音频功率(100W)放大器设计.
音频功率放大器设计详解

音频功率放大器设计一、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:1、最大输出不失真功率P OM≥8W。
2、功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz。
3、在最大输出功率下非线性失真系数≤3%。
4、输入阻抗R i≥100kΩ。
5、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。
二、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(扩音机)的毕业设计

江苏城市职业学院五年制(高职)毕业设计(论文)设计课题音频放大器的设计学校年级专业姓名学号指导教师职称二○一一年十一月摘要音频放大器是一种通用性较强的应用电路,它广泛用于收音机、录音机、电视机和扩音机等整机产品中,用来把微弱的声音电信号进行放大,以获得足够大的输出功率推动扬声器。
它也是音响装置重要的组成部分,通常把它叫做扩音机。
本课题是经典音频放大器应用设计,经过功力晶体再把放大的信号.透过扬声器放出声音.其动作原理是把电气讯号转换为声音讯号的转换器。
扬声器为电子产品之声音输出端的重要零组件,其应用范围广泛,可装置于各型耳机或头机内,如随身听、音响、无线电通讯、多媒体电脑、录音工程或电子字典,用来收听声音与音乐,也可装置于电话自动拨打器,用来打电话。
关键词:OTL;集成电路;输入级;输出级;放大器目录摘要 (Ⅰ)第一章毕业设计及任务 (1)第一节设计任务书 (1)第二节设计的基本要求和实现方法 (2)第二章音频放大器概述 (3)第一节毕业课题的背景及意义 (3)第三章主要性能指标 (4)第四章直流稳压电源 (5)第一节两种稳压类型概述 (5)第二节稳压电源的指标和集成稳压器 (9)第三节硅稳压二极管稳压电路 (12)第五章基本设计方法 (14)第一节电压增益分配和确定电源电压 (14)第二节功率输出级的计算 (15)第三节推动级和衰减式音调控制电路的计算 (16)第四节 OCL功率放大器的设计 (19)第五节音频控制电路的设计 (23)第六章印制电路板的设计 (31)设计体会 (34)参考文献 (35)附录音频放大器总电路 (36)第一章 毕业设计及任务第一节 设计任务书1.设计题目设计一台高保真OCL 音频放大器 2.技术指标⑴ 最大不失真输出功率:Pom ≥10W ; ⑵ 负载电阻(扬声器):RL=8Ω; ⑶ 频率响应:ffHL~=50HZ~20KHZ ;⑷ 音调控制范围:低音:100HZ ±12dB 高音:10KHZ ±12dB ⑸ 输入电压:mV U i 100≤; ⑹ 失真度:%2≤r⑺ 稳定性:在电源为±15~24V 范围内变化时,输出零点漂移mV 100≤。
100w功率放大电路

100w功率放大电路100w功率放大电路是一种用于放大电信号的电路,它可以将输入信号的功率放大到100瓦特。
这种放大电路通常用于音频放大器、无线电发射机等应用中。
在100w功率放大电路中,通常会使用功率放大器来实现信号的放大。
功率放大器是一种特殊的放大器,它的主要功能是将输入信号的功率放大到设定的水平。
在放大器电路中,有两个关键参数需要考虑,一个是增益,即输入信号经过放大后的输出信号与输入信号之间的比例关系;另一个是功率,即输入信号的功率和输出信号的功率之间的关系。
在设计100w功率放大电路时,需要考虑以下几个方面:1. 电源供应:100w功率放大电路需要足够的电源供应来支持放大器的工作。
通常会使用高功率的电源模块来提供稳定的直流电压。
2. 散热设计:由于功率放大器会产生大量的热量,散热设计是非常重要的。
通常会使用散热片、风扇等散热设备来保持电路的温度在合理范围内。
3. 电路保护:为了保护放大器和其他电路免受过载、短路等情况的损害,通常会在电路中添加过载保护、短路保护等功能模块。
4. 输入输出匹配:为了获得最佳的信号放大效果,输入输出之间的阻抗匹配非常重要。
通常会使用阻抗转换器、匹配网络等来实现。
5. 调整和校准:在电路设计完成后,需要对电路进行调整和校准,以确保电路的性能和稳定性。
100w功率放大电路的应用非常广泛。
在音频领域,它可以用于音响系统、演播室设备等;在通信领域,它可以用于无线电发射机、基站设备等。
通过使用100w功率放大电路,可以将输入信号的功率放大到足够高的水平,以满足各种应用的需求。
100w功率放大电路是一种用于放大电信号的电路,它可以将输入信号的功率放大到100瓦特。
在设计和应用该电路时,需要考虑电源供应、散热设计、电路保护、输入输出匹配等因素。
通过使用100w功率放大电路,可以实现各种应用中对信号放大的需求。
音频功率放大器的设计与制作

电子技术课程设计报告设计课题:音频功率放大器的设计与制作拔河游戏机的设计与制作模电部分音频功率放大器的设计与制作一、设计任务与要求1)话筒放大器和前置放大器由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,而输出阻抗达到20kΩ(也有低输出阻抗的话筒如20Ω,200Ω等),所以话筒放大器的作用是不失真的放大声音信号(最高频率达到20kHz)。
其输入阻抗应远大于输出阻抗。
前置放大器要求失真小、通频带宽。
2)电子混响器电子混响器的作用是用电路模拟声音的多次反射,产生混响效果,使声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。
该部分电路有专用电路可以选用,不作设计要求。
3)音调控制器音调控制器的作用是控制、调节音响放大器输出频率的高低,音调控制器只对低音频或高音频的增益进行提升或衰减,中音频增益保持不变。
这部分参考电路较多,要求通过仿真进行选取,并进行必要的计算。
4)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的大,输出信号的非线性失真尽可能小,效率尽可能高。
功率放大器的常见电路形式有单电源供电的OTL电路和正负双电源供电的OCL电路。
有专用集成电路功率放大器芯片。
可采用由集成运算放大器和晶体管组成的功率放大器,要求进行必要的计算和计算机仿真。
设计参数①放大器的失真度<1%。
②放大器的功率>1W。
③放大器的频响为50Hz—20kHz。
④音调控制特性为自选。
(3)设计要求1)调研,查找并收集资料。
2)总体设计,画出框图。
3)单元电路设计。
4)电气原理设计---绘制原理图。
5)参数计算——列元器件明细表。
6)用EWB对设计电路进行仿真实验,并给出仿真结果及关键点的波形。
7)撰写设计说明书。
8)参考资料目录。
二、方案设计与论证2.1 音响模块流图图2-1电路整体框图话音放大器:话音放大器的作用是不失真地放大音频信号。
电子混响器:电子混响器是用电路模拟声音的多次反射,产生混响效果,使声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。
100W功放设计方案
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100W功放设计方案一、功放设计指标:1、频率范围:68MHz-2400MHz (分7段),即68MHz ~ 120MHz120MHz ~ 200MHz200MHz ~ 350MHz350MHz ~ 600MHz600MHz ~ 1000MHz1000MHz ~ 1800MHz1800MHz ~ 2400MHz2、增益:40dB3、功率:50dBm4、带内平坦度:+/- 3dB5、谐波抑制:>=50dB二、监控功能:1、前向功率检测2、功放故障告警3、功放开关三、方案设计:本功放为100W大功率宽带功放,为宽带匹配,采用传输线变压器作输入输出匹配,功放管采用推挽结构。
线性要求为谐波抑制,对三阶互调要求不高,为简化设计,可在功放输出接一低通滤波器,滤除谐波分量,末级功放可以饱和功率输出,推动级为防止非线性叠加,采用功率回退。
现以600MHz—1000MHz 功放为例说明。
功放管选择:采用Polyfet公司的SK202、LK802和LB401。
功放模块框图如下:100W功放由四级放大器级联组成,各级指标如下:放大级管子输出幅度(dBm)增益(dB)形式第一级AH101 14 13 单管第二级SK202 27 13 推挽第三级LK802 40 12 推挽第四级LB401 50 10 推挽四、器件介绍:1、AH101:应用电路:2、SK202:3、LK802:4、LB401:五、匹配设计:以LB401为例,其输入输出阻抗为:由图可见,LB401管子在1000MHz时Zin=1.4-j3.6,Zout=2+j6.8。
因管子在600MHz—1000MHz宽带工作,考虑到低频增益大,高频增益小,阻抗匹配在高频,低频造成一定的失配,使整个频带内增益波动比较小。
故采用1000MHz时的阻抗值为匹配阻抗,为最大功率传输,采用共轭匹配。
为宽带匹配,匹配电路采用传输线变压器,传输线变压器形式为1:1的不平衡-平衡变换和4:1的平衡-平衡变换。
音频功放率放大器的设计【开题报告】

音频功放率放大器的设计【开题报告】开题报告电子信息工程音频功放率放大器的设计一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义音频功率放大器是一个已经具有相当成熟技术的领域,几十年来,人们为它的发展付出了不懈努力,无论从线路技术方面还是原器件方面,甚至思想认识上都取得了很大的进步。
随着半导体和微电子制造技术的持续发展,高速、大功率器件已越来越多,各种电子产品正在朝微薄化、便携式快速发展,人们对音频功率放大器的要求更是趋向于高效、节能和小型化。
因为移动音频设备受到电池容量、散热、体积的限制,所以要求音频功率放大器更加高效、节能、发热少、体积小、便于集成。
进入21世纪以来,各种便携式电子设备成为一种重要的日常用品。
从通信用的手机,到作为娱乐设备的播放器,已经成为几乎人人具备的便携式电子设备。
便携式电视机,便携式视频播放器的普及也指日可待。
所有这些便携式的电子设备都有一个共同点,那就是都有音频输出,也就是都必须要有一个音频放大器;另一个特点就是它们都是使用蓄电池供电。
并且都希望能具备较长的使用寿命。
在这种需求背景下,D类功放被开发出来。
它最大的特点就是能够在保持低失真的情况下而得到很高的输出效率。
高保真音频功率放大器不只在便携式设备中需要,在大功率电子设备中也不可或缺。
因为,功率越大,效率就变得越重要。
而随着人们日常生活条件的改善,高保真音响设备和更高档的家庭影院也逐渐开始走进千家万户。
在这些高档设备中,通常需要几十瓦甚至几百瓦的音频功率。
与此同时,低失真、高效率的音频功率放大器就成为其中的关键。
音频功率放大器的目的就是在产生声音的输出设备上重新构建输入的音频信号,使信号音量和功率级达到真实、有效且失真低的效果。
音频范围为约20Hz~20kHz,因此放大器在这个范围内必须具有良好的频率响应。
根据使用的不同,功率大小的差异往往很大,从耳机的毫瓦级别到TV或PC音频的数瓦级别,再到迷你式家庭立体声和车载音响的几十瓦,一直到功率更大的家用以及商用音响的数百瓦以上,达到能满足整个影院或者会堂的声音需求。
音频功率放大器设计案例
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1 概述在介绍音频功率放大器的文章中,有时会看到“THD+N〞,THD+N是英文Total Hormonic Distortion +Noise 的缩写,译成中文是“总谐波失真加噪声〞。
它是音频功率放大器的一个主要性能指标,也是音频功率放大器的额定输出功率的一个条件。
THD+N性能指标THD+N表示失真+噪声,因此THD+N自然越小越好。
但这个指标是在一定条件下测试的。
同一个音频功率放大器,假设改变其条件,其THD+N的值会有很大的变动。
这里指的条件是,一定的工作电压VCC(或VDD)、一定的负载电阻RL、一定的输入频率FIN〔一般常用1KHZ〕、一定的输出功率Po下进行测试。
假设改变了其中的条件,其THD+N值是不同的。
例如,某一音频功率放大器,在VDD=3V、FIN=1kHz、RL=32Ω、Po=25mW条件下测试,其TDH+N=0.003%,假设将RL改成16欧,使Po增加到50mW,VDD及FIN不变,所测的TDH+N=0.005%。
一般说,输出功率小〔如几十mW〕的高质量音频功率放大器〔如用于MP3播放机〕,它的THD+N 指标可达10-5,具有较高的保真度。
输出几百mW的音频功率放大器,要用扬声器放音,其THD+N 一般为10-4;输出功率在1~2W,其THD+N更大些,一般为0.1~0.5%.THD+N这一指标大小与音频功率放大器的结构类别有关〔如A类功放、D类功放〕,例如D类功放的噪声较大,那么THD+N的值也较A类大。
这里特别要指出的是资料中给出的THD+N这个指标是在FIN=1kHz下给出的,在实际上音频范围是20Hz~20kHz,那么在20Hz~20kHz范围测试时,其THD+N要大得多。
例如,某音频功率放大器在1kHz时测试,其TDH+N=0.08%。
假设FIN改成20Hz-20kHz,,其他条件不变,其THD+N变为小于0.5%。
输出额定功率的条件过去有用“不失真输出功率是多少〞这种说法来说明其输出功率大小。
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。
TDA7498设计的100W+100W D类音频放大技术

TDA7498 设计的100W+100W D 类音频放大技术TDA7498 是100W+100W 双BTL D 类音频放大器,主要用在家庭影院和有源扬声器. TDA7498 单电源10-39V 工作,效率高达90%,增益设定为25.6 dB, 31.6 dB, 35.1 dB 和37.6 dB, 在THD = 10%, RL = 6 欧姆和VCC = 36 V 时的输出功率为100W+100W.本文介绍了TDA7498 主要特性, 内部方框图, 特性测量电路图, 6 和8 欧姆扬声器应用电路图以及待机和静音电路图, 6 和8 欧姆扬声器LC 滤波器电路图.TDA7498:100 W + 100 W dual BTL class-D audio amplifier.The TDA7498 is a dual BTL class-D audio amplifier with single power supply designed for home systems and active speaker applications. It comes in a 36-pin PowerSSO package with exposed pad up (EPU) to facilitate mounting a separateheatsink.TDA7498 主要特性:100 W + 100 W output power at THD = 10% with RL = 6ohm and VCC = 36 VWide range single supply operation (10 - 39 V)High efficiency (= 90%)Four selectable, fixed gain settings of nominally 25.6 dB, 31.6 dB, 35.1 dB and 37.6 dBDifferential inputs minimize common-mode noiseStandby and mute featuresShort-circuit protectionThermal overload protectionExternally synchronizable 图1.TDA7498 内部方框图(仅显示一路)图2.TDA7498 特性测量电路图图3.TDA7498 6 欧姆扬声器应用电路图tips:感谢大家的阅读,本文由我司收集整编。
基于LM12CLK的100W音频放大器电路图

基于LM12CLK的100W音频放大器电路图
100W(音频)(功率放大器)由运算功率放大器(集成电路)LM12CLK(供电)。
该单片(IC)可以向4Ω 负载提供80W 正弦波功率,失真率为0.01%。
功率带宽为60 kHz。
IC LM12CLK 的重要特性包括:受控开启、过压关断、输出(电流)限制、动态安全区域保护、热限制、输入保护。
该(放大器)允许在2 Ω 输出阻抗下运行并获得150W 的功率。
为了安全和系统稳定性,这款100W 音频放大器设计为与4Ω 扬声器配合使用,以获得100W (RMS)的功率。
出口处的线圈L由1英寸空心的14匝导线18形成。
鉴于其不寻常的 1.1 kΩ (电阻)值必须是准确的。
而输出电阻(与线圈并联)必须至少有2W的功率。
(电解电容)应为50V或63V。
100W音频放大器(电源)
100W功放电路需要电压对称+/-24V (DC),电流5A。
100 W 音频放大器部件列表:R1 : 1 k
R2 : 1.1 kΩ
R3 : 3.3 kΩ
R4 : 2.2 Ω
C1 : 2.7 nF
C2 : 4700 uF
C3 : 4700 uF
D1 : 6A2
D2 : 6A2
IC1: LM12CLK
4 Ω 扬声器SPK。
关于高性能音频放大器设计准则与技巧

关于高性能音频放大器设计准则与技巧关键字:电阻器音频放大器 VCBO现在许多传统高性能音频放大器的每通道输出功率在100瓦以上,并且大多采用分离式的电路组件。
因此,为了确保输出的稳定性和音效,工程师通常需要花很大精力对高传真音频放大器进行匹配和调节。
本文以美国国家半导体的音频驱动器LME49810为例进行说明,该组件可提供200V的峰峰值输出电压摆幅,并可驱动不同类型的输出级,适合高阶消费和专业级音讯应用,包括主动录音室监视器、超重低音扬声器、音频/视讯接收器、商用扩音系统、非原厂音响、专业级混音器,分布式音讯和吉他放大器等。
此外,也适用于各类高电压及低失真要求的产业用音频系统。
可为音频系统提供更精简的设计,协助设计人员更容易的开发出高性能音频系统,实现更高的稳定性和一致性,大幅减少系统研发和生产时的分离式组件匹配及调节工作。
设计技巧采用美国国家半导体的音频驱动器来设计高质量音频系统的方法有很多。
以下为设计建议。
输入级:输入级设计是放大器最关键的一环。
透过来自反馈的讯号进行相减,输入级会产生一个误差讯号,然后把这个误差讯号驱动到输出。
该误差讯号通常很小,足以为放大器提供足够的线性度。
LME49810是一款双极输入放大器,其输入阻抗的匹配性相当重要。
受来自正输入埠和负输入埠的偏置电流的影响,输入阻抗的失配会导致输入偏移电压。
该输入偏移电压将按照死循环增益放大。
当然,LME49810的输入偏置电流很低,对于一般的应用来说,出现在输出的偏移电压可以忽略。
图1:输入级和反馈应用示意图。
一般来说,通常采用的的音讯输入设计有两种:交流或直流耦合输入。
交流耦合输入的优点是来自前置放大器、滤波器级或编译码器级的放大器输入直流偏移一般都是零,且无需在放大器中加入任何的直流伺服电路来防止直流故障。
而直流耦合输入的优点则是无需使用大尺寸和昂贵的交流耦合电容;不会出现由交流耦合电容所产生的低频失真;可减轻交流耦合RC 网络的噪声。
音频功率放大器设计

乙类
甲乙类
iC
●
●
Q
Q
Q
●
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第一节
01
第三节
02
第二节
03
集成功率放大器
04
概述
05
第四节
06
功率放大器设计
07
各类放大电路
08
第二章 音频功率放大器设计
2.2 互补对称电路
T1、T2:参数互补对称,称为互补对称电路。VI=0 时 VO=0。
T1和T2分别组成射极输出器
VI>0 时 T1 导通T2截至的等效电路 。
T1和T2分别组成射极输出器
VI<0 时 T1 截至T2导通的等效电路
2.2 互补对称电路
1.OCL电路
2. 2 .1双电源互补对称电路(OCL)
u
iC1
iC2
ωt
ωt
ωt
ωt
u
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电路组成
返回
io
iC1
iC2
T1
T2
E
+UCC
ui
uo
+
-
-UCC
静态功率如何
功率计算
1. 输出功率: Po = —— · —— = — Uom Iom
集成功率放大器
第二章 音频功率放大器设计
功率放大器设计
2.1概 述
例: 扩音系统
执行机构
功率放大器的作用: 用作放大电路的输出级,以驱动执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转等。
乙类:t=T/2,管子只导通半个周期,另半个周期截止。
甲乙类:T/2 t<T ,管子导通时间大于半个周期,截止时间小于半个周期。
音频功率放大器设计方案与制作

音频功率放大器设计方案与制作
一、音频功率放大器的简介
二、原理
音频放大器采用一种称为“负反馈”的技术。
这种技术是指从输出端反馈输入端的一小部分,以抑制非线性的音频信号,从而改善信号失真。
负反馈将小部分信号重新发送回输入端,并将其与未受到反馈的输入信号混合,从而减少了输入信号的失真。
三、设计方案
1.首先,定义音频放大的输入和输出信号。
输入信号是音频源(如mp3播放器,CD播放器等)的音频输出,而输出信号是驱动扬声器的音频信号。
2.设计一款可以支持不同音频输入信号的放大器,要求输入信号的音量可以在一定范围内调整。
3.设计出一个具有负反馈技术的复杂电路,实现放大器的音频信号放大功能,可以有效抑制信号失真。
4.确定所需要的元件,制定相关元件购买清单,并安排相关元件的采购工作。
5.安排面板绘制,将电路图放置在面板上,使组装更加方便。
6.组装完成,为放大器两端的输入输出连接接口,进行绝缘处理。
音频功率放大器课程设计--OTL音频功率放大器的设计与制作-精品

优化电路设计:优化电路设计可以提高放大器的性能,例如采用更好的放大器、滤波器等。
增加散热措施:增加散热措施可以提高放大器的稳定性和使用寿命,例如采用更好的散热片、 风扇等。
优化软件设置:优化软件设置可以提高放大器的性能,例如采用更好的音频处理算法、优化音 频信号处理等。
OTL音频功率放大器概述
第二章
定义与作用
OTL音频功率放大器:一种采用输出变压器的音频功率放大器 作用:将音频信号放大,驱动扬声器发声 特点:输出功率大,音质好,失真小 应用:广泛应用于音响、广播、电视等领域
工作原理简介
OTL音频功率放大器是一种输出变 压器耦合的音频功率放大器
优点:输出功率大,音质好,失真 小
PCB布线与布局
设计原则:遵循信号 完整性和电源完整性 原则
布线技巧:采用地平 面分割、信号线隔离 等方法
布局技巧:根据电路 功能模块进行布局, 保证信号路径最短
布线与布局工具:使 用Altium Designer、 Cadence等专业软件 进行布线与布局设计
焊接与调试
焊接:将元件按照电路板布局焊接好,确保连接牢固可靠。
设计过程与实现
第三章
电路设计
确定电路结构:根据设计要求,选择合适的电路结构,如分立元件或集成电路。 元件选择:根据电路性能要求,选择合适的电阻、电容、电感等元件,并确定元件参数。 电路仿真:使用电路仿真软件对电路进行仿真分析,验证电路性能是否满足设计要求。 电路版图绘制:根据电路原理图,绘制电路版图,确保电路元件布局合理、布线规范。
元器件选择与参数计算
电阻:选择合适的阻值和功率,以满足电路需求 电容:选择合适的电容值和耐压值,以满足电路需求 晶体管:选择合适的型号和参数,以满足电路需求 电源:选择合适的电源电压和电流,以满足电路需求 电路板:选择合适的尺寸和材料,以满足电路需求 焊接:选择合适的焊接工具和材料,以满足电路需求
高效率音频功率放大器的设计

高效率音频功率放大器的设计(共56页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-高效率音频功率放大器的设计摘要:由于D类音频功率放大器与传统的模拟功放相比,具有体积小,效率高,低失真,大功率的特点所以具有广阔的发展前景。
D类音频功率放大器通常包括PWM脉宽调制器、高速开关功率放大器、低通滤波器这三个部分,加上信号转换、测量显示以及短路保护部分就构成了一个完整的音频功率放大系统。
本文先简单介绍音频功率放大器的发展进程及该领域内的新兴技术,接着介绍音响和放大器的基本知识,由此提出设计的任务与要求,主要对系统内各组成部分电路的设计方案进行论证与比较,并择优选用D类音频功率放大器以及其它部分电路完成本系统的设计工作,最后对该系统进行实验测试,结果显示达到了设计要求。
关键词:D类音频功率放大器 PWM脉宽调制器高速开关功率放大器低通滤波器2Abstract: Compared with the traditional analog amplifier, the class-D amplifier possesses large developmental foreground. The reason is the later has several characters, such as small volume, high efficiency, low distortion and high power. the class-D amplifier usually includes the PWM pulse width modulator, the high-speed switch power amplifier and the low-pass filter. Besides of it, an integrity of the audio frequency power enlarge system still includes signal conversion part, measure manifestation part and short-circuit proof part. This text first introduces the amplifier’s development progress and those newly arisen techniques in the realm of the amplifier in brief, introduces the basic knowledge of the sound box and amplifier second. After these, it puts forward the mission and request of this design, and Mainly carry on argument to each circuit’s design project of which constitute the system. Then compare them , choosing the class-D amplifier and other optimization parts, and complete the design work of the system. finally, start an experiment and test to that system, theresult come to the design’s request.Keywords:the Class-D amplifier the PWM pulse width modulatorthe high-speed switch power amplifier the low-pass filter3引言低失真、大功率、高效率是对功率放大器提出的普遍要求。
音频功率(100W)放大器设计全解

设计课题:音频功率(100W)放大器设计摘要: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步,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,并在查阅大量资料的基础上,深入理解功率放大的基本原理以及功放的类型,然后选择不同的方案,比较不同电路之间的性能指标,效率等,最终经过综合考虑设计了一款集成功率BTL放大电路,然后进行仿真调试,实现了100W的音频功率放大,但结合仿真图像信号失真比较明显。
关键字:100W功率放大;OCL电路;BTL电路;multisim软件仿真;TDA2030音频放大器一、设计总体方案1、音频功率放大电路概述音频功率放大器是音响系统中的关键部分,其作用是将传声元器件获得的微弱信号放大到足够的强度去推动放声系统中的扬声器或其他电声元器件,使原声响重现。
其电路一般可分为两部分,前一部分进行小信号电压幅值放大,后一部分采用功率放大器,与扬声器相连。
一般扬声器的阻值较低,仅有8 左右,需要较大的输出电流才能达到较大的输出功率,因此,需要功率放大器提供足够功率,一般电脑的有源音箱大多采用这种方式。
其简单的构成框图如图1-1所示电源模块图1-1音频功率放大器简单的构成框图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,对整体电路做出适当安排,确定各级的增益分配,然后对各级电路进行具体的设计。
音频功率放大器课程设计

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TL072对电压进行放大,后者采用性能优良的TDA2616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,在滑动变阻器之前再加上一足够大电阻,这样保证了信号不失真。
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,无自激等优点。
根据实例电路图和已经给定的原件参数,使用multisim11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: TL072 TDA2616 性能优良音量可调杂音小目录1 设计任务和要求 (2)1.1设计任务 (2)1.2设计要求 (2)2 系统设计 (3)2.1系统要求 (3)2.2方案设计 (3)2.3系统工作原理 (4)3 单元电路设计 (6)3.1前置放大电路 (6)3.1.1电路结构及工作原理 (6)3.1.2元器件的选择及参数确定 (9)3.1.3 前级放大电路仿真 (10)3.2后级放大部分 (10)3.2.1电路结构及工作原理 (12)3.2.2电路仿真 (13)3.2.3元器件的选择及参数确定 (15)3.3音源选择电路 (15)3.3.1电路结构及工作原理 (15)3.3.2电路仿真 (16)3.3.3元器件的选择及参数确定 (16)3.4电源 (17)4系统仿真 (20)5 电路安装、调试与测试 (21)5.1电路安装 (21)5.2电路调试 (23)5.3系统功能及性能测试 (23)5.3.1测试方法设计 (23)6.结论 (25)参考文献 (26)总结、体会和建议 (27)附录 (28)1 设计任务和要求1.1设计任务设计并制作一个音频功率放大器,将MP3输出的音乐信号放大1.2设计要求1.放大器有两个MP3输出输入接口;2.能够使用电子开关进行音源选择,并且能够用发光二极管指示;3.放大器设有音量控制,功率放大功能;4.主要技术指标如下:(1)额定输出功率:2×1W(或2×5W)(THD≦0.5﹪)(2)负载阻抗: 8(3)输入阻抗:≧6005.电源:220V/50HZ的工频交流电供电;(注:直流电源部分仅完成设计即可,不需制作,用实验室提供的稳压电源调试,但要求设计的直流电源能够满足电路要求)6.按照以上技术要求设计电路,绘制电路图,对设计的电路用Multisim或OrCAD/PspiceAD9.2进行仿真,用万用版焊接元器件,制作电路,完成调试,测试,撰写设计报告。
基于multisim的100W全互补对称甲乙类音频功率放大器的设计与模拟

基于multisim的100W全互补对称甲乙类音频功率放大器的设计与模拟设计者:钟礼浩指导教师:(华南农业大学工程学院)目录:1设计背景及意义1.1 功放简介1.2 电路仿真软件Multisim简介1.3 全互补对称功放电路简介1.4 甲乙类功放电路简介2 设计方案2.1 总模块设计图2.2 主放大器详细模块图2.3 电源模块供电电压的计算2.4 简要设计规格与参数3 电路图3.1 电路总图3.2 小信号放大器电路图3.3 主放大器电路图3.4 输出网络及延迟保护模块电路图3.5 普通稳压电源模块电路图3.6 线性稳压电源模块电路图4 各模块设计思路及元件运用介绍4.1 小信号放大器模块4.2 主放大器模块4.2.1 差分输入级4.2.2 电压放大级4.2.3 推动级4.2.4 直流伺服系统4.2.5 晶体管保护模块4.3 输出网络4.4 延时保护模块4.5 普通稳压电源模块4.6 线性稳压电源模块5 放大性能及相位测量6 参考文献1.设计背景及意义1.1 功放简介在现代社会中,电子产品消费已经成为第二产业的一大重要组成部分,虽然音频功放有着较遥远的历史及成熟的产业链,但是,音频设计的更新换代从来没有停止,每一年都会涌现各类新型音响产品及其附属品。
设计一款优良性能的功率放大器,对于人们生活质量的改善,有着不可磨灭的意义。
近年来,模拟集成电路特别是运算放大器的设计技术进步神速,与分立件功放设计技术进展缓慢形成鲜明对比。
但是,对比分立元件,集成器件有如下缺点:(1)大量电路技术主要建立在集成电路能够制作出高精度匹配器件的基础上,同时还要求器件占用芯片面积小,以减少成本。
(2)集成电路难于制造精度高,线性好的电阻,很多电路技术为解决这一问题服务。
由于电容占用芯片面积大,集成电路不便于制作,电容必须尽可能小,电路设计也因此收到了影响。
对于集成电路功放和混合集成功放来说,设计固定,难以干预,只要按照厂方的应用技术文档,就可以简单使用,因此不再在这里进行探讨。
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7
U1
4
2
1 5
VDD LM1875T -30V VDD
10
BD135-10 R7 4Ω V1 11 C1 1 1 Vrms 10uF 60 Hz 0° 3 R4 4k¦ ¸ C3 10uF
2 5
4
U2
4
1
R2 1k¦ ¸ 0
12
R6 8 GND ¸ 10uF 1k¦ GND
C4
9
3
LM1875T
常用语音放大器的组成
前置放大级
音调控制级
功率放大级
负载
自制稳压电源
音调控制器主要是控制,调节音响放大器 的幅频特性,他只对低频与高频的增益进 行提升与衰减,中音频的增益保持0dB 不 变。因此,音调控制器的电路可以由低通 滤波器和高通滤波器构成。
电路仿真
由于该题目中未给出前级放大电路设计, 没有要求通频带Δfs. 因此在仿真时用正弦信号代替语音信号, 并取频率为1000HZ.
由于B1和B2输入的音频信号要求反相,故 音频信号在进入功率放大级之前,要先经 过反相处理。
反相电路原理图
图中VT组成的单管放大电路没有电压放大 作用,它采用分压式偏置供给VT关静态工 作电流,从集电极和发射极输出的音频信 号大小分别为IcRc和IeRe,由于Ic≈Ie, Rc=Re,所以两路的信号大小相等而极性 相反,可将它们分别通过电容耦合到电路 的两个反相输入端。
3、采用双OCL电路实现
对于该功率放大器的设计,作者认为40V 电压大于人体安全电压(36V)。因此, 应该寻找一种方法降低Vcc的数值。
既要保证100W输出功率不变,又要减少 Vcc的值,一个OCL电路显然无法完成要求。 于是提出了双OCL电路的设计方法。
基本原理图
它由四管组成电桥电路,图中对角管同时 导通,互为推挽。负载上输出正负半周波 形。 同单端电路相比,在相同电源电压和相同 负载时,前者的输出功率为后者的4倍;换 言之,如果负载和输出功率相同,电路对 所用的晶体管的耐压要求可比单端电路降 低一半,因此,它有易于输出大功率而不 损坏输出管的优点。
由于 (理论值)。
Vcc Pom 2 RL
2
,因此
Vcc =40V
基本电路原理图
VCC 40V VCC Q1
2
BD135-10 1 Q2 R1 8Ω MJ15016 VEE VEE -40V 0
功能良好的改进电路
BG6、7选择不同互补大功率管时,其额 定输出功率(RMS): 2N3055/MJ2955(土35V,8Ω) 50W, MJ802/MJ4502(土35V,4Ω)75W MJ802/MJ4502(土37.5V,8Ω)62W MJ802/MJ4502(土37.5V,4Ω)112W MJ802/MJ4502(稳压土35V,4Ω)131W
仿真时所用电路
XWM1
V I
VCC 30V 0 R1 1.2kΩ R3 4kΩ 4 Q1 C5 GND GND 10uF C2 10uF VDD BD135-10 -30V V1 C1 1 2 R2 1kΩ R4 4kΩ C3 10uF
2 5
XSC1
Ext T rig + _
5 R5 1kΩ 9
3
12
U1
4
2
13 6
A + _ +
B _
1 5
VCC LM1875T
VDD R7 4Ω
10uF 0.52 Vrms 1000 Hz 0°
10
U2 7
4
1
R6 3 GND 8 10uF 1kΩ GND
C4
11
3
LM1875T
0
仿真结果
结论
理想的音频功率放大器,若不考虑该功率放大器 的增益大小,输入一定频率的正弦波信号,其输 出也应该是没有失真(波形没有变形)、没有噪 声的正弦波信号。但真实的音频功率放大器的输 出音频信号总会有一点失真,并且叠加了噪声 (在正弦波上叠加了高频杂波)。 仿真波形有较大的非线性失真,需要做进一步调 试。 功率基本能达到要求。
音频功率(100W)放大 电路的设计
1、功率放大电路类型的选择
甲类功放的主要优点就是电路简单易行,非线性失真 小,适用于小功率的线性音频放大器 乙类功放与甲类功放最主要的不同点就是静态电流小, 因此无信号时消耗功率小,可获得较高的效率因而,在两管输出信号波形的衔接处,会产生交越失 真;而且功放管在从反偏到零偏再转为正偏转换时, 随着信号频率升高,输出信号就会在时间上延迟,出 现所谓的开关转换失真。
实用电路中使用了LM1875,现将它的 外部特性参数列出:
电压范围: 16~60V 静态电流: 50mA 输出功率: 25W 当f=1kHz,RL=8Ω,P0=20W时 谐波失真: <0.02%, 额定增益: 26dB, 工作电压: ±25V 转换速率: 18V/μS LM1875极限参数: 电源电压(Vs) 60 V 输入电压(Vin) -VEE-Vcc V 工作结温(Tj) +150 ℃ 存储结温(Tstg) -65-+150 ℃
甲乙类功放是通过改变偏置的方法来减少交越 失真,它将甲类功放的高保真度与乙类功放折 衷,从而在一定程度上解决了上述效率高与失 真大之间的矛盾。而且甲乙类功放的效率可达 到78.5% ,故本次设计采用甲乙类功放。
2、采用单OCL实现
计算功率放大电路的工作电压 市面上常见的喇叭的阻抗为4欧姆或8欧姆, 取RL=8欧姆.
Vcc的计算
单OCL电路需要输出的功率为100/4=25W,
Vcc Pom 这样由 2 RL 可得,Vcc=20V.与
2
40V相比下降了一半,但是该值仅具有理 论意义,实际操作中的Vcc要理论值要大。
改进的实用电路
VCC 30V VCC 0 R1 1.2k¦ ¸ R3 4k¦ ¸ 2 Q1 C5 GND GND 10uF C2 10uF 6 R5 1k¦ ¸ 5
波形的失真是由于在正弦波上加了多种高 次谐波造成的(如3次谐波、5次谐波等) 所以称为总谐波失真。理想的音频功率放 大器没有谐波失真及噪声,所以 THD+N=0%。实际的音频功率放大器有各 种谐波造成的失真及由器件内或外部造成 的噪声,它有一定的THD+N的值。这个值 一般在0.00n%-10%之间(n=1~9)。0.1% 以下耳朵基本感觉不出来。