音频功率放大器

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音频功率放大器

音频功率放大器
2.2 设计思想
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。
Ui Ui
经过前级运放的放大,由 Av’= =
=40,可以得到 Ui=400mv。于是我们得到了下
Ui0 10mv
一级功率放大电路的输入电压。
2、2、2 功率放大器的设计
这一部分的功率放大电路选用了 分立元器件组成的功率放大器,其结构就是集成功率 放大器的的内部结构,其特点就是对于电路结构了解的清晰明了,更好的掌握电路。缺 点就是复杂,难理解,使用起来非常不方便,而且容易损坏器件。
2
2 需求分析
2.1 设计任务及要求
2.1.1 设计任务
采用运算放大集成电路和功率放大集成电路设计音频功率放大器
2.1.2 设计要求
直流稳压电源供电,多级电压、功率放大,要求: ① 3dB 通频带:20Hz~20kHz ② 放大倍数:≥40dB ③ 输入阻抗:≥10kΩ ④ 输出功率:5W / 8Ω负载
音频功率放大器
摘要
这次的模拟电路课程设计题目为音频功率放大器,简称音频功放,音频功率放大器主要 用于推动扬声器发声,凡发声的电子产品中都要用到音频功放,比如手机、 MP4 播放器、 笔记本电脑、电视机、音响设备等给我们的生活和学习工作带来了不可替代的方便享受。
我主要采用了两种方法对其进行了分析和设计,一种利用了 LM386 集成芯片对其进行 放大输出,另一种是利用二极管进行偏置的互补对称电路,即分立元件进行设计放大。期间 遇到了不少问题,不过好在在老师的指导,同学的帮助下终于成功调试成功,听到了悦耳的 嗡嗡声,设计题目也算比较圆满的完成了。

音频功率放大器设计方案

音频功率放大器设计方案

音频功率放大器设计方案音频功率放大器是一种可以将低功率音频信号放大到较大功率的装置,用于驱动扬声器等音频设备。

设计一个音频功率放大器需要考虑众多因素,包括放大器的类型、放大电路的结构、电源的设计和保护电路等。

本文将详细介绍一个音频功率放大器的设计方案。

首先,我们需要选择适合的音频功率放大器类型。

常见的音频功率放大器类型有A类、B类、AB类、D类等。

A类功率放大器可以实现最好的音频质量,但是功率效率低,因此通常用于高要求音频品质的应用。

B类功率放大器功率效率高,但是存在较大的非线性失真。

AB类功率放大器在音频质量和功率效率之间取得了平衡。

D类功率放大器通过脉冲宽度调制技术实现高效率的功率放大,但是需要注意输出滤波电路的设计。

选择了功率放大器类型后,我们需要设计放大电路。

放大电路包括输入级、驱动级和输出级。

输入级负责将音频信号放大到适合驱动级的电平,驱动级将信号放大到足够驱动扬声器的电平,输出级将电压信号转化为电流信号驱动扬声器。

放大电路中的关键参数包括增益、带宽和失真等。

增益应根据实际需求进行设计,带宽应满足音频信号的要求,而失真应尽量降低。

接下来,我们需要设计电源。

音频功率放大器的电源是其正常工作的基础,电源的设计需要考虑稳压、低噪声和足够的电流输出能力等因素。

为了提高音频质量,我们可以考虑使用分立元件电源,避免共模噪声。

同时,应添加保护电路,如过流保护、过热保护和短路保护等,保证放大器在工作过程中的安全性和可靠性。

此外,还需要注意输入和输出接口的设计。

输入接口应该能够适应不同的音频信号源,如电视、音乐播放器等,同时应该具备常见的保护电路,如静音电路和防辐射电路。

输出接口应能够与扬声器匹配,保证音频信号的传输质量,以及具备短路保护电路,防止短路损坏扬声器。

最后,在设计方案完成后,我们需要进行模拟仿真和实际测试。

通过模拟仿真可以评估设计的性能指标,包括频率响应、相位响应和失真等。

实际测试可以验证设计方案的可行性和准确性,如测量电流、电压和功率等参数,并进行电磁兼容性和温度稳定性测试。

音频功率放大

音频功率放大

摘要近几十年来在音频领域中,A类,B类,AB类音频功率放大器(额定输出功率)一直占据“统治”地位,其发展经历了这样几个进程:所用器件从电子管,晶体管到集成电路进程;电路组成从单管到推挽进程;电路形式从变压器到OTL,OCL,BTL 形式进程。

其最大体类型是模拟音频功率放大器,它的最大缺点是效率太低。

A类音频功率放大器的最高工作效率为50%,B 类音频功率放大器的最高工作效率为%,AB 类音频功率放大器的工作效率则介于二者之间。

可是无论A类,B类仍是AB类音频功率放大器,当它们的输出功率小于额定输出功率时,效率就会明显降低,播放动态的语言,音乐时平均工作效率只有30%左右。

音频功率放大器的效率低就意味着工作时有相当多的电能转化成热能,也就是说,这些类型的音频功率放大器要有足够大的散热器。

因此A类,B类,AB类音频功率放大器效率低,体积大,并非是人们理想中的音频功率放大器。

在本文中的D类音频功率放大器的功率器件受一高频脉宽调制信号(PEM)的控制,使其工作在开关状态,理论上其效率可以达到100%,但其不足之出在于会产生高频干扰及噪声,可是若精心设计低通滤波器及合理的选择元器件参数,其音质噪声完全能够知足人们的需求。

本文中具体论述了一种基于晶体管的D类音频功率放大器的设计组成与实现方式。

关键词:D类音频功率放大器;PWM调制器;H桥功率放大器电路。

I目录摘要 (Ⅰ)第一章音响的基础知识 (2)声音的大体特性 (2)音响的结构及参数………………………………………………………3放大器的技术指标 (3)第二章放大器的简介 (4)放大器的种类 (4)2.1.1A类放大器 (4)II2.1.2B类放大器 (4)2.1.3C类功率放大器 (5)2.1.4D类功率放大器 (6)D类功率放大器的原理 (6)第三章D类放大器的设计 (9)一般D类功率放大器的组成情况和分类 (10)各单元电路的作用介绍 (10)3.2.1前置放大器 (10)3.2.2脉冲宽度调制(PWM)电路 (10)3.2.3三角波发生器 (11)3.2.4驱动控制电路 (11)3.2.5 H桥式功率放大电路(功率输出电路) (11)3.2.6输出低通滤波器 (13)3.2.7负反馈电路 (14)3.2.8电平指示电路 (15)3.2.9音频功率放大器的供电电源 (16)部份电路的结构 (19)3.3.1死区校正和全桥驱动 (19)3.3.2自举 (19)3.3.3全桥结构 (20)第四章 D类功率放大器的单元电路设计 (22)前置放大电路 (22)三角波产生电路 (23)脉冲调制电路 (24)驱动控制电路 (25)功率输出电路 (26)滤波器电路 (26)电平指示电路(音量显示电路) (27)供电电源电路 (28)D类音频功率放大器的整体电路结构及结论 (29)参考文献 (30)III附录 (31)致谢 (33)IV第一章音响的基础知识全世界音视频领域数字化的浪潮和人们对音视频节能环保的要求,迫令人们尽快研究开发高效,节能,数字化的音频功率放大器。

音频功率放大器的设计

音频功率放大器的设计

音频功率放大器的设计
一、音频功率放大器
1、定义
音频功率放大器(PA)是一种用于提高音频设备输出功率的设备,以增加音频系统的响度。

它可以将低功率信号变成足够大的信号,能够推动音箱或拓展环境的响度。

通过调整音频功率放大器的参数,可以改变音频系统的响度和声学特性。

2、类型
音频功率放大器可以分为两类:模拟功率放大器和数字功率放大器。

模拟功率放大器是一种传统的音频放大器,它主要用于推动音箱。

数字功率放大器是一种现代化的音频放大器,它使用数字信号处理技术,能够提供更高的响度和更低的热损耗。

3、设计
(1)模拟功率放大器
模拟功率放大器的设计原理基于晶体管效应放大器(CEA)。

CEA可以将低功率的输入信号放大,使其达到足够大的功率,从而推动音箱。

CEA的典型设计利用晶体管的互补对称原理,使用NPN型和PNP型晶体管组合,来提高其响应时间和低频性能,并能够有效抑制回音和失真。

(2)数字功率放大器
数字功率放大器的设计利用数字信号处理(DSP)技术,以获得更高的响度和更低的热损耗。

它采用噪声抑制技术,可以减少噪声干扰,从而提高声音质量。

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. 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

音频放大器
音频放大器
音频放大器又分前置放大器和功率放大器两种,它们只接收、 放大、处理音频信号;在音频放大器中,前置放大器(又称电 压放大器、控制放大器)的作用是对输入它的各种音频节目源 信号进行选择和放大,并调整输入信号的频响、幅度等,以美 化音质。功率放大器则是将前置放大器送来的信号进行无失真 的单纯功率放大,以推动扬声器放音。前置放大器和功率放大 器可以独立装成两台机器,也可以组装在一台机器内。组装在 一起的称为综合功率放大器或综合放大器,市场上则称为合并 式功放,而把分开做成两台机器的有时又称为前级和后级功放。
立体声平衡控制电路
单联电位器平衡控制电路
双联同轴电位器平衡控制电路
4.2 前置放大器的故障及检修
4.2.1功能转换电路的故障及检修 功能转换电路的常见故障为无声及噪声。如果只有一个声道 出现上述故障,主要原因是功能转换开关接触不良,该故障在 机械式功能转换开关电路中较为多见。如果两个声道都出现上 述故障,主要原因也是功能开关接触不良,但主要发生在电子 开关式电路中。 1.无声故障 (1)检查方法 发生在功能转换电路中的无声故障,主要是由于机械式功能转 换开关接触不良或电子开关电路的集成电路损坏。对于无声故 障,主要用干扰法,从输出端开始由后向前逐步进行检查。 (2)故障原因及处理措施 功能开关接触不良,清洗开关。电子开关集成电路损坏,更换 新件。
故障原因:
①音调控制器中的电源电路故障,如保险丝熔断、电子滤波管 开路、三端稳压电路损坏等,应更换新件。 ②信号传输回路中的接插件装配不当、引线开路、耦合电容开 路和假焊等,应重焊或更换新件。 ③音频放大器故障,如放大管、集成电路损坏、应更换新件。 ④直流电源供给电路故障,如滤波电容击穿或严重漏电等,应 更换新件。 ⑤音调控制器输入、输出回路元件开路,如插口地线铜箔开裂、 耦合元件开路、铜箔线路开裂等,应重焊或更换。 在处理无声故障中,不必具体检查某一个频段控制电路。

音频功率放大器的原理

音频功率放大器的原理

音频功率放大器的原理
音频功率放大器是一种用于增幅音频信号的电子设备。

其原理是利用放大器电路将输入音频信号的电压或电流放大到更大的振幅,从而增加其功率。

音频功率放大器通常由若干个放大器级联而成,每个级别都将输入信号放大一定倍数。

每个级别都由一个晶体管或管子构成,根据输出功率的要求,可以选择不同类型的放大器,如AB类、B类、C类等。

在AB类功率放大器中,输入信号通过一个晶体管的基极,然
后通过另一个晶体管的集电极,并在输出端口传送到负载。

其中一个晶体管负责将正半周的输入信号放大,另一个负责将负半周的输入信号放大,因此可以更好地保持音频信号的波形。

B类功率放大器只在输入信号的正半周或负半周进行放大,并
且只有当信号振幅达到阀值时才工作,从而提高效率。

C类功
率放大器将输入信号的负半周和正半周分别通过不同的晶体管放大,然后通过一个输出网络进行合并。

此外,音频功率放大器的输入端通常由耦合电容和电阻构成,以防止输入信号对放大器产生影响。

输出端通过耦合电容将放大的信号传送到负载,以避免直流偏置对负载造成伤害。

综上所述,音频功率放大器工作原理是通过级联的放大器将输入音频信号放大到更大振幅,并且能够保持信号的波形,从而达到增加功率的效果。

音频功率放大器设计

音频功率放大器设计

04 音频功率放大器性能测试 与优化
测试方法与设备
测试方法
采用失真度测试、动态范围测试 、信噪比测试等多种方法,全面 评估音频功率放大器的性能。
测试设备
需要使用音频分析仪、信号发生 器、功率计等专业设备,确保测 试结果的准确性和可靠性。
测试结果分析
01
02
03
失真度分析
分析音频功率放大器在不 同功率输出下的失真度, 判断其线性度表现。
加强散热设计
优化散热设计,降低放 大器工作温度,提高其
稳定性。
噪声抑制措施
采取有效的噪声抑制措 施,提高信噪比性能。
05 设计总结与展望
设计总结
设计目标达成情况 实现了预期的功率放大倍数,满足了音频信号放大的需求。
优化了电路的效率,减少了能源消耗,符合绿色环保标准。
设计总结
提高了放大器的稳定 性,减少了噪声和失 真,提升了音质。
为单位。
频率响应
衡量音频功率放大器的频率范 围,即其能够处理的最低频率
和最高频率。
失真度
衡量音频功率放大器对原始音 频信号的失真程度,失真度越
低,音质越好。
阻尼系数
衡量音频功率放大器对扬声器 的控制能力,阻尼系数越高, 对扬声器的控制能力越强。
03 音频功率放大器设计
输入级设计
输入阻抗匹配
确保输入信号源与放大器输入阻抗相匹配,以减 小信号源的负担并提高信号传输质量。
动态范围评估
了解音频功率放大器在高、 低电平信号下的表现,判 断其动态范围。
信噪比分析
通过对比放大器输入与输 出信号的噪声水平,评估 其信噪比性能。
性能优化建议
改进电路设计
根据测试结果,优化电 路设计,降低失真度,

音频功率放大器设计与制作

音频功率放大器设计与制作

音频功率放大器设计与制作
一、音频功率放大器设计综述
音频功率放大器是以音频信号作为输入,将输入的音频信号放大,输出更大的音频功率(声压),以满足音频系统的需要。

由于音频功率放大器的设计要求较高,一般采用多种多样的电子元件组成,如放大器、功率放大器、低通滤波器、高通滤波器等,以确保良好的信号质量。

1.1功率放大器的电路类型选择
在音频功率放大器的电路类型选择上,一般采用双极功率放大器电路类型,因为它具有优良的输入输出特性,它的输出电流和输入电压相关性较大,输入阻抗较低,输出阻抗较高,具有低失真和高信噪比等特点。

1.2功率放大器的输出功率
在音频功率放大器设计中,输出功率大小起着重要作用,当音频功率放大器的输出功率大小过大时,音响系统将出现过载的问题,导致音响系统出现声音变化,甚至发生损坏。

因此,必须根据音响系统的需要,合理选择功率放大器的输出功率。

音频放大器的工作原理

音频放大器的工作原理

音频放大器的工作原理音频放大器是一种将音频信号放大的电子设备。

它的主要功能是通过增加音频信号的电压、电流或功率,使得可以驱动输出装置(如扬声器)产生更大的声音。

下面将详细说明音频放大器的工作原理。

音频放大器通常由前级放大器和功率放大器组成。

前级放大器负责将输入的微弱音频信号放大到一定幅度并提升其电压,以便于后续的信号处理和放大。

功率放大器则负责通过进一步放大电流来驱动输出装置,将音频信号转化为声音。

前级放大器通常采用放大器管(如晶体管、真空管等)来实现放大。

当输入音频信号经过前级放大器的信号输入端时,放大器管将信号转化为电流信号,然后通过放大器管中的电流分配器增加电流的幅度。

经过放大之后,信号可以达到一个较高的电压值。

在功率放大器中,电压信号经过一个耦合器(如电容耦合器)传递给功率放大器的输入端。

功率放大器通常采用功率管(如功率晶体管、功率放大管等)来放大信号。

功率管的特点是能够承受较大的电流,从而能够输出较大的功率。

在功率放大器中,放大的信号经过功率管的放大作用,电流也得到了进一步的放大,可以达到足够大的数值,来驱动输出装置产生较大的音响声音。

功率放大器通常还会添加一些反馈电路,以增加其稳定性和减少失真。

同时,功率放大器还会有一些保护机制,如过压保护、过流保护等,以保护功率放大器和输出装置。

除了前级放大器和功率放大器,音频放大器还包括一些辅助部件,如电源、滤波器、调节电路等。

电源为整个音频放大器提供电能,滤波器可以过滤掉输入信号中的杂音和干扰,调节电路则可以实现对输出音量的调节。

总之,音频放大器的工作原理可以简单概括为输入信号经过前级放大器放大电压,然后经过功率放大器放大电流,最终驱动输出装置产生音响声音。

通过合理的信号处理和放大,音频放大器能够实现高质量、高保真的音频放大效果,为我们带来更好的音乐享受。

音频放大器的工作原理包括信号放大、零偏校准、反馈控制和保护等多个环节。

首先,信号放大是音频放大器的核心功能。

音频功率放大器原理图

音频功率放大器原理图

音频功率放大器原理图
音频功率放大器是一种用于提高音频信号功率的电路,通常用于音响系统和放大器中。

它能够将输入的低功率音频信号转换为输出的高功率音频信号,从而驱动扬声器发出更大的声音。

音频功率放大器的原理图如下所示:
(在此插入音频功率放大器原理图)。

原理图中包括输入端、放大电路、输出端和电源端。

输入端接收来自音源的低功率音频信号,放大电路对该信号进行放大处理,输出端将放大后的高功率音频信号传送至扬声器,电源端则为整个电路提供所需的电源电压。

放大电路是音频功率放大器的核心部分,它通常由功率放大器芯片、电阻、电容和电感等元件组成。

功率放大器芯片是最关键的部分,它能够将输入信号进行放大,并输出到扬声器。

电阻、电容和电感则用于对输入信号进行滤波和匹配,以保证信号质量和稳定性。

音频功率放大器的工作原理是将输入的音频信号转换为相应的电压信号,并通过放大电路进行放大处理,最终输出为高功率音频信号。

这样的设计能够满足扬声器对音频信号的驱动需求,使得音响系统能够发挥出更好的音质和音量表现。

在实际应用中,音频功率放大器可以根据需要进行不同的设计和调整,以满足不同的音响系统和放大器的要求。

例如,可以根据功率放大器芯片的规格和电路参数进行合理的选择,以及根据扬声器的阻抗和灵敏度进行匹配,从而实现最佳的音频放大效果。

总的来说,音频功率放大器是音响系统和放大器中不可或缺的部分,它能够将输入的低功率音频信号转换为输出的高功率音频信号,从而驱动扬声器发出更大的
声音。

通过合理的设计和调整,可以实现更好的音质和音量表现,从而提升整个音响系统的性能和体验。

音频功率放大器的分类

音频功率放大器的分类

音频功率放大器的分类音频功率放大器是将音频信号放大到足够驱动扬声器的电路。

根据放大电路的形式和工作原理,音频功率放大器可以被分为许多不同的类别。

在本文中,我们将介绍几种常见的音频功率放大器。

A类放大器A类放大器是一种最常见、最基本的放大器。

它的工作原理是将音频信号通过放大电路进行放大。

A类放大器的主要特点是其输入信号和输出信号完全相同。

它可以提供最高质量和最低形变的音频信号,但相比其他的放大器,A类放大器的效率较低,因为其功率大部分用于产生热量而非音频输出。

由于较低的效率,A类放大器适用于低功率电路、音质要求高的音频设备和灵敏度要求高的音频应用。

B类放大器B类放大器是一种相对于A类放大器而言更为高效的放大器。

B类放大器的原理是在AC信号的零点时关闭放大器,而在正弦波的峰值(正或负)点时打开放大器,将正弦波的上半部分或下半部分放大输出。

这样的输出会产生总体形变,因为放大器仅工作在正弦波的上半部分或下半部分。

然而,B类放大器的效率高于A类放大器,因为它仅在放大信号时启用放大器。

B类放大器适用于高功率电路、需要较高的能量效率的音频设备和不要求超高音质的音频应用。

AB类放大器AB类放大器是一种介于A类放大器和B类放大器之间的放大器类型。

它是通过在负载处添加一个偏置电压来保持控制电路处于开启状态,但是通过控制电路来限制偏置电压。

由于控制电路的存在,AB类放大器能够更好地平衡功率效率和音质。

这种放大器通常用于大功率音频放大器和需要高保真度的音频应用。

C类放大器C类放大器是一种工作于无方式的放大器。

它仅在信号高于某个阈值时才会使放大器开启并输出信号。

这种放大器需要非常快速的开关器件,而且工作在尽可能高的电流和低的电压下,从而达到更高的功率效率。

尽管C类放大器具有很高的效率,但其音质通常较差,并产生比其他放大器更多的形变,因为它只保留信号的高频部分。

C类放大器广泛应用于功率放大器、汽车音响和PA系统等高功率应用。

音频 功率 放大器原理简介 音频 功率 放大器

音频 功率 放大器原理简介 音频 功率 放大器

音频功率放大器原理简介音频功率放大器
是一种能够将音频信号功率放大的电子设备,其工作原理基于放大器电路中的晶体管或管子等电子元器件。

音频信号进入放大器,被放大器电路中的电子元器件放大后输出,达到音频的放大的目的。

功率放大器主要有两类:A类放大器和AB类放大器。

A类功率放大器的原理是将音频信号通过晶体管等电子元器件进行频率放大,激励出足够大的电流输出到负载电阻中,达到音频功率放大的目的。

A类功率放大器的优点是音质好、失真小,但功率效率较低。

AB类功率放大器是A类功率放大器加上一个偏置电压,使其能在某些运行情况下工作在B类放大器的状态。

AB类功率放大器的优点是功率效率高,同时也能保持良好的音质。

总而言之,音频功率放大器是将低功率音频信号转换为高功率输出的设备,主要工作原理是通过电子元器件进行功率放大。

不同种类的功率放大器有各自的特点和优势,使用时需要根据实际需要选择合适的设备。

A、B、AB、D类音频功率放大器

A、B、AB、D类音频功率放大器

D类音频功率放大器(Class D Audio Power Amplifier)近二十年来电子学课本上所讨论的放大器偏压(Bias)分类不外乎A类、B类、C类等放大电路,而讨论音频功率放大器仅强调A类、B类、AB类而却把D类放大器给忘掉了,事实上D类放大器早在1958年已被提出(注一),甚至还有E 类、F类、G类、H类及S类等(注二),只是这些类型的电路与D类很接近,运用机会低,所以也就很少被提及。

音频功率放大器最大目的在提供喇叭得到最大功率输出,而卫衍生与电源所供给功率不对等的关系,即所谓功率放大器的效率(输出功率与输入功率之比)如表一所示:偏压分类A类AB类B类D类理想效率25% 介于A与B类之间78.5% 100%表一各類功率放大器的效率比随着轻、薄、短、小手持电子装置的发展,诸如手机、MP3、PDA、IPOD 及LCD TV…数位家庭等,寻求一个省电的高效率音频功率放大器是必然的。

因此最近几年音频功率放大器由AB类功率放大器转以D类功率放大器为主流。

如图1所示(注三),在实际应用上D类放大效率可达90%以上远超过效率50%的AB类放大。

所以D类放大的晶体管散热可大大的缩小,很适合应用于小型化的电子产品。

圖 1 D類及AB 類效率比較A类放大器(又称甲类放大器)的特点是不论是否输入信号,其输出电路恒有电流流通,而且这种放大器通常是在特性曲线的线性范围内操作,如图2所示,以求放大后的信号不失真。

所以它的优点,是失真度小,信号越小传真度越高,最大的缺点是“功率效益”(Power Efficiency)低,最大只有25%,不输入信号时丝毫不降低消耗功率,极不适合做功率放大。

但因其高传真度,部分高级音响器材仍采用A类放大器。

图1图2(a)、(b)皆属A类放大器,设计时让V CE=1/2V CC,以求最大不失真范围。

注意到V i 不输入时仍有0.5V CC/R L的电流流过晶体管,所以晶体管需要良好的散热环境。

音频功率放大器电路图

音频功率放大器电路图

音频功率放大器的组成.1 整体电路原理本立体声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。

本电路由三个部分组成,即电源电路、左右声道的功率放大器及输入信号处理电源(四运放)。

电源变压器将220V交流电降为双12V低压交流电,经桥式整流后变为±18V的直流电,作为功放及运放的供电电源,D5、R29组成电源指示电路,以指示电源是否正常,开关K为电源开关。

2.2 电源部分本设计是由TDA2030构成的双声道功率放大器,左右声道对称,TDA2030是一种单声道集成功率放大器,采用单电源或双电源供电方式,电路中主要构成框架如下:前置放大采用GL324四运放的两路运放的负反馈放大,放大倍数为10倍,后经过RC滤波电路组成的高低音调节,在经过平衡和电量调节输入功放芯片即TDA2030。

电路框图整流电路:桥式整流电路的作用是利用单向导电性的整流元件二极管,将正负交替的正弦交流电压整流成为单向脉动电压。

但是,这种单向电压往往包含着很大的脉动成分,距离理想的直流电压还差得很远。

稳压电路:稳压电路的作用是采取某些措施,使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。

设计中是利用变压器将电网上面220V的交流电降为双12V低压交流电,再经过桥式整流把12V的交流成分整流成±18V的直流电,经过滤波滤除直流成分中的交流部分,考虑到芯片电源电压要求比较宽泛本设计中没有采用稳压部分。

2.3 前置放大部分前置放大器是各种音源设备和功率放大器的连接设备,起到信号放大的作用。

音源信号在经过前置放大器的放大后,就可以直接送入功率放大器,使功率放大器能正常工作。

前置放大器还可以对信号的频率进行调节和控制。

本设计的前置放大部分是采用GL324四运算放大芯片的负反馈实行的。

优点在于其在分压偏置电路中利用负反馈的原理以稳定放大电路的工作,此外还可以增加增益的稳定性,减小非线性失真,展开频带及控制输入输出阻抗。

音频功放知识

音频功放知识

音频功放知识作者: 杨振荣2006年7月10日音频功率放大器,简称功放。

它的作用是将音源(如DVD机、CD 机、TAPE机等等)输出的微弱的音频信号放大,并且能产生足够的功率去推动扬声器发声。

按当前音响消费的需求,民用功放已基本定型为两大类,即纯音乐功放和家庭影院AV功放。

1、纯音乐功放(简称纯功放)纯功放在设计上强调最低的信号失真,忠实地表现出音乐的场面、细节和演奏、录制的技巧以满足人们对音乐的最佳欣赏要求,这就是人们常说的HI-FI(高保真)。

纯功放一般设计两个声道,它只对音源送来的L、R声道进行放大。

因为它功能单一所以在电路设计上讲究简洁而在元件的用料上讲究“发烧”,毫不吝啬。

纯音乐功放品质的高低并不完全由它的技术指标所决定,不能简单地看它标注的功率多少高,频响多么宽,失真多么低,而应该特别注重其设计生产工艺和音乐的解晰力。

比如技术指标并不太高的胆机就要比很多晶体管功放声音好听。

2、AV功放即视听系统中使用的放大器,用于家庭影院视听系统中。

一般来说AV功放包括功放部分和信号处理部分。

其功放部分原理上与传统功放没有什么区别,只不过增加了几个声道。

AV功放一般具有前置、中置、环绕等4~7个声道功率输出,AV功放中有些是不带解码的(主要是些国产品牌)只是增加了几个声道的功放,这种功放就需要DVD音源来支持,也就是说DVD必须带5.1声道解码输出的。

真正意义上的AV功放应该带有AC-3解码器(杜比定向数字环绕解码器)或DTS解码器、杜比定向逻辑环绕解码器、DSP数码声场处理、THX处理系统等等。

还具有多种音频输入输出接口,如同轴、光纤等接口。

一台高品质的AV功放首先应该在影视节目的信号处理上有较好的声场还原,声道隔离度要高,声音的移动性要明显,全频段的细节丰富,观看影片时有身临其境的感觉。

其次在功放部分的音质表现上,尤其是主声道的音质要求尽量接近较好的纯音乐功放。

3、功放的分类功放一般分为合并功放和前、后级功放,合并功放就是把前级和后级集于一个机箱内的机器。

《音频功率放大器》PPT课件

《音频功率放大器》PPT课件
随着声波信号的输入,这 类功率放大器的晶体管将 声波的正负半波完整地进 行放大。输出不失真,正 弦波形非常完整。
电路特征是这类功率放大器的晶体管工作在输出特性曲
线的放大区。在输入信号的整个周期内,晶体管均导通,
有电流流过。
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第3章 音频功率放大器
甲类功率放大器:
甲类功率放大器的优点 是失真极小,各项电声 指标高。在Hi-Fi音响领 域里很多厂家选用此种 功放,如英国罗特功放、 音乐传真功放和日本的 金嗓子功放都是甲类功 率放大器。
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第3章 音频功率放大器
(3)V―MOS功率放大器。
金属栅极采用V型槽结构 ; 漏极是从芯片的背面引出 , 具有垂直导电性。由于在栅极 与芯片之间有二氧化硅绝缘层, 因此它仍属于绝缘栅型MOS 场效应管。
因为场效应管是电压控制的器件,它具有负温度特性, 因此无需对输出管进行复杂的保护,而且它具有和电 子管相似的音色。采用场效应管制作的功放具有噪声 低、动态范围大、无需保护等特点。其电路简单,而 性能却十分优越。
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第3章 音频功率放大器
(3)V―MOS功率放大器。
VMOS场效应管(V-MOSFET)简称VMOS管或功 率场效应管,其全称为V型槽MOS场效应管。它是继 MOSFET之后新发展起来的高效、功率开关器件。它 不仅继承了MOS场效应管输入阻抗高、驱动电流小 (0.1μA左右),还具有耐压高(最高1200V)、工作 电流大(1.5A~100A)、输出功率高、低频跨导的线 性好、开关速度快等优良特性。正是由于它将电子管 与功率晶体管之优点集于一身,因此在电压放大器 (电压放大倍数可达数千倍)、功率放大器、开关电 源等电路中获得广泛应用。
第3章 音频功率放大器
第3章 音频功率放大器

音频功率放大器集成电路(芯片概括)

音频功率放大器集成电路(芯片概括)

音频功率放大集成电路(芯片概括)1.音频功率放大集成电路音响系统中使用的音频功率放大集成电路除上述介绍的厚膜功率放大集成电路外,还有半导体运算功率放大集成电路(具有高放大倍数并有深度负反馈的直接耦合放大器)。

常用的音频功率放大集成电路有TA7227、TA7270、TA7273、TA7240P、TDA1512、TDA1520、TDA1521、TDA1910、TDA2003、TDA2004、TDA2005、TDA2008、TDA1009、TDA7250、TDA7260、μPC1270H、μPC1185、μPC1242、HA1397、HA1377、AN7168、AN7170、LA4120、LA4180、LA4190、LA4420、LA4445、LA4460、LA4500、LM12、LM1875、LM2879、LM3886等型号。

2.数码延时集成电路数码延时集成电路主要用于卡接OK系统中,其内部通常由滤波器、A/D转换器、D/A转换器、存储器、主逻辑控制电路、自动复位电路等组成。

常用的数码延时集成电路有YX8955、TC9415、IN706、ES56033、CXA1644、CU9561、BU9252、BA5096、PT2398、PT2395、GY9403、GY9308、YSS216、M65850P、M65840、M65835、M65831、M50199、M50195、M50194等型号。

3.二声道三维环绕声处理集成电路音响系统中使用的二声道三维(3D)环绕声系统有SRS、Spatializer、Q Surround、YMERSION TM和虚拟杜比环绕声系统。

常用的SRS处理集成电路有SRSS5250S、NJM2178等型号。

Spatializer处理集成电路有EMR4.0、PSZ740等型号。

Q Surround处理集成电路有QS7777等型号。

YMERSION TM处理集成电路有YSS247等型号。

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

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。

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9013结构:NPN
集电极-发射极电压25V
集电极-基电压45V
射极-基极电压5V
集电极电流0.5A
耗散功率0.625W
结温150℃
特怔频率最小150MHZ
放大倍数:D64-91 E78-112 F96-135 G122-166 H144-220 I190-300
9014结构:NPN
集电极-发射极电压45V
在这次设计中,让我们确实遇了很多难以解决的问题,同时也学到了很多知识。掌握了功率放大器电路的设计与制作,掌握了晶体管极性的判断,如何去检查电路中的错误与线路是否导通,进一步熟练万用表的使用。更让我明白团体精神的重要性。更懂得做好一件事情的不容易。接触到了与自己相关专业的具体的知识,感觉到所学的东西还是很有用的,通过实践不但巩固了学过的知识,而且其他的对所学知识进行实践论证,及时的发现了存在的许多不足。通过本次课程设计初步了解了一些专业软件的使用,如PROEL,初步接触到了具体的制版全过程。
R7 4.7KΩ R8 4.7KΩ R9 4.7KΩ R10 1KΩ R11 10Ω
R12 180Ω R13 180Ω
电容 C1 10μFC2 100 C3 10μFC4 10μFC5 222 C6 100μFC7 220μFC8 220μFC9 220μF
注:C2与C5是陶瓷电容,其余的都是铝电解电容
1.最大不失真输出功率大于5W
最大不失真功率是指能够不失真输出的最大功率
一般的计算方法是用最大不失真输出电压(有效值)跟负载电阻来计算:p=u*u/R.
2.负载阻抗等于8欧姆
负载阻抗是指车载功放正常工作时所能支持的负载,也就是车载扬声器的阻抗,其单位是欧姆(Ω)。
3.频率响应20赫兹到20千赫
是指在振幅允许的范围内音响系统能够重放的频率范围
我们首先检测电源电路,接通220V交流电,发现表头有明显的偏转,但是我们发现,指针所指的示数约为18V,而我们想要的电压为6V,此时我们开始调节旋钮,即通过滑动变阻器RP的阻值大小可以改变电源电压。
将电源电压调到我们想要的6V后,我们把MP3中的音频信号通过一个单声插座接入音频功放,但是在输出端却没有听到声音,我们猜想可能是电源接触不良,因为接入电源时考虑到可能还还会做修改,我们就没有把电源线焊到电路板上,只是搭接在上面。果然在调整电源之后,我们听到了微小的声音,但是有很大的杂音。我们调节了音量控制旋钮,但是还是没有效果。怎么办呢,这时善于观察的我们发现了那个喇叭在桌面上震动的很厉害,而且喇叭张开的方向是朝桌面的,抱着试探的心里我们把பைடு நூலகம்叭拿起来,用手拎着一个边边,就在这时激动人心的时刻出现了,喇叭里面传出悦耳的歌声,调节音量还可以改变声音的大小!
(2)掌握电子电路的一般的设计方法,了解电子产品研制开发过程。
(3)提高电子电路实验技能及仪器使用能力。
(4)掌握电子电路安装和调试的方法及故障排除方法。
(5)学会撰写课程设计总结报告。
(6)学会查阅手册和文献资料。
(7)培养创新能力和创新思维。
三、实验器材
1
电阻 R1 4.7KΩ R2 68KΩ R3 10KΩ R4 1KΩ R5 10Ω R6 1.5KΩ
结温150℃
特怔频率最小150MHZ
放大倍数:D64-91 E78-112 F96-135 G122-166 H144-220 I190-300
8050
极性:NPN;
材料:硅;
最大集存器电流(A):0.5 A;
直流电增益:10 to 60;
功耗:625 mW;
最大集存器发射电(VCEO):25;
频率:150 MHz
而且音质还相当不错。
3)
1、动态测量表中,Ui较Us的值大。原因是,输入信号源有一定的内阻,并且电阻R1分流。
2、静态测量表中,实际值与理论值有一定的误差。原因是,①平衡电阻选用不当;②电位器的调制不当。
3、存在的误差有:①元器件本身所存在的误差;②在电路调试中读数所存在的人为
六、设计体会与总结
1)
6.输入灵敏度小于5MV 输入阻抗大于100千欧姆
输入灵敏度就是功放能够放大的输入的最小电压的信号
输入阻抗就是电路的输入端电压与输入端电流的相量之比。
二、实验目的
1、课程设计目的:
低频电子线路是电子信息工程专业的理论性与实际性相结合的专业基础课程,在学习理论的基础上,进行课程设计,以达到以下目的:
(1)培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。
4.失真度小于百分之3%
失真度是用一个未经放大器放大前的信号与经过放大器放大后的信号作比较,被放大过的信号与原信号之比的差别,我们称之为失真度。其单位为百分比。
音箱的失真度定义与放大器的失真度基本相同,不同的是放大器输入的是电信号,输出的还是电信号,而音箱输入的是电信号,输出的则是声波信号。所以音箱的失真度是指电声信号转换的失真。声波的失真允许范围是10%内,一般人耳对5%以内的失真不敏感。
失真度计算公式为THD={(1+(q^2)/6)*[(π/N)/sin(π/N)]^2 - 1}^(1/2) * 100%
5.频率均衡特性符合RIAA标准
美国唱片业协会(Recording Industry Association of America,简称:RIAA)是一个代表美国唱片业的贸易团体,成员由多家制作与发行约90%美国音乐唱片的私有公司实体如唱片公司与分销商组成。RIAA涉及一连串代表其成员的受争议盗版诉讼。
同时,这次课程设计中让我深有体会的是,我明白了理论知识和实践不能混为一谈,要想具备纯熟的动手技能,理论知识是必不可少的,反过来,具备了理论知识并不等价于你就能顺理成章,独立的完成一次课题设计。所以说,平时对专业理论知识不可以死记硬背,要学以致用,在牢固的理论知识的基础上,提高自己实践动手分析问题,解决问题的能力。
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。由于我们使用的是集成317可调稳压电源电路,直接将220V交流电转换成0~20V的直流稳压电源,有一定的危险性,所以在正式使用之前,我们做了十分细密的检查,以免烧坏电路元件或意外的事故。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
一、课程设计要求
音频功率放大器
1)设计要求
●掌握音频攻放电路的设计方法。
●掌握在输出大功率的条件下,怎样提高效率又减小失真。
●学会使用PROTEL绘制模拟电路图。
●学会使用各种焊接工具。
2)内容
●根据音频攻放电路的设计指标,初选几种设计方案。
●根据查阅资料、调查研究、设计计算,确定设计方案。
●绘制电路原理图、PCB电路图。
音频功放原理图
焊接图
2、简要原理说明
电路为音频功率放大器原理图,
,
2)
1、任何的电子产品都必须有电源供应部分,以便把市电转换成电子线路所需的直流电压,驱动电子线路工作。
图1-3电源电路框图
2、电路原理图
根据实验要求,最后输出功率为大于5W,Po=Uo /RL,RL=8Ω,又Po≥5W,所以得Uo≥4V,而最大不失真电压为LM386输出的最大不失真电压Uom=Vcc/2 ,而我们设计的直流电压源输出电压为12v,所以Uom=12/2 =4.24v,4.24>4,,所以能达到要求。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386之前要用741进行放大。
2)
通过这次课程设计,我觉得我们在这些方面做得比较好:
1、充分发挥了团队精神,在查找资料时,我们各尽所能,通过上网、上图书馆、询问老师等各个渠道搜索我们所需的资料;购买器材时,我们一起讨论网购或者直接去市场购买等手段,最终以最快捷,最精确,最划算的方式购得我们的器材;在连接电路时,我们专心致志,发挥集体的智慧……
集电极-基电压50V
射极-基极电压5V
集电极电流0.1A
耗散功率0.4W
结温150℃
特怔频率最小150MHZ
放大倍数:A60-150 B100-300 C200-600 D400-1000
9012结构:PNP
集电极-发射极电压-30V
集电极-基电压-40V
射极-基极电压-5V
集电极电流0.5A
耗散功率0.625W
2、效率η
五、对实物电路进行调试并记录数据
1
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。由于对于电烙铁的使用很不熟练,我们很担心有些焊点没有接通,或者因为焊锡过多而把两个引脚短接到了一起,于是在焊接完成之后,我们用万用表的蜂鸣挡对每一个引脚进行检查。
8550
集电极-基极电压Vcbo:-40V
工作温度:-55℃ to +150℃
和8050(NPN)相对
主要用途:
开关应用
射频放大
2)需要的仪器、工具
万用表、示波器、稳压电源、电烙铁、镊子、钳子、焊丝、吸锡器等。
四、
1)
1、本次设计是基于5W的音频放大器,上网找了一些电路图。因为考虑到我们要用分立的元件,还有电路的性能要符合要求,还有购买器件等的问题,下幅电路图是经多方考虑后是最合适的。
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,通过观察引脚并用万用表测量的方法判断出二极管的阳、阴极;三极管的类型,还有各个电阻电阻值得大小统计等。并作了相应的标注。
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