音频放大器的仿真与制作

音频放大器的仿真与制作
丁朝君
【摘要】文章介绍一款基于NE5534芯片构成的音频放大器,通过软件仿真、制板、装接及测试几个步骤进行展示,最后对实测与仿真数据进行简单分析,整个操作过程
对于电子技术专业的学生有一定的参考价值.%This paper presents an audio amplifier based on NE5534 chip,through the software simulation,the system board,the installation and testing of several steps to display,and finally to a simple analysis of the measured and simulation data,the entire operation process for electronic technology professional students have a certain reference value.
【期刊名称】《江苏科技信息》
【年(卷),期】2015(000)026
【总页数】2页(P66-67)
【关键词】功率放大器;NE5534;音频
【作者】丁朝君
【作者单位】苏州工业园区工业技术学校,江苏苏州 215123
【正文语种】中文
1.1 电路原理图（见图1）
1.2 部分元件说明
图1中，U1为单运放NE5534负责电路的主要功能，Q1为NPN型三极管
C2073，Q2为PNP型三极管A940。

2.1 仿真电路图
图2中，由于Mutisim元件库里没有C2073和A940型号的三极管，故用性能参数相近的TIP41A和TIP42A代替做仿真。

R16为单联电位器RP1，R17（32Ω）为负载电阻（代替耳机），数字万用表XMM1测量输入信号幅度，XMM2测量输出信号幅度，示波器XSC1观察输出波形，扫描仪XBP1测量频率特性曲线。

仿真内容：测量电压放大倍数（电位器R16阻值调到最大）；测量上限频率和下限频率；测量最大不失真功率；测量频率特性曲线；当电位器R16阻值调到最小时，测量输出端纹波电压（交流）。

2.2 仿真结果展示（见图3）
3.1 利用Protel DXP2004软件设计
3.2 PCB板制作过程
用热传印纸打印PCB图→裁剪PCB图纸→根据PCB图大小裁剪敷铜板→用细砂纸打磨电路板敷铜面→将剪好的PCB图纸贴在电路板敷铜面，用单面胶固定住一端→过板→等待冷却后用水冲取出热传印纸腐蚀→钻孔→去除电路板敷铜面上保护膜→修剪打磨电路板→均匀涂上松香水防止氧化→结束
3.3 电路板装接
（1）元器件质量的检测。

（2）元器件引线成形加工。

（3）印制电路板元器件插装。

（4）手工焊接。

3.4 电路板装接结果展示（见图4）
4.1 仪器
指针万用电表（MF-10型）、低频信号发生器、模拟示波器（VP-5564型）、直流稳压电源等。

4.2 测试内容方法和步骤
（1）调节直流稳压电源输出电压为：±15V，调好后关掉直流稳压电源，连线接
入测试板。

（2）测量静态值。

在输出端接入负载电阻RL（32Ω），打开直流稳压电源，用万用表直流电压测量输出端Q1和Q2中间点O到公共端的电压Vdo，调节多圈电
阻RP2，使Vdo最小，一般应接近于0。

如果仍较大，说明电路板还有问题，须
重新检查。

若Vdo正常，记录以下测量值：供电电压+VC和-VC；工作直流电流IC（直流稳压电源显示的电流值）；输出端直流电压Vdo，填入表1。

（3）测量电压放大倍数。

调信号发生器：使频率为fL=1kHz，幅度为
Vi=300mVpp。

将电位器Rp1（50kΩ）调到最大（顺时针旋转到底），打开稳压电源，利用示波器观察输出波形，如果波形无失真，用毫伏表分别测量输入端和输出端信号电压vi和vO（测得vO=5.290v），计算电压放大倍数。

（4）测量最大不失真功率。

在测量放大倍数基础上，慢慢增大信号发生器的幅度，使输出端出现最大不失真波形（只考虑正负半周波形，不看交越失真），读出并记录此时毫伏表的数值Vom，计算最大不失真功率。

其中，负载电阻RL=32Ω，Vom=8.123v。

（5）测量上限频率fH及下限频率fL。

给待测电路注入频率为f=1kHz，幅度为
Vi=300mVpp的信号，用毫伏表测量此时的输出电压VO，计算并记下
Vop=0.7VO值。

测量上限频率fH方法：慢慢增大信号发生器频率（大于1kHz），使输出电压
VO下降到Vop（由毫伏表读数可知），此时信号发生器频率就是所测量的上限频率fH。

测量下限频率fL方法：慢慢减小信号发生器频率（小于1kHz）,使输出电压VO
下降到Vop（由毫伏表读数可知），此时信号发生器频率就是所测量的下限频率fL。

fH=352kHz
fL=4.910Hz
（6）测量残留噪声电压。

将电位器Rp1（50kΩ）调到最小（逆时针旋转到底），用毫伏表测量此时的输出交流电压VS。

VS=0.290mv
5.1 数据比较（见表2）
5.2 分析
通过表2数据的对比，发现仿真值和实际测量值之间除了电压放大倍数相差较小，其他数据均存在不同偏离。

其中实际测量的最大不失真功率没有仿真的高，但上限频率、下限频率和残留噪声电压的实际测量数据要优于仿真值。

两组数据的偏离，在一定程度上说明理论和实际之间存在着差距。

实际电路在制作过程中，电路板的布线、元器件之间的间距、元器件的实际性能以及电路板的装接等都会对整机电路的性能指标造成影响。