电源部分采用±24V直流稳压电源。
2.信号放大部分前置放大电路采用低噪声双运放，分别以相同放大的式，作为信号放大。
功率放大电路由甲乙类电源互补对称电路进行功率放大。
1.3.2总体案框图图1.3 总体案框图第2章高保真音频功率放大器各单元电路设计2.1直流稳压电源设计基本原理：变压部分：通常采用变压器来实现；整流部分：一般桥式整流可采用4个整流二极管接成桥式，也可以也可采用二极管整流桥堆；滤波电路：采用电容滤波即可；稳压电路：可以采用集成稳压电路。
图2.1直流稳压电源原理图2.2前置放大级设计前端放大功能是完成小信号的电压放大任务、提高信噪比。
失真度和噪声对系其统的影响最大，是应该优先考虑的指标。
本设计采用2个LM324D运放对电路进行两级放大，LM324D运放具有部补偿功能，短路保护输出。
第一级放大倍数为Av1=1+R5/R4=11，第二级放大倍数为Av2=1+R8/R7=11，总体放大倍数121倍，可有效的对小信号进行电压放大。
（如图2.2所示）图2.2 前置放大器2.3功率放大器设计功率放大器由甲乙类电源互补对称电路构成，可有效的克服交越失真，Q3组成前置放大级，Q1和Q2组成互补输出级。
静态时，在D1、D2上产生的压降为Q1、Q2提供了一个适当的偏压，使之处于微导通状态。
由于电路对称，有信号时，由于电路工作在甲乙类，即使输入电压很小，基本上可线性的进行放大。
因此这种激励法增益高，失真小，使输出获足够的激励，故输出功率大，效率高。
（如图2.3所示）图2.3功率放大器第3章高保真音频功率放大器整体电路设计3.1整体电路图及工作原理220V市电经变压器、整流、滤波输出±24V，用此电源来给前置放大电路及功率放大器提供电源。
普通信号经由输入端输入到前置放大电路，通过2级同比例放大电路进行前置放大，完成小信号的电压放大任务，LM324D运放具有部补偿功能，短路保护输出。
第一级放大倍数为11，第二级放大倍数同为11，总体放大倍数121倍，可有效的对小信号进行电压放大。
信号经前置放大初步放大后进入后级功率放大，功率放大采用射级输出，其电压增益为1，输出的电压将保持不变；可对电流进行放大，从而输出电流增大，导致功率放大。
（如图3.1所示）图3.1整体电路图3.2电路的参数计算与选择3.2.1输入级参数的计算与选择输入级选择2级LM324D对电路进行前置放大。
电压增益Av：根据虚短和虚断的概念：Vp=Vn，Ip=In=0，Vi=Vp=Vn=Vf=【R4/（R4+R5）】Vo，从而可得电压增益为Av1=（R4+R5）/R4=1+R5/R4=1+10K/1K=11；Av2=（R7+R8）/R7=1+R8/R7=1+10K/1K=11；Av=Av1*Av2=11*11=121。
3.2.2输出级参数的计算与选择输出级选择甲乙类互补对称电路进行功率放大。
输入信号Vi，经放大倍数为121的两级同比例放大电路放大后输出电压Vo1=121*Vi，因功率放大电路部分是采用射级输出，电压增益接近为1，所以输出电压Vo=Vo1=121*Vi；输出功率Po=(Vo*Vo)/R3。
3.3电路的仿真结果仿真时，前端输入电压为70mV频率为1000HZ的小信号图3.2整体电路仿真图图3.3 整体电路仿真波形图输入电压为90mv频率为1000HZ的小信号。
图3.4整体电路仿真波形图当输入信号为70mV 1000HZ的低电压小信号，理论Po=Vo2/R3=9W。
电路由Multisim仿真后，电路输出电压最大值为10V。
所以Po.=（Vomax/21/2）2/R3=Vomax2/2R3=7W。
当输入信号为90mV 1000HZ的低电压小信号，理论Po=Vo2/R3=15W。
电路有Multisim仿真后，电路输出电压最大值为13V。
所以Po.=（Vomax/21/2）2/R3=Vomax2/2R3=10.6W。
因此该电路额定输出功率Po>=10W，符合设计要求。
第4章设计总结本设计通过案对比选出如下案。
220V市电经变压器、桥式整流、滤波以及运放输出±24V，用此电源来给前置放大电路及功率放大器提供电源。
普通信号经由输入端输入到前置放大电路，通过2级同比例放大电路进行前置放大，完成小信号的电压放大任务，LM324D运放具有部补偿功能，短路保护输出。
第一级放大倍数为Av1=1+R5/R4=11，第二级放大倍数同为11倍，总体放大倍数121倍，可有效的对小信号进行电压放大。
信号经前置放大初步放大后进入后级功率放大，功率放大采用射级输出，其电压增益为1，输出的电压将保持不变；可对电流进行放大，从而输出电流增大，导致功率放大。
采用LM324D运放,LM324适合于电源电压围很宽的电电源使用，也适合用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。
它的使用围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单双电源供电的使用运算放大器的场合。
具有短路保护输出、部补偿功能、电压增益高、单位增益频带宽等特点。
通过Multisim仿真软件对电路进行仿真后，结果满足设计要求，完成本设计。
参考文献[1]康华光主编《电子技术基础（模拟部分）》（第五版）：高等教育，2006.1[2]亦武编著《放大电路指南》科学技术2004.10[3]童建华主编《音响设备技术》：电子工业，2004.9[4]静波编著《电子技术试验与课程设计指导》：电子工业，2011.11[5]黄永定主编《音响技术及应用》：机械工业，2007.9[6]汝全主编《电子技术常用器件应用手册》：机械工业1994.6[7]惠潮编著《常用电子器件及典型应用》：电子工业，2007.4[8]邱关源编著《电路》：高等教育，2006.5[9]希才编著《新型稳压电源及应用实例》：电子工业，2004.1附录I 总体电路图附录II 元器件清单。