音频功率放大器课程设计报告
otl音频功率放大器课程设计报告
模拟电路课程设计报告设计课题:OTL音频功率放大器专业班级:09电信本学生姓名:彭小华学号:090802034指导教师:曾祥华设计时间:2011年1月2日OTL音频功率放大器一、设计任务与要求①设音频信号为vi=10mV, 频率f=1KHz;;②额定输出功率Po≥2W;③负载阻抗RL=8Ω;④失真度γ≤3%;⑤用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源。
二、方案设计与论证此次课程设计的任务是OTL音频功率放大器,音频功率放大器是音响系统中不可缺少的重要部分,其主要任务是将音频信号放大到足以推动外接负载,如扬声器、音响等。
功率放大器的主要要求是获得不失真或较小失真的输出功率,讨论的主要指标是输出功率、电源提供的功率。
由于要求输出功率大,因此电源消耗的功率也大,就存在效益指标的问题。
由于功率放大器工作于大信号,使晶体管工作于非线性区,因此非线性失真、晶体管功耗、散热、直流电源功率的转换效率等都是功放中的特殊问题。
集成功率放大器和分立元件功率放大器相比,具有体积小、重量轻、调试简单、效率高、失真小、使用方便等优点,使其得到迅猛发展。
在通用领域基本取代分立元件功放。
1直流电源部分设计思路输出电压波形转化如下:2功能部分根据实验要求,最后输出功率为大于2W,Po=U02/RL,RL=8Ω,又Po≥2W,所以得U=Vcc/22,而我Uo≥4V,而最大不失真电压为LM386输出的最大不失真电压om们设计的直流电压源输出电压为12v,所以U=12/22=4.24v,4.24>4,,所以om能达到要求。
设计要求输入vi=10mV,也就是要求放大倍数大于400倍,但是LM386的最大放大倍数为200倍,远不能实现,所以在LM386之前要用uA741进行放大。
方案一:先用电压串联负反馈进行放大,放大倍数为十倍,然后再进行LM386的放大,放大时在1和8号脚之间用可调电位器调节。
方案二:先用共基单管放大器进行放大,放大倍数为十倍,然后再进行LM386 的放大,放大时在1和8号脚之间用可调电位器调节。
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。
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。
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。
课程设计-高保真音频功率放大器设计报告书
课程设计课程设计任务书学生姓名:专业班级:电子科学与技术0703指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 高保真音频功率放大器的设计一、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Protel软件的应用和对模拟电子技术知识的理解。
二、设计内容和要求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。
① 输出功率10W/8Ω;频率响应20~20KHz;效率>60﹪;失真小。
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)安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。
三、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,毫伏表四、时间安排1、2009年1月4日集中,作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。
2、2009年1月12日至2009年1月13日,查阅相关资料,学习电路的工作原理。
3、2009年1月13日至2009年1月14日,电路装配与调试。
4、2009年1月15日撰写课程设计报告书。
5、2009年1月16日课程设计成果及报告,同时进行答辩。
课设答疑地点:鉴主13楼电子科学与技术实验室。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (1)1设计内容及要求 (2)1.1 设计目的及主要任务 (2)1.1.1 设计目的 (2)1.1.2 设计任务及主要技术指标 (2)1.2 设计思想 (2)2 方案论证及整体电路工作原理 (3)2.1方案确定与论证 (3)2.2整体电路工作原理 (3)3电路单元模块设计 (4)3.1 电源电路的设计 (4)3.2 音频输入的设计 (4)3.3 集成功放的设计 (4)3.3.1 TEA2025B的OTL电路 (4)4器件选择及参数计算 (5)4.3 输入电容的选取 (5)4.3自举电容的选取 (5)4.3反馈电阻电容的选取 (5)4.4输出电容的计算 (6)4.5音频输出器的选取 (6)5电路安装与调试 (6)5.1 电路的安装 (6)5.2 电路的调试与数据测定 (6)5.2.1 输出电压的测定 (7)5.2.2 输出功率的计算 (7)5.2.3 电源供电功率的测定 (7)5.2.4 效率的计算 (7)5.2.5 输出电压波形图 (7)6 电路主要参数测定 (8)6.1 极限使用条件 (8)6.2典型工作点主要电参数 (8)6.3 波形参数 (9)7设计电路的特点及改进意见 (10)7.1 设计电路的特点 (10)7.2 电路改进意见 (10)8 元件列表 (10)9 心得体会 (11)参考文献 (11)摘要本文介绍了采用集成功放芯片TEA2025设计高保真音频功率放大器的原理与方法,阐述了集成芯片的比较选取,重点分析了TEA2025功放电路的结构,记录了其各项性能指标。
电子技术课程设计报告 高保真音频功率放大器
河南机电高等专科学校电子技术课程设计报告设计课题:高保真音频功率放大器高保真音频功率放大器一、设计任务与要求1、选择电路方案,完成对确定方案电路的设计,选择合适的功放电路,如:OCL、OTL或BTL电路,计算电路元件参数与元件选择、并画出电路原理图;2、选定元器件和参数,并设计好电路原理图,阐述基本原理;3、在电路板上完成对高保真音频功率放大器的设计、装配和调试;4、实际电路性能指标测试结果,并与理论指标进行对比分析;5、撰写设计报告。
二、设计的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。
为了获得足够大的输出功率,功放管的电压和电流变化范围应很大。
功率放大器是在大信号状态下工作,电压、电流摆动幅度很大,极易超出管子特性曲线的线性范围而进入非线性区,造成输出波形的非线性失真,因此,功率放大器比小信号的电压放大器的非线性失真问题严重。
三、设计的具体实现1.系统概述集成功率放大电路大多工作在音频范围,除具有可靠性高、使用方便、性能好、重量轻、造价低等集成电路的一般特点外,还具有功耗小、非线性失真小和温度稳定性好等优点。
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。
集成功率放大器品种繁多,输出功率从几十毫瓦至几百瓦的都有,有些集成功放既可以双电源供电,又可以单电源供电。
2.单元电路设计与分析1.电源TDA2030的额定输入电压为±6V~±18V,为了达到输出功率为10W的额定值,并且减少TDA2030的散热,我采用±12V供电。
高效音频功率放大器-模电课程设计报告
高效音频功率放大器-模电课程设计报告高效音频功率放大器一、设计任务与要求1、设计任务设计并制作一个高效率音频功率放大器。
功率放大器的电源电压为+5V(电路其他部分的电源电压不限),负载为8Ω电阻。
2、设计要求(1)3 dB通频带为300~3400Hz,输出正弦信号无明显失真。
(2)最大不失真输出功率≥1W。
(3)输入阻抗>10kΩ,电压放大倍数1~20连续可调。
(4)低频噪声电压(20kHz以下)≤10mV,在电压放大倍数为10、输入端对地交流短路时测量。
(5)在输出功率500mW时测量的功率放大器效率(输出功率/放大器总功耗)≥50%。
3、设计说明(1)采用开关方式实现低频功率放大(即D类放大)是提高效率的主要途径之一,D类放大原理框图如下图所示。
本设计中如果采用D 类放大方式,不允许使用D类功率放大集成电路。
图1 D类放大原理框图(2)效率计算中的放大器总功耗是指功率放大器部分的总电流乘以供电电压(+5 v),制作时要注意便于效率测试。
、(3)在整个测试过程中,要求输出波形无明显失真。
二、方案论证与比较根据设计任务的要求,对本系统的电路的设计方案分别进行论证与比较。
1、高效率功率放大器⑴高效率功放类型的选择方案一:采用A类、B类、AB类功率放大器。
这三类功放的效率均达不到题目的要求。
方案二:采用D类功率放大器。
D类功率放大器是用音频信号的幅度去线性调制高频脉冲的宽度,功率输出管工作在高频开关状态,通过LC低通滤波器后输出音频信号。
由于输出管工作在开关状态,故具有极高的效率。
理论上为100%,实际电路也可达到80%~95%,所以我们决定采用D类功率放大器。
图2 脉宽调制器电路①脉宽调制器(PWM)方案一:可选用专用的脉宽调制集成块,但通常有电源电压的限制,不利于本题发挥部分的实现。
方案二:采用图2所示方式来实现。
三角波产生器及比较器分别采用通用集成电路,各部分的功能清晰,实现灵活,便于调试。
音频功率放大器的设计报告666
音频功率放大器的设计报告目录一、设计任务和要求 (2)二、设计方案的选择与论证 (2)三、电路设计计算与分析 (4)UA741介绍 (4)前级电路原理图及仿真结果 (5)TDA2030介绍 (6)音频功放电路原理图及仿真结果 (7)结果与分析 (8)总原理图 (9)PCB图 (10)四、总结及心得 (12)五、附录 (14)六、参考文献 (15)音频功率放大器的设计一、设计任务和要求1、设计任务设计一音频功率放大器,满足:(1)、输出功率为1W---2W;(2)、输出阻抗8-16欧姆;(3)、带宽:100Hz—10KHz;2、设计要求(1)、根据设计指标,确定电路的理论设计;(2)、学会合理的选择电路的元器件;(3)、利用multisim软件完成对相关电路模块的仿真分析;(4)、按时提交课程设计报告,画出设计电路图,交一份A3的图纸,完成相应的答辩;二、设计方案的选择与论证音频功率放大器,简称音频功放,该设备主要用于推动扬声设备发声,因而,在很多电子设备上均有应用,比如,手机、电脑、电视机、音响设备等,是我们生活、学习不可或缺的重要设备,为我们的生活带来了很多便利。
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。
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。
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。
功率放大器随着科技的进步是不断发展的,从最初的电子管功率放大器到现在的集成功率放大器,功率放大器经历了几个不同的发展阶段:电子管功放晶体管功放集成功放。
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。
音频功率放大器课程设计报告
课程设计报告设计题目:音频功率放大器系别:电子工程系专业:信息工程班级:09信工班学生姓名:2011年09月29日课程设计任务书目录一、设计要求二、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。
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。
组成框架如下图:2.2 音频功放各级的作用和电路结构特征本次设计是基于10瓦音频放大器,由于时间有限,上网找了一些电路图,下幅电路图稍微修改后是最合适的。
由于电路采用NE5532芯片,芯片内部已包含了放大功能和音量控制功能,故省去了前置放大的一部分电路,使电路不用那么复杂。
图中前置放大由芯片NE5532实现,并通过变阻器P1实现音调的控制,最后一级采用互补功率放大电路。
音频功率放大器(课程设计报告)
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,若改变其条件,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。
若改变了其中的条件,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%,若将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,则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,则在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%。
若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。
音频功率放大器课程设计报告
学号:37课程设计题目学院OTL 音频功率放大器的设计与制作信息工程学院专业通讯工程班级通讯 1302姓名杨帆指导教师赵宁2014年1月23日课程设计任务书学生姓名:杨帆专业班级:通讯1302指导教师:赵宁工作单位:信息工程学院题目:OTL音频功率放大器的设计与制作初始条件:元件:集成功放 TDA2030A 、集成稳压器 LM7812 、电阻、电容、电位计若干。
仪器:万用表、示波器、沟通毫伏表、函数信号发生器、学生电源要求达成的主要任务 : (包含课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等详细要求)1、课程设计工作量: 1 周。
2、技术要求:①要求设计制作一个音频功率放大器频次响应20~20KHZ ,效率 >60﹪,失真小。
达成对音频功率放大器的设计、仿真、装置与调试,并自制直流稳压电源。
②确立设计方案以及电路原理图并用multisim 进行电路仿真。
时间安排:序号设计内容所用时间1 部署任务及调研 1 天2 方案确立天3 制作与调试天4 撰写设计报告书 1 天5 辩论 1 天合计 1 周指导教师署名:系主任(或责任教师)署名:年月日目录纲要 ................................. 0Abstract 0音频功率放大器的设计与制作 (2)1. 设计原理及参数 (2)音频功放电路的设计 (2)设计原理 ................................................................................................................ 2参数计算 ............................................................................................................... 4 直流稳压电源的设计 (5)设计原理 ................................................................................................................ 5参数计算 ................................................................................................................ 62. 仿真结果及剖析 (7)音频功率放大电路 .......................................... 7仿真原理图 ............................................................................................................ 7仿真成效图 ............................................................................................................ 8直流稳压电源电路 .......................................... 9电路原理图仿真 .................................................................................................. 10仿真成效图 .......................................................................................................... 103. 实物制作与性能测试 (11)音频功放实物制作 ......................................... 11性能测试 .............................................. (12)功任性能测试 ................................................................................................... (12)频次响应测试 ................................................................................................... (13)直流稳压电源制作 ......................................... 13 直流稳压电源的测试 (14)4. 收获以及领会 (14)5. 元器件清单 (16)6.主要参照文件资料 (17)本科生课程设计成绩评定表 (17)纲要本课程设计是在学完《模拟电路基础》、《模拟电路基础实验》以后,经过复杂程度较高,综合性较强盛型设计课题的实做训练。
课程设计报告--音频功率放大器设计
课程设计报告--音频功率放大器设计音频功率放大器设计报告一、引言音频功率放大器是电子工程领域中的一个重要组成部分,它能将输入信号放大并驱动扬声器输出高质量的音频信号。
音频功率放大器设计的主要目标是提高音频信号的功率,同时保持音频信号的稳定和高保真度。
本报告将介绍一个音频功率放大器的设计过程,包括电路设计、原理图设计、仿真和测试结果等。
二、电路设计1. 器件选择首先需要选择适合的放大器芯片和其他必要的元件。
在音频功率放大器设计中,常用的芯片有TDA2030、TDA2050等,选择芯片时需考虑芯片的功率输出、输入电压、高保真度等参数。
2. 电路图设计根据所选芯片的数据手册和设计要求,进行电路图的设计。
电路图设计主要包括输入电路、放大电路、输出功率放大电路等部分。
在设计过程中应注意信号的阻抗匹配、滤波等问题。
三、原理图设计根据电路设计,绘制电路的原理图。
原理图将各个部分的连接关系以及元件的数值等信息展示出来,为后续的仿真和测试提供便利。
四、仿真基于设计好的原理图,进行电路仿真。
使用仿真软件(如Proteus、Multisim等)对电路进行仿真,验证放大器的性能指标,包括功率输出、频率响应、失真度等参数。
五、测试结果根据仿真结果,制作音频功率放大器的实物电路,并进行测试。
测试包括输入信号的幅值、频率、输出功率、失真度等参数的测量。
根据测试结果,评估设计的音频功率放大器的性能和有效性。
六、总结通过本次课程设计,了解了音频功率放大器的设计过程,掌握了电路设计、原理图设计、仿真和测试等技能。
同时也深入了解了音频功率放大器的重要性和应用领域。
在今后的学习和工作中,将进一步拓展音频功率放大器设计的知识,不断提高设计水平,为音频领域的发展做出更大的贡献。
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。
实验报告 设计一台OCL音频功率放大器
实验报告系班组实验日期年月日姓名学号指导老师课程设计: 设计一台OCL音频功率放大器一﹑实验目的1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。
2.学会OCL音频功率放大器的设计方法和性能指标测试方法。
3.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。
二、实验仪器4.7KΩ,47KΩ,4.3KΩ,6.8 KΩ,10 KΩ,22Ω,220Ω,0.5Ω,8Ω电阻;0.01uF,10uF,200uF的电容;D772,B882,TIP41C三极管;二极管;TL082芯片;可变1 KΩ电阻;电烙铁;锡;若干导线;剪刀三、实验原理P O = 6W(一)选择电路形式(二)、各级电压增益分配整机电压增益: iO um U U A = 由 L O O R U P 2= 有 9.68*6===L O O R P U V 691.09.6===i O um U U A 输入级、中间级、输出级增益分别为:321,,u u u A A A 有:321**u u u um A A A A = 输入级为射随器,A U1 = 1 ,取中间级增益都为8、输出级增益为9,稍有富裕。
(三)、确定电源电压通常取最大输出功率P om 比P o 大一些W P P O Om 96*5.1)2~5.1(===最大输出电压可由P om 来计算(峰值)128*9*22===L om om R P U V p考虑到晶体管饱和压降及发射极限流电阻上的压降,电源电压V cc 要大于U om ,一般为: ===128.011Om CC U V η15 V 取V CC =15 V (四)、功率输出级计算1、选择大功率管最大反压:3015*22==≈CC CEM V U V每管最大电流:85.1815==≈L CC CM R V I A 取I CM >=2.5 A 每管最大集电极功耗:8.19*2.02.0==≈Om CM P P W 取P CM >=2.5W 注意二个功放管参数对称、β接近。
OCL音频功率放大器课程设计报告
.淮海工学院课程设计报告书题目:光电子元器件认知、制作与设计(二)——模拟电子技术课程设计学院:理学院专业:光信息科学与技术班级:姓名:学号:2013年 12 月 20 日目录1 绪论 (3)2 设计的目的和要求: (3)3 重要元器件的参考资料 (3)3.1 UA741集成运放 (3)3.2 三极管 (4)3.3 电容 (4)3.4 信号源 (5)4 OCL系统工作原理 (5)4.1 电路图 (5)4.2 OCL互补对称电路特点 (6)4.3 静态分析 (6)4.4 动态分析 (6)4.5 复合三极管 (7)4.6 OCL电路的优缺点 (7)5 元器件清单 (8)6 电路仿真测试 (8)6.1 仿真信号 (8)6.2 电路图 (8)6.3 调节放大倍数 (9)6.4 总谐波失真 (10)6.5 扩展OTL音频功率放大器电路 (10)7 焊接与调试 (11)7.1 插面包板 (11)7.2 焊接电路 (11)7.3 电路测试 (12)7.5 电路板优化 (13)7.6 制作正负直流电源 (13)7.7 最后成品 (14)7.8 参加光电设计大赛 (14)8 出现的问题及解决 (15)8.1 入手 (15)8.2 仿真 (15)8.3 焊接 (15)9 总结报告 (16)10 参考文献 (17)评语 (18)1 绪论OCL功率放大电路是一种能量转换电路, 要求在失真许可的范围内, 高效地为负载提供尽可能大的功率, 功放管的工作电流、电压的变化范围很大, 那么三极管常常是工作在大信号状态下或接近极限运用状态, 有甲类、乙类、甲乙类等各种工作方式。
为了提高效率,将放大电路做成推挽式电路, 功放管的工作状态设置为乙类, 以减小交越失真。
常见的音频功放电路在连接形式上主要有双电源互补推挽功率放大器OCL (无输出电容)、单电源互补推挽功率放大器OTL (无输出变压器)、平衡(桥式) 无变压器功率放大器BTL等。
音频功率放大电路课程设计报告
一、设计题目:音频功率放大电路二、设计的任务和要求1、主要要求: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。
2、性能指标:频带宽50HZ ~20kHZ,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、原理电路和程序设计3.1、方案的确定及论证1、OTA互补对称功率放大器OTL 电路通常由两个对称的异型管构成,因此又称为互补对称电路,图 3-1 为单电源 OTL 互补对称功率放大电路。
电路中 T1 是推动级(电压放大,也叫激励级),其中Rb1、Rb2是 T1 的基极偏置电阻,Re为 T1发射极电阻,Rb为 T1集电极负载电阻,它们共同构成 T1 的稳定静态工作点;T2、T3 组成互补对称功率放大电路的输出级,且 T2、T3工作在乙类状态;C2 为输出耦合电容。
功率放大器采用射极输出器,提高了输入电阻和带负载的能力。
性能分析:乙类互补推挽功放(OTL)的输出功率的计算公式如下:输出功率:Po =UoIo=Uo2/RL输出最大功率:Pom =UoIo=Uo2/RL=Uom2/2RL=VCC2/8RL显然P与电源电压及负载有关om2/8R当输入功率为8w,阻抗8w时,有Pom=VCCV=8*8*8≈22.6v 则电路所需的电源为22.6v。
CC2、用集成器件实现Tda2030简介:TDA2030是德律风根生产的音频功放电路,采用V型5 脚单列直插式塑料封装结构。
该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备,具有体积小、输出功率大、失真小等特点。
并具有内部保护电路。
电路特点:[1].外接元件非常少。
(基本应用电路图3-2)[2].输出功率大,Po=18W(RL=4Ω)。
[3].采用超小型封装(TO-220),可提高组装密度。
[4].开机冲击极小。
[5].内含各种保护电路,因此工作安全可靠。
主要保护电路有:短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反接(Vsmax=12V)以及负载泄放电压反冲等。
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课程设计报告设计题目:音频功率放大器系别:电子工程系专业:信息工程班级:09信工班学生姓名:2011年09月29日课程设计任务书目录一、设计要求二、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。
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。
组成框架如下图:2.2 音频功放各级的作用和电路结构特征本次设计是基于10瓦音频放大器,由于时间有限,上网找了一些电路图,下幅电路图稍微修改后是最合适的。
由于电路采用NE5532芯片,芯片内部已包含了放大功能和音量控制功能,故省去了前置放大的一部分电路,使电路不用那么复杂。
图中前置放大由芯片NE5532实现,并通过变阻器P1实现音调的控制,最后一级采用互补功率放大电路。
最后扬声器用负载电阻R11代替。
2.3简要原理分析电路为音频功率放大器原理图,其中NE5532A 是高性能低噪声运放,这使得该IC特别适合应用于高质量和专业音响设备、仪器仪表及控制电路,和电话信道功率放大器。
其输出功率在9.5 – 11.5W的范围内,电源轨不能超过+-18V。
其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠。
一般这种电路的低音被牺牲了,所以植入一个低音提升控制插入电路中(电路图中下方电路部分)。
P1是音量调节电位器,C1是输入耦合电容,P2提供更多的低音线性提升。
三、选择器件及参数计算3.1.1运放NE5532A介绍NE5532 是高性能低噪声运放,与很多标准运放(如1458)相似,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。
(1)小信号带宽:10MHz;(2)输出驱动能力:600Ω,10V;(3)输入噪声电压:5nV/√HZ(典型值);(4)DC 电压增益:50000;(5)AC 电压增益:10KHz 时2200;(6)电源带宽:140KHz;(7)转换速率:9V/μS;(8)大电源电压范围:±3~±20V。
极限参数:电源电压:Vs …………………… ±22V输入电压:VIN …………………… ±V 电源V差分输入电压:VDIFF …………………… ±5V工作温度范围:TA …………………… 0℃~70℃存贮温度:TSTG …………………… -65℃~150℃结温:Tj …………………… 150℃功耗(5532FE):PD …………………… 1000mW引线温度(焊接,10S)…………………… 300℃封装形式:如图4-45-1 所示。
直流电气参数:如表4-45-1 所示。
交流电气参数:如表4-45-2 所示。
3.1.2三极管TIP41C/TIP42C电流 - 集电极截止(最大):700µA 最大集电流--基极直流电压:最大值120V发射极直流电压:最大值100V基极直流电压:最大值5V最高有效结温:最大值150摄氏度封装形式:直插封装 TO-220极限工作电压: 100V最大电流允许值: 6A最大耗散率: 65W放大倍数:未知放大倍数功率 - 最大:2W频率 - 转换:3MHz安装类型:通孔包装:散装晶体管类型:NPN /PNP在某 Ic、Vce 时的最小直流电流增益 (hFE):15 @ 3A, 4V主要用途:适用于电子开关线路主要特点:功率大、驱动电流大性质:低频或音频放大(LF),功率放大(L)3.1.2其他零件:P1_________________22K 滑动变阻器P2________________100K 电位器R1________________820R 1/4W电阻R2,R4 R8____________4K7 1/4W电阻R3________________560R 1/2W微调金属陶瓷R5_________________82K 1/4W电阻R6,R7______________47K 1/4W电阻R9_________________10R 1/2W电阻R10_________________两个5R 5W并联的水泥电阻C1,C8_____________470nF 63V涤纶电容器C2,C5_____________100μF25V的铝电解电容器C3,C4_____________470μF25V的铝电解电容器C6_________________47pF 63V陶瓷或聚苯乙烯电容器C7_________________10nF 63V涤纶电容器C9________________100nF 63V涤纶电容器D1______________1N4148 75V150毫安二极管IC1_____________NE5532低噪音双运放Q1_______________BC547B 45V100毫安NPN晶体管Q2_______________BC557B 45V100毫安PNP晶体管Q3_______________TIP42A 60V 6A PNP晶体管Q4_______________TIP41A 60V 6A NPN晶体管J1_________________3.5mm mini音频输入插座3.2参数计算3.2.1参数计算R1是NE5532A同相输入端偏置电阻;C2/C3/C4/C9为滤波电容由R5/R6/R7/R8/C6/C7/C8组成级间负反馈回路作用是产生20—350Hz低频提升当Q1/Q2相同时,不需要R3,但实际上需要一个500R以上的电阻3.2.2功率的计算1、计算输出功率P o输出功率用输出电压有效值V0和输出电流I0的乘积来表示。
设输出电压的幅值为V om,则因为I om=V om/R L,所以.当输入信号足够大,使V im=V om= V cem= V CC- V CES≈V CC和I om=I cm时,可获得最大的输出功率由上述对P的讨论可知,要提供放大器的输出功率,可以增大电源电压V或降低负载阻抗R。
以下为仿真电路图中函数发生器是采用 6kHz 200mVp 的正弦函数其中XMW1功率表是测量输出功率的其中XMW2功率表是测量代替喇叭的8欧姆定制电阻功率的22K变阻器是从10%开始上升,每一次提高10%10%20%30%40%50%60%70%80%90%四、用multisim仿真音频功率放大器1、功放电路原理图波形比对仿真图2、功放电路仿真波形图幅度较低的为输入的500mV 6kHz正弦信号。
幅度高为输出信号3、频响曲线五、实物电路安装调试及使用5.1电路调整与测试实践证明,新安装的电路板往往难以达到预期的效果,这是因为我们在设计的时候不可能周全地考虑元件的误差、器件参数的分散性、寄生参数等各种各样的客观因素。
此外,电路板的安装中仍存在有可能没有查出来的错误。
通过电路板整体测试与调整,可发现和纠正设计方案中的不足,并查出电路安装中的错误然后采取措施加以改进和纠正,就可以使之达到预定的技术要求。
本次设计采用的是PCB制作电路板,步骤繁琐,流程较为复杂。
所以在电路调整与测试的应注意的问题较多,具体如下:通电前调试电路安装完毕后,必须在不通电的情况下,对电路板进行认真细致的检查,以便纠正安装错误。
检查应特别注意:1.元器件引脚之间有无短路。
因为我们该组是第一次用PCB制作板,在检查电路引脚间的有无短路的时候出现了不少的问题。
首先板子在腐蚀的时候就没有腐蚀好(这可能是板子的质量、腐蚀时间的长短、FeCL3溶液的配置等原因)所以在用万用表测量的时候真的是处处短路,而有的地方就是处处断路,为了保证的电路的正确性,只有通过万用表一条条的线路检查是否导通,引脚间是否短路。
所以本次设计实物的走线用导线和焊锡补了不少,同时为了避免短路很多地方用小刀刮了不少了。
2.电源的正负、负极性有没有接反,正、负极之间有没有短路现象,电源线、地线是否接触良好。
关于电源正、负极问题主要是在本次设计中的单电源供电的导线插在功放电路的插座上,在此应特别注意在测试极性的时候,应注意红、黑表笔不要弄反。
红表笔接正极,黑表笔接负极。
该设计为了避免次问题在PCB制图的时候将地线稍微加宽。
不但满足制图制板的要求,而且使其极性区分明显。
3.二极管有电解电容极性有没有接反,三极管、集成器件引脚有没有接错,集成电路的型号及安插方向对不对,引脚连接处有无接触不良等。
在安装的时候我们严格按照测量晶体管的步骤和要求进行,用万用表分别判断出二极管的阳、阴极;小功率三极管的类型、B极、C极、E极;大功率三极管的类型、B极、C极、E极……。
并作了相应的标注。
5.2通电观察改变RP电阻值或调节函数信号发生器的频率计幅度(在器件允许承受范围),用示波器观察输出与输入波形,并对比。
同时观察喇叭发出的声音是否产生异同。
频响曲线测试数据课程设计-频响曲线测试数据统计输入电压(VP-P) 0.2六、设计体会与总结陈心得体会:通过电子技术课程设计的训练,可以全面调动学生的主观能动性,融会贯通其所学的“模拟电子技术”、“数字电子技术”和“电子技术实验”等课程的基本原理和基本分析方法,进一步把书本知识与工程实际需要结合起来,实现知识向技能的转化,以便毕业生走上工作岗位能较快地适应社会的要求。
而这次课程设计的题目是做一个有源滤波器的音频功率放大器,由于时间有限,只有一周时间,在查找和学习有关资料后,决定用网上找来的一副电路图进行稍微的改造,基本实现了这次课程设计的要求。