带前置放大的音频功率放大器设计报告
音频功率放大器设计报告
音频功率放大器设计报告1. 引言音频功率放大器是将低功率的音频信号放大到足够大的功率级别,以驱动扬声器等音频设备的关键电子设备。
本报告旨在介绍音频功率放大器的设计过程,并提供一种逐步思考的方法。
2. 设计目标在开始设计之前,我们需要明确设计目标。
在本次设计中,我们的目标是设计一个能够提供高质量音频输出的功率放大器。
我们希望该放大器具有以下特性: -广泛的频率响应范围 - 低失真和噪声水平 - 高功率输出能力 - 能够适应不同的音频输入源3. 设计步骤3.1. 选择放大器类型第一步是选择适合我们设计目标的放大器类型。
在音频功率放大器中,常见的类型包括A类、AB类、D类等。
我们需要根据设计要求和应用场景选择最合适的放大器类型。
3.2. 确定放大器的工作参数在设计中,我们需要确定放大器的工作参数,包括输入电阻、输出功率、供电电压等。
这些参数将指导我们在后续步骤中进行元件选择和电路设计。
3.3. 元件选择根据放大器类型和工作参数,我们需要选择合适的元件来构建电路。
包括选择适当的功率晶体管、电容、电阻等元件。
我们需要根据元件的参数和特性曲线进行选择,以满足设计要求。
3.4. 电路设计在进行电路设计时,我们需要根据选定的放大器类型和元件进行电路拓扑设计。
这包括放大器的输入阶、放大阶和输出阶等。
我们需要考虑电路的稳定性、能效和音频性能等方面。
3.5. 仿真和优化在设计完成后,我们可以使用电路仿真软件对设计进行验证和优化。
通过仿真,我们可以评估放大器的频率响应、失真水平和功率输出等性能,并进行必要的调整和优化。
3.6. 原型制作和测试在完成仿真和优化后,我们可以制作放大器的原型并进行测试。
通过测试,我们可以验证设计的性能是否符合预期,并进行必要的调整和改进。
4. 结论本报告介绍了音频功率放大器的设计过程,并提供了一种逐步思考的方法。
通过明确设计目标、选择合适的放大器类型、进行元件选择、进行电路设计、进行仿真和优化,最后进行原型制作和测试,我们可以设计出具有高质量音频输出的功率放大器。
音频放大器 实验报告
音响放大器的设计一、 设计任务1) 功能要求:具有话筒扩音、音调控制、音量控制,卡拉OK 伴唱2) 已知条件:集成功率放大器LM386 1个,10K 欧姆高阻话筒一个(咪头,要加上拉电阻),输出电压为5mV ,集成运放LM324一只, +VCC = +9V ,8Ω/2W 负载电阻RL 1只,8Ω/4W 扬声器1只,MP3一台(连接输入线一条)3) 主要技术指标:额定功率 Po ≥0.3W(γ <3%);4) 负载阻抗 RL=8Ω;5) 截止频率fL=50Hz ,fH=20kHz ;6) 音调控制特性 1kHz 处增益为0dB ,125Hz 和8kHz 处有±12dB 的调节范围,A VL=A VH ≥20dB ;7) 话放级输入灵敏度 5mV ;8) 输入阻抗 Ri>>10K Ω。
二、 实验器材实验所需元件、示波器、万用表、覆铜板、函数发生器、热转印机、钻孔机、环保腐蚀液、变压器、MP3、喇叭等等三、 功能模块组成和增益分配图 1功能模块组成 话筒输入5mv 话音放大器(4.7倍)音频输入100mv 混合前置放大(3倍)音调控制器(0.8倍)功率放大器(30倍)扬声器+9V 电源四、功能模块设计(一)工作电源(+9V)电源模块由实验室稳压试验箱经过J1、J2接入电路模块,S1为电源开关,W1是7809稳压芯片,期中C3、C4为电源输入的滤波电容,C5、C6为电源输出的滤波电容,D1为发光二极管做上电指示用,P2为4个短接到地上的排针接口,作为测试用的接口。
图2稳压模块(二)话筒输入和话音放大器由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,输出阻抗高。
所以话音放大器用来不失真地放大声音信号,输入阻抗需远大于话筒的输出阻抗,且符合阻抗匹配。
第一级设计成增益为:A V1=1+R2/R4=47K/10K=4.7,R2 =75KΩ; R4=10KΩ,放大后输出电压为V o1按设计要求应该达到24mv,原理图如下:图3话音放大器(三)音频输入和混合前置放大器混合前置放大器的作用是将MP3输出的音乐信号与话音混合放大,音频信号输出100MV,话音信号放大3倍,此级电路的电压放大倍数可以表示为:VO2 = - [ (R1/R5)*VO1 + (R1/R9)*V12 ]A V2= VO2/VO1=3其中R11为调节此级电路的输入阻抗的变阻器,用以控制此级电路的音量调控。
音频功率放大器设计报告
音频功率放大器设计报告1. 简介音频功率放大器是一种用于放大音频信号的电子设备,通常用于音响系统、电视和无线电等设备中。
本报告介绍了一个音频功率放大器的设计过程和实现。
2. 设计目标本次设计的目标是实现一个功率放大器,能够放大音频信号并输出高质量的声音。
以下是设计要求:- 输入电压范围:0.2 V - 2 V- 输出功率范围:10 W - 50 W- 频率响应范围:20 Hz - 20 kHz- 输出失真率低于1%3. 设计步骤3.1 选择放大器类型根据设计目标,我们选择了类AB功率放大器作为设计方案。
该放大器能够提供高质量的放大效果,并且具有较低的失真率。
3.2 电路设计经过电路设计和计算,我们决定使用以下主要元件:- BJT(双极型晶体管):NPN型三极管- 电容和电感:用于构建频率响应滤波器- 可调电阻:用于调节放大器的增益和偏置- 电源电路:用于提供适当的电压3.3 PCB设计为了实现电路的稳定性和可靠性,我们进行了PCB(Printed Circuit Board)设计。
通过将元件布局在PCB上并进行连接,可以减少干扰和噪声。
3.4 元器件选择根据设计需求和可靠性要求,我们选择了适当的元器件进行组装。
在选择元器件时,我们重点考虑了其性能指标、价格和供应情况。
3.5 调试和测试完成电路装配后,我们进行了调试和测试。
通过连接音频信号源、功率负载和测试仪器,可以确保放大器能够正常工作,并且满足设计要求。
4. 结果和讨论经过测试,该音频功率放大器满足了设计要求,并且具有很好的音质和稳定性。
其输出功率范围为10 W至50 W,输入电压范围为0.2 V至2 V,频率响应范围为20 Hz至20 kHz。
失真率低于1%,音质清晰、饱满。
5. 总结在本次设计过程中,我们成功实现了一个高性能的音频功率放大器。
通过选择合适的放大器类型、进行电路设计和PCB设计、选择优质的元器件以及进行严格的调试和测试,我们达到了设计要求。
音频放大器作品报告
音频放大器设计报告07电子班徐经碧06号一、设计方案及论证根据设计的要求和指标,确立了以下几个方案,并由这些方案组合成本次设计作品的总体方案:1)、前级方案音频放大器的前级主要是对音频的一些处理,按照要求只需加入前级放大电路和音调电路就能满足了,但一般音响都是两声道的,因此可以加入平衡电路,此外,为了提高音频在小音量放送时听者的感觉,所以应考虑加入等响度控制电路。
在前级放大方面,为了得到好的音频品质,不考虑用晶体管搭建放大电路,另外考虑到电路规模和抗干扰性能,选用集成运算放大器NE5532,此型号的性能出众,被称为“运放之皇”,也是很多音响发烧爱好者DIY的首选芯片。
2)、后级方案音频放大器的主要功能是把较弱的音频信号进行放大,使其功率能达到推动一定功率大小的扬声器。
就本次设计要求来说,后级放大器的放大功率选取一般家庭组合音响的功率值40~60W左右。
因为功率要求不高,所以采用稳定性高和电路搭建简单的集成音频功率放大芯片LM1875T。
此款芯片的额定输出功率为25W,体积小巧,外围电路简单,且输出功率较大。
该集成电路内部设有过载过热及感性负载反向电势安全工作保护。
3)、电源方案音频放大就是通过电信号把声音信号放大,所以对于放大器的供电要求当然也不能忽略。
在变压器的选取上传统的“方牛”(方形变压器)虽然能满足要求,但要想等到稳定的能量供给还是选择性能更优越的“环牛”(环形变压器)。
由于制造工艺的差异,“环牛”在高频率转换方面比“方牛”要出色很多,这一特点在用于功放后级供电,大动态音频信号快速转换时更能体现。
至于功放前级的电源,设计采用双电源(正负电源)供给,因为双电源供电下,运放的工作特性更好,对音频的损耗更少。
在电源滤波方面也应做足功夫,所以此次设计的滤波电路部分选取了两个4700uF电解电容、两个2200uF 电解电容、和八个104瓷介电容组成。
前级供电部分加了7815、7915两个三端稳压芯片。
音频功率放大器设计报告
专业课程设计报告题目:音频功率放大器系别信息工程学院电子系专业班级电子信息工程电子083班学生姓名王燕青指导教师廖庆洪提交日期 2011年12月 2日目录一、设计要求和设计目的二、设计总体方案2.1设计思路2.2 音频功放各级的作用和电路结构特征2.3简要原理分析三、选择器件及参数计算3.1电路元件参数及介绍3.2参数计算3.2.1参数计算3.2.2功率的计算四、用multisim仿真音频功率放大器五、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、参考文献一、设计要求和设计目的音频功率放大器具体要求:功率5W到10W。
电源电压20V以下。
最后一级功率放大级必须采用三极管电路,中间级可以采用运放等集成电路。
(可选功能)加分频器,输出高频低频两路信号(用于接高音喇叭和低音喇叭)。
最后要算出功耗、输出功率和频率响应曲线。
根据设计要求,完成对音频功率放大器的设计。
进一步加强对模拟电子技术知识的理解和对Protel软件的应用。
了解集成功率放大器内部电路工作原理,掌握其外围电路的设计与主要性能参数的测试方法。
学习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方法。
二、设计总体方案2.1设计思路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。
声音源的种类有很多种,故输出信号的电压差别很大,从零点几毫伏到几百毫伏。
一般动率放大器的输入灵敏度是一定的,这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器的话,对于输入信号过低的,功率放大器功率输出不足,不能充分发挥功放的作用;加入输入信号的幅值过大,功率放大器的输出信号将严重过载失真。
这样就失去了音频放大的意义了,所以一个实用音频功率放大系统必须设置前置放大器,以便使放大器适应不同的输入信号,或放大,或衰减,或进行阻抗变换,使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。
最后音频放大器由前置放大器和音调控制电路和功率放大器三部分组成。
音频放大器设计报告
音频放大器设计报告音频放大器设计报告1. 引言音频放大器是一个电子设备,用于增强音频信号的电压、电流或功率,以便能够驱动扬声器或其他音频设备。
本报告旨在介绍音频放大器的设计原理、具体电路设计和测试结果。
2. 设计原理音频放大器的设计基于放大器电路理论。
一种常见的音频放大器电路原理是使用三级放大器,包括输入级、驱动级和输出级。
输入级负责接收并放大输入音频信号,驱动级将信号放大到足够的电平以供输出级驱动扬声器。
输出级则将放大的信号驱动扬声器或其他外部设备。
3. 电路设计(1) 输入级:输入级使用差分放大器电路来提高信号的共模抑制比和噪声抑制能力。
差分放大器由两个晶体管组成,通常是NPN型的。
输入级的增益可以通过传输电流、负载电阻和基极偏置电流来调整。
(2) 驱动级:驱动级是为了将信号放大到足够的电平以供输出级驱动扬声器。
驱动级使用共射极放大器电路,以保持输入级和输出级之间的阻抗匹配。
共射极放大器由一个NPN型晶体管和负载电阻组成。
(3) 输出级:输出级是最后一个放大器级别,用于将信号驱动扬声器或其他外部设备。
输出级使用集电极跟随器电路,以降低输出阻抗并提供足够的电流。
集电极跟随器由PNP型晶体管和输出电阻组成。
4. 测试结果为了验证音频放大器的设计,我们使用示波器和音频信号发生器进行了实验。
通过逐级增大音频信号的音量,我们能够观察到放大器的各个级别的输出波形和电压。
测试结果显示,音频放大器成功地将输入音频信号放大并输出到扬声器,从而实现了预期的音量增大效果。
5. 结论本报告介绍了音频放大器的设计原理、电路设计和测试结果。
通过合理选择放大器电路并优化各个级别的参数,我们成功地设计出一个能够将音频信号放大的放大器。
未来,我们可以进一步改进和优化设计,以提高放大器的性能和稳定性。
音频功率放大器课程设计报告
《音频功率放大器》模拟电子技术课程实习报告二○一五年十一月二十三日目录1.系统设计 (1)1.1设计任务 (1)2.电路设计原理 (1)2.1系统原理 (1)2.2主要元件参数 (1)2.3电路各单元工作原理 (3)3.电路的调试及问题解决 (6)4.成品测试 (7)5.设计总结 (8)参考文献 (9)1.系统设计1 .1设计任务1.1.1名称:音频功率放大器1.1.2可实现功能: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。
1.1.3需达到的性能参数:输入信号Vi=10mV,频率f=1kHz,负载电阻L R=8Ω时,输出功率0P=1W。
1.1.4掌握技能:通过LM386和LM358两个芯片设计并制作一个音频功率放大器。
2.电路设计原理2.1系统原理系统采用+9V单电源供电,主体部分由LM358前置放大器,LM386构成功率放大器。
滑动变阻器实现音量可调。
2.2主要元件参数2.2.1LM358芯片简介LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适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。
它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合L。
LM358芯片的引脚排列如下图所示:2.2.2 LM358相关参数及描述内部频率补偿直流电压增益高(约100dB)单位增益频带宽(约1MHz)电源电压范围宽:单电源(3—30V)输出电压摆幅大(0 至Vcc-1.5V)2.2.3 LM386芯片简介专为低损耗电源所设计的功率放大器集成电路。
它的内建增益为20,透过pin 1 和pin8脚位间电容的搭配,增益最高可达200。
LM386可使用电池为供应电源,输入电压范围可由4V~12V,无作动时仅消耗4mA电流,且失真低.LM386芯片的引脚排列如下图所示:2.2.4 LM386相关参数及描述静态功耗低,约为4mA, 可用于电池供电。
带前置的音频功率放大电路设计
学号:模拟电子技术课程设计带前置放大的音频功率放大器系部名称:电气工程系专业名称:电气工程及其自动化指导老师:赵玉菊班级名称:工 1303 班学生姓名:完成日期:2014年12月26日课程设计评定表签名:年月日1.课程设计成绩:指导教师签名:年月日2.答辩成绩:答辩小组组长签名:年月日3.综合成绩:备注:2.“答辩成绩”一项由指导老师根据答辩情况评定,满分100分。
3.“综合成绩”=“课程设计成绩”*80%+“答辩成绩”*20%。
摘要本电路设计采用前置放大电路和音频功率放大电路相结合的放大模式,前者采用有NE5534对电压进行放大,后者采用性能优良的LM1875对电压和电流放大,给音响放大器的负载(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。
在前置放大和功放之间加上一个滑动变阻,就保证了音量可调,除此之外,加上相应的旁路电容又使得电路具有杂音小,有电源退偶,无自激等优点。
根据实例电路图和已经给定的原件参数,使用multisim10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: NE55324 LM1875 性能优良音量可调杂音小目录•引言二.设计的目的及任务三.电路设计总方案及原理框图1原理框图2电路设计总方案四.各组成部分的工作原理及电路1信号源发生器的设计2信号源发生器的电路图3弱信号前置放大级电路方案设计4弱信号前置放大电路图5音频功率放大电路方案设计6音频功率放大电路图7直流稳压电源8保护电路五.仿真软件Multism10介绍六.电路仿真1.总电路图2.应用Multism10进行仿真及结果七.仪器仪表明细清单八.总结九.参考文献.引言率放大器在家电、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。
随着生活水平的提高,人们越来越注重视觉,音质的享受。
在大多数情况下,增强系统性能,如更好的声音效果,是促使消费者购买产品的一个重要因素。
音频前置放大器的设计与制作
⾳频前置放⼤器的设计与制作前置放⼤器要的主要技术指标如下。
电压放⼤倍数:10倍: 通频带:50Hz~20kHz。
本项⽬学习中应掌握的知识点。
三极管放⼤原理,共射、共集、共基放⼤电路的性能特点,共射放⼤电路简单分析和计算,多级放⼤器的特点及应⽤。
集成运放原理及应⽤等。
1.电路设计 本项⽬设计和制作的是⼀个双声道扩⾳机的前置放⼤部分。
每个声道包括前置放⼤器和⾳量调节电路两部分。
前置放⼤器由集成运放实现,⾳量控制⽤双联电位器实现。
电路如下图所⽰。
集成运放⽤NE5532。
NE5532是双运放,属于⾼性能低噪声运放,它具有较好的噪声性能、优良的输出驱动能⼒及相当⾼的⼩信号与电源带宽。
电路为两个同相输⼊放⼤电路,通过分析可知电路的电压放⼤倍数约为11倍,分别对应两个声道。
图中200k电位器的作⽤是保证两个声道增益相同;双联电位器的作⽤是同时调节两个声道输出电压的⼤⼩,即两个声道⾳量的⼤⼩;稳压管的作⽤是保证电源供给的电压为⼠15V;电源上电容的作⽤是消除纹波和⾼频噪声的影响,防⽌⾃激;输⼊、输出端的电容是起到隔直流的作⽤。
2.电路制作焊接电路时注意: (1)双联电位器不要固定在电路板上,应在组装时固定在外壳上,作为调节⾳量的旋钮。
(2)为保证两个声道的平衡,可将其中⼀个放⼤器的反馈电阻⽤200kΩ电位器代替,通过调节电位器的阻值保证两个放⼤器增益相等。
3.电路调试⽅法 (1)两个通道输⼊端输⼊相同的交流⼩信号(Ui=10mV,f=1kHz)测量两个输出端电压,观察输出电压变化范围;(2)调节200kΩ电位器,使两个输出端输出电压相等。
(3)改变输⼊信号频率,记录输出电压幅度。
找到输出电压为最⼤电压的0_7倍时的频率值,画出幅频特性曲线。
4.调试过程 中容易出现的问题及解决⽅法 (1)⽆输出电压:电源是否接通;稳压管是否接反或型号不对;输⼊端是否有信号。
(2)放⼤倍数不对:反馈电阻和反相端电阻阻值是否有误。
音频功率放大器设计(实验报告)
音频功率放大器设计设计任务设计一个实用的音频功率放大器。
在输入正弦波幅度≤5mV,负载电阻等于8Ω的条件下,音频功率放大器满足如下要求:最大输出不失真功率POM≥8W。
功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz。
在最大输出功率下非线性失真系数≤3%。
输入阻抗Ri≥100kΩ。
具有音调控制功能:低音100Hz处有±12dB的调节范围,高音10kHz处有±12dB的调节范围。
设计方案分析根据设计课题的要求,该音频功率放大器可由图所示框图实现。
下面主要介绍各部分电路的特点及要求。
图1 音频功率放大器组成框图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,如传声器(话筒)、电唱机、录音机(放音磁头)、CD唱机及线路传输等,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。
一般功率放大器的输入灵敏度是一定的,这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话,对于输入过低的信号,功率放大器输出功率不足,不能充分发挥功放的作用;假如输入信号的幅值过大,功率放大器的输出信号将严重过载失真,这样将失去了音频放大的意义。
所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器,以便使放大器适应不同的的输入信号,或放大,或衰减,或进行阻抗变换,使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。
另外在各种声音源中,除了信号的幅度差别外,它们的频率特性有的也不同,如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形,即低音被衰减,高音被提升。
对于这样的输入信号,在进行功率放大器之前,需要进行频率补偿,使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态,即加入频率均衡网络放大器。
对于话筒和线路输入信号,一般只需将输入信号进行放大和衰减,不需要进行频率均衡。
前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配;二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。
音频放大器设计报告分析
音频放大器设计报告分析
1.引言
2.设计原理
该音频放大器采用了运放放大器的设计原理。
运放放大器是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的放大器,通过调整运放放大器的电阻、电容等参数,可以实现不同的放大倍数和频率响应。
3.电路设计
音频放大器的电路设计包括输入级、放大级和输出级。
输入级通过电容隔离来消除直流偏置,并采取差分放大的方式增加输入信号的电平。
放大级采用了运放放大器,通过调整电阻来控制放大倍数。
输出级通过耦合电容使得音频信号可以输出到扬声器或耳机。
4.性能测试
通过实际测试,测量了音频放大器的增益、频率响应、失真等性能指标。
增益是指输入信号和输出信号的电平比值,频率响应是指放大器对不同频率信号的放大程度,而失真是指电路在信号放大过程中引入的非线性变形。
5.结果分析
经过测试,该音频放大器的增益在20倍左右,频率响应在20Hz-
20kHz范围内平坦,失真较低。
这些性能指标表明该音频放大器能够很好地放大音频信号,并保持音频质量。
6.优化方案
为了进一步提升音频放大器的性能,可以采取以下优化方案:
-使用更高品质的电子元件,例如选用更高精度的电阻、电容等,以
提高电路的稳定性和减小失真。
-添加负反馈电路,通过将输出信号与输入信号进行对比来降低失真,并提升音频质量。
-调整放大级电阻的数值和布局,以优化放大倍数和频率响应。
7.结论
通过对该音频放大器设计的分析和性能测试,可以得出结论:该音频
放大器在设计原理上合理,性能良好,能够满足音频放大的需求。
通过采
取优化方案,还可以进一步提升音频放大器的性能。
功率放大器课程设计报告
音频功率放大电路设计报告一、设计题目题目:音频功率放大电路二、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50H Z~20kH Z,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、原理电路设计从电路结构来看,集成功放是由集成运放发展而来的,和集成运算放大器相似,包括前置级、驱动级和功率输出级,以及偏置电路、稳压、过流过压保护等附属电路。
除此以外,基于功率放大器输出功率大的特点,在内部电路的设计上还要满足一些特殊的要求。
1、方案比较与确定:方案一、用分立元件实现分立元件是电子电路的基础元件,长久以来都是在它的基础之上分析和设计电路的。
但由于近年来科技的发展,集成器件的出现,使分立元件的使用越来越少。
不过在一些小型的电路中,分立元件还是有比较大的优势。
分立元件的散热快,元件便宜,在设计时也相对自由。
方案二、用集成器件实现集成功率放大器是在集成运放基础上发展起来的,其内部电路与集成运放相似。
但是,由于其安全、高效、大功率和低失真的要求,使得它与集成运放又有很大的不同。
电路内部多施加深度负反馈。
集成功率放大器由于不仅具有体积小、重量轻、成本低、外围元件少、安装调试简单、使用方便的优点;而且在性能上也优于分立元件,例如温度稳定性好,功耗小、失真小,特别是集成功率放大器内部还设置有过热、过电流、过电压等自动保护功能的电路对电路自行进行保护。
考虑到设计的任务和要求及设计者自身知识的条件的限制,决定用集成电路的形式来设计电路。
通过图书馆和网络等资源,我们找到了以下几种集成芯片(1)利用运放芯片LM317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-30V,并且电源功率至少要50W,输出功率30W;(2)YT8227是一块双通道音频功放电路,内含热保护电路和电源开关,外围电路简单;(3)TDA2030是许多电脑有源音箱所采用的Hi-Fi功放集成块。
模电课程设计报告带前置放大的音频功放电路
课程设计报告课程名称:模拟电子技术基础设计名称:带前置放大的音频功率放大器姓名:学号:班级:日期:摘要本电路设计采纳前置放大电路和音频功率放大电路相结合的放大模式,前者采纳有“运放之皇”的NE5532对电压进行放大,后者采纳性能优良的LM386对电压和电流放大,给音响放大器的负载(扬声器)提供必然的输出功率。
当负载一按时,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。
在前置放大和功放之间加上一个滑动变阻,就保证了音量可调,在滑动变阻器之前再加上一足够大电阻,如此保证了信号不失真。
除此之外,加上相应的旁路电容又使得电路具有杂音小,有电源退偶,无自激等优势。
依如实例电路图和已经给定的原件参数,利用multisim10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: NE5532 LM386 性能优良音量可调杂音小目录一、设计的目的及任务设计的目的设计的任务及要求二、电路设计总方案及原理框图原理框图电路设计方案三、各组成部份的工作原理弱信号前置放大级电路图前置放大电路图工作原理音频功率放大电路图音频功率放大电路的工作原理四、电路仿真设计的总电路图应用Multisim 11进行的仿真结果五、电路的安装及调试六、电路的实验结果七、实验总结八、仪器仪说明细清单参考文献一、设计的目的及任务设计的目的1,了解音频放大电路的形成和用途。
2,把握音频放大电路的一种实现方式。
3,提高独立设计电路和验证实验的能力。
4,熟悉运用Multisim 11软件进行仿真,学会焊接技术。
设计的任务及要求前置放大器的放大倍数为10 倍,利用单电源低噪声集成运放NE5534、OP-27A,功率放大采纳LA4100、或LM38六、或其他型号。
音量可调,杂音小,有电源退耦,无自激。
二、电路设计总方案及原理框图原理框图图1系统原理框图电路设计方案依照推任务要求,设计总电路需要弱信号前置放大级电路和功率放大电路两个大体电路,其中前置级要紧完成小信号的电压放大任务;功率放大级那么实现对信号的电压和电流放大任务。
音响放大器设计报告
模电课程设计实验报告(音响放大器)姓名:陈立专业班级:电信二班学号:2009221105200182 指导老师:钟志峰一 设计课题:音响放大器(简单音频通带放大电路)(输入语音信号-麦克风)注:功放电路原则上不使用功放集成电路。
二 设计要求:1前置放大、功放:输入灵敏度不大于10mV ,f L ≤500Hz,f H ≥20kHz ; 2有音量控制功能;3额定输出功率 P O ≥5W(测试频率:1kHz);4负载:扬声器(8 、5W)。
5主要测量内容:最大输出功率,输出电阻,输入灵敏度,f L ,f H三 设计原理:1输入可用差分放大电路,用高放大倍数三极管增大放大倍数,中间级采用共射放大增大倍数,输出采用消除交越失真的互补输出,同时作为功放电路。
2采用阻容耦合电路,即利用电容的隔直流的特性将电路的三级分隔开来。
(一)差分电路:第一级作为输入放大,不需要太大的放大倍数,一般只需要几十变能达到要求。
射级电流 :IRE=2IEQ差分电路仿真波形:(二)共射放大电路:电源电压分别为+18V和-18V经过仿真得到最佳值=27k =4.3k =2.4k =620仿真结果如下:(三)互补输出电路:因为采用了阻容耦合,所以前级对后级的影响较小,只有在输出与输入的反馈电路上有影响。
互补输出级最显著的特点:(1)就是在上述电路图中,Q4与Q5之间的电压应该为0。
调结R9,R10便能做到。
(2)Q6和Q7的基极电压分别为+1V和-1V,调节 R10便能做到。
四仿真分析:(一)静态工作点:(二) 动态分析:五 PCB制作:1布线方向:从焊接面看,元件的排列方位尽可能保持与原理图相一致,布线方向最好与电路图走线方向相一致,因生产过程中通常需要在焊接面进行各种参数的检测,故这样做便于生产中的检查,调试及检修。
2各元件排列,分布要合理和均匀,力求整齐,美观,结构严谨的工艺要求。
焊接注意事项:焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm,这样可以避免加工时导致焊盘缺损。
音频功率放大器设计报告
杭州电子科技大学音频功率放大器设计报告一.设计要求☐设计并制作一个音频功率放大电路(电路形式不限),负载为扬声器,阻抗8Ω。
要求直流稳压电源供电,多级电压、功率放大。
输入音频线自备。
☐基本指标:☐频带宽度50Hz~20kHz,输出波形基本不失真;☐电路输出功率大于8W;☐输入阻抗:≥10kΩ;☐放大倍数:≥40dB;☐具有音调控制功能:低音100Hz处有±12dB的调节范围,高音10kHz处有±12dB的调节范围;☐所设计的电路具有一定的抗干扰能力;☐具有合适频响宽度、保真度要好、动态特性好。
二.实验原理音频功率放大器是一种应用广泛、实用性强的电子音响设备,它主要应用于对弱音频信号的放大以及音频信号的传输增强和处理。
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,组成框图如图1-1所示。
图1-1v i三. 设计思路及方案论证 设计思路:首先根据输出功率的确定电源大小和整个系统的增益。
∵音频功率放大器的输出功率P OM ≥8W 。
∴音频功率放大器的输出幅值若输入信号为5mV 时,整个放大系统的电压增益为:,即67dB 。
根据整个放大系统的电压增益,合理分配各级单元电路的增益。
功率放大器级(采用集成功放)电压放大倍数取30倍; 音调控制器放大器在中频(1KHz )处的电压放倍数取1; 前置放大器的电压放大倍数取80(考虑到实际电路中有衰减)。
方案选择: 1. 前置放大器:实验室可为我们提供NE5532运放,所以前置放大器将使用NE5532搭建电路。
为了保证输入电阻足够大,我们选择同相组态,由于同相组态中Av=1+R2/R1,根据设计要求,取R1=910Ω, R2=22K Ω。
具体电路图参见4-12. 音调控制电路:11.3OM V V≥=22601053.113=⨯==-iO M V V V ARp1:高音调节电位器Rp2:低音调节电位器电容C:音频信号输入耦合电容电容C1、C2:低音提升和衰减电容,一般选择C1=C2电容C3:高音提升和衰减作用,要求C3的值远远小于C1。
前置音频放大器实验报告11
前置音频放大器实验报告院系名称信息工程学院电子系班级07普本电信(1)班学号070102015姓名何秦指导教师王照平肜瑶一、实验电路前置音频放大器实验电路原理图和PCB版图图1 前置音频放大器实验电路原理图图2 前置音频放大器电路PCB版图二、实验分析本次前置音频放大器实验采用的电路比较典型,是音响放大器中常见的标准前级系统,该电路放大器中加有大反馈量的交直流负反馈,使非线性失真度限制在0.15%以内,同时负反馈还平抑了元器件数值误差对性能的影响。
前级放大系统由四级组成,其中第一、二级为两级共射级直藕放大器,同时设有五种输入信号的幅度和频率特性校正电路。
在这种组合电路中,第二级集电极输出信号经频率校正RC网络反馈到第一级发射级,是输入阻抗得以提高,同时负反馈包括了两级放大器,即使负反馈系数不大也有足够的反馈量,而较小的负反馈系数可使放大器输出阻抗不致降到过低的程度。
但是,这种组合电路中,由于两级放大处于整个音响放大器的最前端(即最低输入电平端),因而必须选用低噪声三极管。
因为负反馈的需要,应尽量选择H FE较大、V CEO较小的小功率硅NPN三极管。
在图1所示的前级放大系统中,后两级为TR3和TR4,TR3为射级输出器,电压增益最大为0.9左右,TR4为负反馈式音调控制补偿放大器,在音频中段增益近似为1。
所以,前级系统增益主要由前两级TR1和TR2为主。
按一般标准功放后级的输入电平额定值为1V p-p,而信号选择输出电平额定值为5mV,因此,要求TR1、TR2的电压增益K V约为46dB(200倍)。
上述指标还需留有必要的余量,以使后级功率放大器有足够的驱动电压。
为此,电压增益可以定为50dB。
在输入电平较高的压电唱头输入端、调谐器输入端均加入R1~R6组成的分压器,对信号进行衰减。
同时,当双刀选择开关S1b中无须频率校正输入时,由R16、R17随可能输入大信号状态下改变负反馈系数,以稳定放大器的增益。
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带前置放大的音频功率放大器设计姓 名学 号院、系、部 班 号 完成时间※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※2013级 模拟电子技术课程设计摘要前置放大电路须由低噪声,高保真,高增益,快响应,宽带音响集成电路,所以采用NE5534实现,NE5534是单路高效低噪音运算放大器相比于其他放大器来说拥有更好的噪声性能,更高的外部驱动能力以及更加高的小信号输入和更高的功率带宽。
这使得它们特别适合应用于高质量和专业的音频设备以及仪器仪表,控制电路和电话信道。
集成功率放大电路成熟,低频性能好,内部设计具有复合保护电路,可以增加其工作的可靠性,尤其集成厚膜器件参数稳定,无须调整,信噪比较小,而且电路布局合理,外围电路简单,保护功能齐全,还可外加散热片解决散热问题。
功率放大器在家电和数码产品中使用越来越广泛,与我们日常生活有着密切的联系,功率放大器随着科技的不断进步也经历了几个不同的阶段,从最初的电子管功率放大器到现在的集成功率放大器,按所用放大器的分类可分为电子管式放大器,晶体管式功率放大器(包括场效应管)和集成功率放大器,目前以晶体管和和集成电路式功率放大器为主,晶体管的功率放大器是被使用最广泛的,人们研制出许多优质的新型电路使功放的谐波失真很容易减少到0.05%以下,场效应管是很有潜力的功率放大器,它具有噪音小、动态范围大、负温度特性等特点,音色和电子管相似,保护电路简单。
场效应管的生产技术还在不断发展,集成功率放大器也大量的涌现出来,其工艺和指标都达到了很高的水平,它的突出特点是体积小、电路简单和性能优越、保护功能齐全。
关键词:功率放大器场效应管 NE5534目录第1章设计任务与要求···································································错误!未定义书签。
第2章方案与论证·········································································错误!未定义书签。
2.1设计方案 (1)2.2方案论证 (2)第3章单元电路设计与参数计算 (2)3.1前置放大电路 (2)3.2功率放大电路 ········································································错误!未定义书签。
3.3 直流稳压源 (5)第4章仿真与调试 (5)第5章结论与心得.........................................................................错误!未定义书签。
参考文献 . (7)第1章课程任务与要求通过本次实验熟悉小信号电压放大器、放大器运算电路和音频功率放大器的工作原理和设计,巩固和加深对电子电路基本知识的理解。
前置放大器的放大倍数为50倍,使用单电源低噪声集成运放TL070C、TL4558、NE5534、NE5532、OP-27A,功率放大采用LA4100、AD380、LM386或其他型号。
音量可调,杂音小,有电源退耦。
无自激。
第2章方案及论证2.1 设计方案原理图如图2-1所示。
根据题意,有三个基本电路,需要我们设计其中两个:前置信号放大放大电路、功率放大电路。
图2-1 流程图其中:前置信号放大电路是将小信号源的电压放大,功率放大电路对电压和电流进行放大。
这两个也是我们任务中主要要完成的电路。
直流稳压源则是为整个运放提供能量。
2.2 方案论证由于输入信号不定,或放大,或衰减,或进行阻抗变换,为防止其出现严重过载失真现象,并使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配,所以必须设置前置放大器。
为防止产生明显的交越失真,就必须在其后设置功率放大器来克服这一问题。
第3章参数单元电路设计与参数计算3.1前置放大电路此电路我选择NE5534进行设计,NE5534具有高精度、低噪音、高阻抗、高速、宽频带的优良性能,是前置信号放大电路设计的常用元件。
用次元件可大大改善电路瞬态性能,使得信号不失真输出,使电路的整体指标大大提高。
而如果使用分立元件使用的话,比较复杂,成本较高,各项指标也不理想。
故使用NE5534,下面进行分析。
电路图如图3-1所示。
图3-1 前置放大电路由题,要求放大器的放大倍数为50倍,而根据模电所学知识。
易求得次电路的放大倍数A=1+R 3/R 1=50。
可以推出R 3/R 1=49。
所以,可取R 1=10K Ω,R 3=490K Ω,而根据所学的知识,我们知道R 2的阻值应该等于R1和R3并联的阻值,所以R 2取9.8 K Ω。
下面,我们用Multisim11软件对其进行仿真。
根据实际情况,我们取i U =100mv 、i U 50Hz 。
EE V =-15V 、Vcc=15V 。
输出接万用表,测的的结果图3-2所示。
图3-2 前置放大电路仿真图可以得出:0U /i U =50,所以根据仿真结果,证明理论正确。
3.2 功率放大电路功率放大电路采用分立元件实现此电路,为OTL 甲乙类互补对称电路来实现功率的放大。
OTL 甲乙类互补对称电路静态功耗较小,而且还能减小交跃失真,改善输出波形,同时又能获得较高的效率,所以在实际过程中得到了广泛的应用。
下面进行分析,电路图如图3-3所示。
图3-3 功率放大电路本题用L R =16Ω。
而使VT 1与VT 2的特性曲线对称,所以三极管集电极最大电压Uces为Ucem=Vcc/2-Uces 。
所以三级换的集电极最大电流为 Icm=Ucem/L R =(Vcc/2-Uces)/L R所以最大输出功率为Pom=Ucem ·Icem/2=cem U 2=(Vcc/2-Uces)²/2L R当Uces 远远小于Vcc/2的时候,可以认为Pom 约等于CC V 2/8L R 。
而实际情况再精度要求不高的情况下,可以忽视Uces 。
所以,下面忽略Uces 进行讨论。
取Vcc=24。
而电源的功率Pv=Vcc/2·(1/∏ pi 0Icm ·sinwtd(wt)=VccIcm/∏=CC V 2/2∏L R 由上述公式得,改变RL 值可得到不同功率,即可实现音量调节。
根据电路图,用Multisim11进行仿真。
根据实践中的摸索和课本知识的结合。
我取i U =4V 、60Hz ,C 1=10uF 、C 2=200uF ,R 1=1.5K Ω、R 2=100Ω、R 3=1.5K Ω。
输出接示波器,分别接在输出、输入两端。
可以得到仿真的结果为图3-4所示。
图3-4 功率放大电路仿真图由仿真结果,证明次功率放大电路可以稳定的对输入进行放大,并且输出波形稳定。
所以用OTL甲乙类互补对称电路来实现功率的放大是可行的。
3.3 直流稳压源直流稳压电源的作用是为整个电路提供能量。
顾依题意,结合电路图分我们析。
选用直流稳压电源的输出电压为+15V,-15V即可。
第4章仿真与调试综上所述,将本次课题的主要电路连接起来。
得出总电路原理图如图4-1所示。
图4-1 带前置放大的音频功率放大电路对此图进行仿真,得到输出结果为下图4-2所示。
图4-2 带前置放大的音频放大的电路仿真图因为上述分单元模块电路已分别调试好,所以我们将各模块连接起来,进行系统整体的调试。
运用仿真软件调试,电路安装完毕后,首先检查电路各个元件是否选择正确,部分的接线是否正确,检查电源地线,元器件的引脚之间有无短路,正反有无接错,器件有无接错,再接入电路所要求的信号发生器,观察电路中各部分有无异常现象,如果出现异常,应立即关闭信号发生器,认真检查电路,排除故障后重试。
第5章结论与心得在这仅有的几天小学期里,虽然一开始感觉比较晦涩难懂,但是经过几天的课程设计的学习,我已经自己能制作一个带前置放大的音频功率放大器,这其中的兴奋是无法用言语表达的。
由于刚始我对软件的不熟悉,所以我犯了许多小错误是我的电路不能模拟出来,后来我又在网上查找了软件的用法,同时花了很长的一段时间学习了软件的用法。
后来我多次调试了电路最终达到了比较好的效果,在设计电路的时候我我遇到很多的问题,我请教了老师,没有老师的帮助,我是不会这么顺利的完成小学期的任务。