高保真音频功率放大器
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资料
电子技术课程设计
方案二： LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、 电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波 失真小等优点，广泛应用于录音机和收音机之中。LM386电 源电压4--12V，音频功率0.5w。LM386音响功放是由NSC制 造的，它的电源电压范围非常宽，最高可使用到15V，消耗 静态电流为4mA，当电源电压为12V时，在8欧姆的负载情况 下，可提供几百mW的功率。它的典型输入阻抗为50K。
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电子技术课程设计
六、参考文献
[1] 付家才.电子实验与实践.北京：高等教育出版社， 2005.9 [2] 廖芳.电子产品生产工艺与管理.电子工业出版社2003.9 [3] 周泽义.电子技术实验.武汉：武汉理工大学出版社， 2001.5 [4] 谢自美.电子线路设计· 实验· 测试.第三版.武汉：华中科 技大学出版社，2006.8
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电子技术课程设计
四、功率放大电路设计
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大，输出信号的 非线性失真尽可能地小，功率尽可能的高。
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电子技术课程设计 五、调试与测量
（1）通电观察。接通电源后，先不要急于测试，首先观察功放电 路是否有冒烟、发烫等现象。若有，应立即切断电源，重新检查电 路，排除故障。 （2）静态工作点的调试。将功率放大器的输入信号接地，测量输 出端对地的点位应为0V左右，电源提供的静电电流一般为几十mA 左右。若不符合要求，应仔细检查外围元件记接线是否有误；若无 误，可考虑更换集成功放器件。 （3）动态测试。在功率放大器的输出端接额定负载电阻RL条件 下，功率放大器输入端加入频率等于1KHz的正弦波信号，调节输入 信号大小，观察输出信号的波形观察输出信号的波形。若输出波形 变粗或带有毛刺，则说明电路发生自激振荡，应尝试改变外接电路 的分布参数，直至自激振荡消除。然后逐渐增大输入电压，观察测 量输出电压的失真及幅值，计算输出最大不失真功率。改变输入信 号的频率，测量功率放大器在额定输出功率下的频带宽度是否满足 设计要求。
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。
高保真音频功率放大器的仿真设计与实现
民族学院科技学院信息工程系课程设计报告书题目: 高保真音频功率放大器的仿真设计与实现课程：电子线路课程设计专业：电气工程及自动化班级： K0312416学号： K031241619学生：吴松祥指导教师：庆2015年 1 月 5 日信息工程系课程设计任务书2015年 1 月 5 日信息工程学院系设计成绩评定表目录1设计要求及思路 (2)1.1 题目 (2)1.2 设计任务 (2)1.3 设计要求 (2)1.4 设计思路 (2)2仿真软件介绍 (5)2.1 仿真软件概况 (5)2.2 仿真软件优点及应用围 (5)2.3 仿真软件版本 (5)3 电路原理图 (6)3.1 工作原理论述 (8)3.2 理论分析 (8)4 仿真部分 (9)4.1 仿真曲线分析 (10)4.2 仿真曲线结论 (13)5 实物 (14)5.1 元件清单 (14)5.2 实物展示 (14)6 心得体会 (15)7 参考文献 (16)1 设计要求及思路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、装备与调试。
1.3设计要求：在8Ω扬声器的负载下，达到10W的输出功率,频率响应20-20KHz,效率>60%,失真小。
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 1OTL电路图图表2OCL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 VCC，额定输出功率约为 /(8RL)。
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。
毕业设计作用于高保真音响设备的音频放大器
毕业设计作用于高保真音响设备的音频放大器1. 引言在高保真音响设备中，音频放大器是一个至关重要的组件，它负责将信号放大，以驱动扬声器产生高质量的声音。
对于毕业设计的学生来说，设计一个适用于高保真音响设备的音频放大器是一个具有挑战性和实践意义的任务。
本文将详细介绍如何设计一个功能强大且高保真的音频放大器，并深入探讨其在高保真音响设备中的作用。
2. 音频放大器的基本原理音频放大器的基本原理是将输入的音频信号放大至足够的功率，以驱动扬声器产生声音。
其主要包括输入级、放大级和输出级。
•输入级：负责接收来自音频源的弱信号，并将其放大到适量的电压水平。
•放大级：负责对输入信号进行进一步放大，以增加功率。
•输出级：负责将放大后的信号通过输出装置（如扬声器）输出。
3. 设计要求在设计一个毕业设计作用于高保真音响设备的音频放大器时，需考虑以下几个方面的要求：3.1 高保真度高保真度是指音频放大器在放大过程中，能够尽量保持原始音频信号的准确性和纯净度。
为达到高保真度的要求，设计中需注意以下因素：•频率响应：放大器应具有平坦的频率响应特性，能够均匀地放大不同频率的信号。
•谐波失真：放大器应尽量减少谐波失真，保证音频信号的原始波形不被破坏。
•信噪比：放大器应具有较低的噪声水平，以保证音频信号的清晰度和细节表现。
3.2 功率输出能力高保真音响设备通常需要具备较大的功率输出能力，以满足各类音乐风格的要求和大场合的需求。
因此，在设计中要考虑放大器的功率输出特性，以保证其能够驱动扬声器产生足够的音量和动态范围。
3.3 低失真放大器的失真度直接影响音频信号的质量。
因此，设计中要注重降低失真，尤其是非线性失真的程度。
通过选择合适的电子元件和设计合理的电路结构，可有效降低失真水平，并提高音频信号的准确性和真实感。
4. 设计方法为实现一个功能强大且高保真的音频放大器，可以采用以下设计方法：4.1 选择合适的电子元件在设计中，选择合适的电子元件是至关重要的一步。
高保真音频功率放大器
一、题目名称：高保真音频功率放大器二．用途：家庭、音乐中心装置中作为主放大器。
三．主要技术指标和考核条件：1. 正弦波不失真功率：大于5W，在频率1KC、负载电阻8Ω，示波器观察不出明显失真的条件下考核，相当于输出电压有效值6.325V。
2. 电源消耗功率：不大于10W，在上述输出功率下考核。
3.输入信号幅度：当输出功率为5W时，要求输入电压的有效值在200mV到400mV之间，在频率1KC、负载电阻8Ω条件下考核，相当于电压放大倍数30倍到15倍之间。
4．输入电阻：大于10KΩ，在频率1KC的情况下考核。
5．频率响应：50Hz～15KHz。
在输出功率5W、负载电阻8Ω的条件下考核。
并要求在频率响应指标范围内的所有频率点上，放大器都输出5W的功率而观察不到明显失真。
6．温度稳定性：维持5W输出半小时，电流消耗功率应保持在10W以内。
7．放大器应当稳定可靠的工作，在测试时或当输入线，输出线、电源线移动时放大器不产生寄生震荡。
四．方案特点：电路分析及特点：1.电路分析：功率放大器通常由功率输出级、推动级（中间放大级）和输入级三部分组成。
A.功率输出级由互补对称功率放大电路组成。
B.推动级(中间放大级）一般都是共射极放大电路，具有一定的电压增益。
C.输入级是为了增大开环增益，以便引入深度负反馈，改进电路的各项指标。
2.特点：是较典型的OTL电路，局部反馈稳定了工作点，总体串联电压负反馈控制了放大倍数并提高输入电阻和展宽频带，退耦滤波电容及校正电容是为防止寄生振荡而设。
五．结合结构框图介绍各组成部分及其工作原理；1.结构框图：2.工作原理：1.推动级的偏置由功放级引入电压并联负反馈形式，可稳定工作点。
2.二极管D1是为了消除交越失真，R11稳定功放管静态电流用。
3.交流电压负反馈改善放大器各项指标。
六．电路设计与计算：1. 电源电压的确定：当负载电阻一定时，电源电压的大小直接与输出功率有关，L O CC R P nV ⋅⋅≅81，其中n 为考虑各晶体管饱和压降及12R 引起的损失而引入的电源电压利用系数，通常n=0.8左右，在本例中：V V CC 228588.01≅⋅⋅≅2．功率级的设计: 功放管的要求：A RV I LCC CM 375.1)8*2(222===V V V CCCEM1122*2121===W P PO CM15*2.02.0===查3DD15（50W 、50V 、5A 、β50）、2Z730C （50W 、100V 、15A 、β50）。
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。
高保真音频功率放大器
高保真音频功率放大器【LM1875】采用TO-220封装结构，形如一只中功率管，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，是中高档音响的理想选择之一。
【LM1875主要参数】：电压范围：16～60V静态电流：50MmA输出功率：25W谐波失真：＜0.02%，当f=1kHz，RL=8Ω，P0=20W时额定增益：26dB，当f=1kHz时工作电压：±25V转换速率：18V/μS【电路原理】：【LM1785】功放板由一个高低音分别控制的衰减式音调控制电路和LM1875放大电路以及电源供电电路三大部分组成，音调部分采用的是高低音分别控制的衰减式音调电路，其中的R02，R03，C02，C01，W02组成低音控制电路；C03，C04，W03组成高音控制电路；R04为隔离电阻，W01为音量控制器，调节放大器的音量大小，C05为隔直电容，防止后级的LM1875直流电位对前级音调电路的影响。
放大电路主要采用LM1875，由1875，R08，R09，C066等组成，电路的放大倍数由R08与R09的比值决定，C06用于稳定LM1875的第4脚直流零电位的漂移，但是对音质有一定的影响，C07，R10的作用是防止放大器产生低频自激。
本放大器的负载阻抗为4→16Ω。
【LM1875】功放板的电源电路如下图所示，为了保证功放板的音质，电源变压器的输出功率不得低于80W，输出电压为2*25V，滤波电容采用2个2200UF/25V电解电容并联，正负电源共用4个2200UF/25V的电容，两个104的独石电容是高频滤波电容，有利于放大器的音质。
【LM1785】是美国NSC公司生产的一块高保真薄膜功放IC。
它的适应性很强，可以按OTL﹑OCL及BTL的不同接法，制作成不同形式的功率放大器。
我是根据NSC手册推荐的OCL电路改装了一台放大器。
经试听，觉得音域宽广﹑音色迷人。
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
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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)。
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。
STUKO STK-500 AV 高保真音频功率放大器 说明书
STK-500 AV/ HI-FI audio amplifir STK-500 AV/高保真音频功率放大器Operating Manual使 用 说 明 书（2010.10. REV.B ）Thank you for useing the STK-500 AV/ HI-FI audio amp the AMP in order to get the most out of all the features and bea valuable tool in helping you to understand all the AMP’s感谢阁下使用STK-500 AV/高保真兼容功放机。
在使用本功放机前，请阅读说明书，以便让您获取本机更多的特征及功能。
根据说明书的可靠性，它就像工具一样，可帮助您了解本机所有的性能。
To ensure the best performance from your HI-FI amplifir, please read the Operating Manual before using the amplifir.为保证您的高保真功放机能发挥最佳的表现，在使用本机前，请务必认真阅读本操作说明书。
目录目 录 (1)概 述 (2)本机的功能和特点简介 (2)本机功能的图解说明 (4)实际的操作说明 (6)一、机器的连接方法 (6)二、机器的启动方式 (7)三、音乐系统单元的基本操作方法 (7)五、本机的“静音（MUTE）”功能 (9)六、“音/视频输出”的应用说明 (9)七、其它说明 (9)概 述本品纯属自主研发，主要为KTV房、音乐厅、各种演艺活动和专业级的家庭用户潜心研制。
本着“以更低的成本创造更优质的产品”的研制理念，这必定是一款“多功能而智能化”、“低成本而高品质”的兼容性产品。
本品设“主功放”和“中置功放”两种输出，两者均具有“功率大、音质优、安全高”的特点。
本机的功能和特点简介1、自动开机与计时延迟关机功能。
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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图5
3.3灵敏度调试
在f=1kHz，RL=8Ω，Po＞5W时，测出Vs的值，必须控制在200～400mV之间。
调节输入电压的值，将信号略减小使输出保持约6.325伏，结果如图6：
图6
图7
3.4电源消耗功率
用电流表测量电源电流，计算电源消耗的功率，结果如图7。
电源消耗功率
3.5输入电阻
在放大器输入端串一只10k电阻R1，保持输出5W功率，分别测出R1前端电压值V1和后端电压值V2，计算出输入电阻。结果如图8：▲输Leabharlann 级晶体管：选取T3为
选取T4为
推动电流：
耦合电容
▲推动级
，取
选取T2为
选取D1为 ，消除交越失真
一般 ,取
，取
支路电流应 ,取
选 进行调节以达最佳工作点
负载电阻可等效为
推动级电压放大倍数
▲输入级
取
各降落4V，
取T1为
取
,取
取 ，耦合电容取
▲负反馈
取
总开环数为
,
, ,取 （电位器)
▲电路指标验算
①不失真功率
设T3、T4的 等大约损失电源电压2V
,
②电源消耗功率
③输入电阻
符合指标要求。
▲元件清单整理如图2
图2
图3
3、
3.1静调态试
调节W2，使输出级中点电压 ，如图3。
3.2输出功率
在f=1kHz，RL=8Ω,输出波形基本不失真时，测出输出电压值V0有效值必须大于6.325V，计算出输出功率大于5W。边调节W1，边观察输出波形，直到波形不失真。输出、输入电压波形如图4，电路及输出有效值如图5。
图8
图9
V1=207.251mV , V2=156.56mV
3.6频率响应
在上述情况下增加或降低输入信号频率（幅度不变），输出电压随之下降，当其下降到原来的0.707倍时，或输出波形产生明显失真，记下放大器的上、下限频率值。电路如图9，结果如图10：
图10
频率响应
2、电源消耗功率
3、输入信号幅度
4、输入电阻
5、频率响应
•设计步骤
1、选择OTL电路形式
2、确定电源电压
3、计算功率输出级电路
4、计算推动级电路
5、计算输入级电路
6、计算负反馈
7、电路指标验算
8、仿真调试
•电路图如右图
2、
▲电源电压
当负载电阻一定时，电源电压大小直接与输出功率有关。
通常
取 ,
,取 为
高保真音频功率放大器
1、
•选题：高保真音频功率放大器
•用途：家庭、音乐中心装置中作主放大器
•电路形式：OTL（互补对称功率放大器）
•原理图1：
图1
•任务内容分析：本次设计任务的内容是设计出满足主要技术指标的高保真音频功率放大器电路，并对其进行仿真模拟调试，以及设计任务的归纳和总结。
•主要技术指标
1、正弦波不失真输出功率