实用低频功率放大器设计详解
第3章 低频功率放大器的设计与制作
第3章低频功率放大器的设计与制作3.1设计任务与要求3.1.1 设计任务设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器，其原理框图如图3-1所示：图3-1 低频功率放大器原理框图3.1.2 要求1、在放大通道的正弦信号输入电压峰峰值为20mV，等效负载电阻R L为8Ω条件下，放大通道应满足：（1）额定输出功率P out≥0.5W，输出波形无明显失真；（2）带宽BW为50Hz～10kHz；（3）在P out下的效率≥50%；（4）在P out下和BW内的非线性失真系数≤5%；（5）前置放大器与功率放大器采用+12V单电源供电。
2、在放大通道的输入端接入驻极体，应能放大不失真的语音信号。
3、自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。
3.2 低频功率放大器的总体方案设计根据系统原理框图及要求，低频功率放大器的总体电路结构如图3-2所示：图3-2低频功率放大器电路结构图电路工作原理：电路共分两级，第一级为前置放大部分，第二级为功率放大部分。
电源经C1、C2、C3滤除其中的干扰信号，其中电阻R1是将微小信号放大级与功率放大级隔离，避免两级间的相互干扰，R2是限流电阻，同时为驻极体提供合适的静态工作电流。
驻极体产生的微小信号经电容C4耦合到第1个运算放大器A的反相输入端，对输入信号进行电压放大，R5、R6、R7、R8分压，为运算放大器提供合适的静态工作点，避免放大信号的失真。
信号经C6耦合到第2个运放B的同相输入端，此运放构成电压跟随器，用作前后级的阻抗匹配，理想运放有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗，可以抑制有用信号的衰减。
信号经B运放7脚输出由电容C7耦合到电位器RP1，RP1起到音量调节的作用，信号由RP1的中心抽头再进入LM386芯片的3脚，该芯片是功率放大集成芯片，通过调节1、8脚之间的电阻R9和电容C9的大小，进而调节功率放大倍数。
最后信号从5脚输出，经电容C12连接到扬声器。
外围的R11、RP2支路构成大环路电压并联负反馈电路，稳定输出端的电压信号，减小非线性失真。
实用低频功率放大器的设计
目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章引言 (1)1.1低频功放的理念 (1)1.2设计框架的形式 (2)1.3系统总增益 (4)第2章各部分电路的选择设计 (5)2.1输入级的设计 (5)2.2前置放大级的设计 (10)2.2.1电路的设定 (10)2.2.2电路参数的计算 (12)2.3音调控制级的设计 (13)2.3.1反馈式高低音调节电路的设计和电路工作原理 (14)2.3.2设计方法 (25)2.4末级功率放大级的设计 (29)2.4.1基本要求 (29)2.4.2电路形式的选择 (30)2.4.3末级功放参数计算 (31)2.5供电电源与接地 (34)2.6总体电路 (35)第3章问题与分析 (38)结束语 (40)致谢 (41)参考文献 (42)实用低频功率放大器的设计第1章引言1.1低频功放的理念低频功率放大器是一种能量转换电路，在输入信号的作用下，电路把直流电源的能量，通过前置放大级，功率放大级，转换成随输入信号变化的输出功率送给负载。
功率放大器不仅仅是消费产品中不可缺少的部分，例如音响，还广泛应用于控制系统和测量系统中，用途相当的广泛。
在科学技术日新月异的今天，低频功率放大器已经是一个技术相当成熟的领域。
很多年以来，人们付出了不懈的努力，使它无论是在线路技术方面还是在元器件方面乃至思想认识上都取得了长足的进步。
由于低频功率放大器运行中的信号幅度，如电压、电流都很大，其突出的问题是要解决非线性失真和各种瞬态失真。
因为，功率放大器的主要任务是在不失真的前提下放大信号的功率。
一般在功放电路结构上可采用不同的形式，以满足人们对音响设备的不同要求。
1.2设计框架的形式常见的音频功率放大器电路可以分为甲类，乙类和甲乙类三种。
另外为了完全消除甲乙类和乙类功率放大器产生的交越失真，又出现了超甲类放大器和直流放大器等等。
可供选择的方案有很多。
根据设计题目要求，功率放大可由分立元件组成，也可以由集成电路完成。
实用低频功率放大器设计与制作
实用低频功率放大器设计与制作实用低频功率放大器设计与制作组员：翟吉庆章磊杨涛1 方案设计与电路原理分析根据题目任务，我们设计有四个基本电路：①正弦波一方波转换电路②弱信号前置放大级电路③功率放大电路④自制稳压电源电路。
为提高该电路的实用功能，我们考虑在②、③两电路间加上跨导增益调节电路控制增益，用数字显示电路模拟显示其增益谓节程度，其组成电路的结构框图如图1。
为满足题目规定的指标要求，减小非线性失真，提高电路的高频和低频特性，我们决定在前置放大电路和跨导增益调节电路中采用集成运放NE5534，在正弦波一方波转换电路中采用集成双运放NE5532。
因为同众多的运放相比，NE5532和NE5534具有高精度、低噪音高阻抗、高速、宽频带等优良性能，被称为“运放之皇”。
其具体指标参数为：转换频率为15V／us，增益带宽积为10MHz，直流增益为10^5倍，最高工作电压为士22V。
这种运放的高速转换性能可大大改善电路的瞬态性能，较宽的带宽能保证信号在低、中、高频段均能不失真输出，使电路的整体指标大大提高。
1．1 正弦波一方波转换电路如图2所示，利用运放在开环状态下的饱和特性，正弦波信号经过两级运放放大后，产生了正弦波饱和失真的方波信号，由于输出方波幅值远大于题目要求，于是采用开关三饭管e脚与c脚短接当成两个二极管削波(用两个锗开关管也可以)，便将电压钳制在7OOmV左右，然后通过电阻分压，最终得到题目要求的正负极性对称的200mVp—p的方波信号。
由于该电路利用了高精度运放NE5532的开环状态下的饱和特性和高转换速率，因而输出的方波信号瞬态特性好，上升沿和下降沿都非常睫，能达到题设要求。
1．2 前置放大电路如图3所示，从信号源输出的信号非常徽弱(5～700mv)，只有经过放大之后，这种信号才能激励功率放大器，前置放大由运放NE5534担任，为弥补前置放大部分由运放产生的微小零漂和因布线等原因造成的失真，①脚与⑧脚之间接调零电阻，⑤脚与⑧脚之间接补偿电容。
低频功率放大器的设计
01 Chapter定义应用低频功率放大器的定义和应用01020304033. 元器件选择011. 确定设计需求和目标022. 选择合适的放大电路拓扑结构6. 测试与调试7. 文档编写02 Chapter电压跟随器设计偏置电路设计输入阻抗匹配030201电流放大设计驱动能力增强失真度控制功率输出设计输出级的负载通常是扬声器等低阻抗设备，因此需要进行输出阻抗与负载的匹配设计。
负载匹配保护电路设计03 Chapter增益带宽积和转换速率增益带宽积转换速率输出功率输出功率是功率放大器驱动负载的能力，通常以分贝（dB）为单位表示。
在低频功率放大器的设计中，提高输出功率可以通过增加电源电压、优化输出级电路等方式实现。
失真度失真度衡量放大器输出信号与输入信号的差异，包括谐波失真、交越失真等。
在低频功率放大器的设计中，降低失真度是关键目标之一。
这可以通过采用线性度更好的放大器件、改进偏置电路、降低工作温度等方式实现。
输出功率与失真度效率与线性度效率效率是指功率放大器输出功率与输入功率的比值，表示放大器将输入功率转换为输出功率的能力。
在低频功率放大器的设计中，提高效率有助于降低能耗，实现节能环保。
提高效率的方法包括采用开关类功放、Doherty功放等高效功放架构。
线性度线性度衡量放大器输出信号与输入信号之间的线性关系。
在低频功率放大器中，线性度直接影响信号的保真度。
改善线性度可以通过使用高线性度的放大器件、采用负反馈技术、预失真技术等方法来实现。
04 Chapter电路仿真与设计验证仿真软件选择01电路搭建与参数设置02仿真结果分析03电路板制作实际电路搭建与调试元器件选择与采购电路板制作与测试验证结果分析与设计改进建议测试数据收集设计改进建议THANKS。
低频功率放大器报告
2013年课程设计实验报告实用低频功率放大器学院：班级：姓名：学号：序号：一、任务：设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。
其原理示意图如下：二、技术指标：1.基本要求：（1）在放大通道的正弦信号输入电压幅度为（50~700）mV，等效负载电阻RL为8Ω下，放大通道应满足：a.额定输出功率POR≥10W;b.带宽BW≥(50~10000)HZ;c.在POR下和BW内的非线性失真系数≤3%;d.在POR下的效率≥55%;e.在前置放大处级输入端交流短接到地时，RL=8Ω上的交流声功率≤10mV（2）自行设计满足本设计任务要求用的稳压电源，画出实际的直流稳压电源原理图即可。
2.发挥部分（1）放大器的时间响应：a.方波产生由外供正弦信号源经变换电路产生正、负极性的对称方波;频率为1000HZ;上升和下降时间≤1us;峰—峰值电压为200mVP-P。
用上述方波激励放大通道时，在RL=8Ω下，放大通道应满足。
b. 额定输出功率POR≥10W;c.在POR下输出波形上升和下降时间≤12us;d.在POR下输出波形顶部斜降≤2%;e.在POR下输出波形过冲量≤5%;（2）放大通道性能指标的提高和实用功能的扩展（例如：提高工作效率、减小非线性失真）3.要求：设计与总结报告；方案设计与论证，理论分析与计算，电路图，测试方法与数据，结果分析，要有特色与创新主要参考元件：LM1875、LF353、LM311、UA741、NE5532三、方案设计：1.波形转换电路先经过前级放大后再直接采用施密特触发器进行变换与整形。
而施密特电路可用高精度、高速运算电路搭接而成，利用稳压管将电压稳定在6．2 V左右，然后利用电阻分压得到要求的正负对称的峰一峰值为200 mV 的方波信号。
运放选用NE5532，施密特电路采用高精度、高速运算放大器LF357。
用multisim软件画电路图如下：仿真后波形如下：产生方波2.前置放大电路选用NE5532芯片，因为NE5532具有高精度、低噪音、高阻抗、高速、宽频带等优良性能且是双运放集成，具有很高的性价比。
低频功率放大器的设计报告
低频功率放大器的制作摘要本文介绍一种用Mos大功率管构成的低频功率放大器实用电路。
低频功率放大器是一款将弱源信号尽可能放大的模块，主要用于音源信号设备、控制系统和测量系统中。
将无法识别的信号放大，再经过外围设备仿真，达到轻易识别。
MOS大功率管是用MOS分立元件制作的大功率场效应管。
由于它是电压控制器件．不存在双极型功率晶体管易出现的二次击穿现象．因而可靠性较高在电子技术应用．特别是在大电流应用的场合获得了越来越广泛的应用。
整个电路主要有稳压电源、前置放大器、功率放大器、功率测量及显示电路共4个部分构成，电路结构简单，所选器件价格便宜，并给出了测试结果。
本文整体分为三个章节：第一章引言，简单介绍低频功率放大器现状及其市场前景；第二章整体方案及设计，本章是全文的核心（包括硬件设计和软件具体设计情况）；第三章电路板的设计安装及调试，介绍PCB板的绘制焊接和整体调试过程。
此外还介绍了怎样使用Protel 99 SE 这个软件来绘制电路原理图，并根据电路原理图生成PCB板图，以及在制作PCB板时遇到的一些问题和解决的办法。
实验结果表明该功率放大器在带宽、失真度、效率等方面具有较好的指标、较高的实用性，为功率放大器的设计提供广阔的思路。
关键词数模转换电路弱信号前置放大级电路功率放大电路稳压电源电路保护电路低频功率放大器的制作............................................................. - 1 -摘要...................................................................................... - 2 -关键词 .................................................................................... - 2 -第一章引言............................................................................ - 6 -1.1 低频功放简介............................................................................................ - 6 -1.2 任务要求................................................................................................... - 6 -第二章整体方案及设计........................................................... - 8 -2.1 方案简述................................................................................................... - 8 -2.2 整体设计框图............................................................................................ - 8 -2.3 电路说明................................................................................................... - 9 -2.3.1 稳压电源设计..................................................................................... - 9 -2.3.2 前置放大级设计 ............................................................................... - 10 -2.3.3 功率放大电路设计............................................................................ - 11 -2.3.4 波形变换电路设计............................................................................ - 12 -2.3.5 显示电路设计................................................................................... - 13 -2.3.6 功率测量电路设计............................................................................ - 13 -2.3.7 保护电路设计................................................................................... - 14 -2.4 主要芯片简介.......................................................................................... - 15 -2.4.1 ADC0809............................................................................................ - 15 -2.4.2 AD637 ............................................................................................... - 17 -2.4.3 7805 ................................................................................................. - 19 -2.4.4 1117 ................................................................................................. - 23 -2.4.5 7915 ................................................................................................. - 24 -2.5 软件部分................................................................................................. - 25 -第三章电路板的设计安装及调试............................................ - 27 -3.1 Protel 99 SE简介 ................................................................................. - 27 -3.2 原理图的绘制.......................................................................................... - 27 -3.3 PCB的绘制 .............................................................................................. - 28 -1、生成引脚报表 ........................................................................................... - 29 -2、生成电路板信息报表................................................................................. - 29 -3、生成网络状态报表 .................................................................................... - 29 -4、生成元件报表 ........................................................................................... - 29 -3.4 打印电路板 ............................................................................................. - 29 -3.4.1 生成PCB文件注意事项 .................................................................... - 29 -3.4.2 选择铜板尺寸注意事项 .................................................................... - 30 -3.5 腐蚀电路板 ............................................................................................. - 30 -3.5.1 铜板打孔注意事项............................................................................ - 30 -3.5.2 要铜板上焊接元器件的注意事项 ...................................................... - 30 -3.5.3 元器件的装配与布局 ........................................................................... - 31 -3.5.4 如何提高焊接品质............................................................................... - 31 -3.6 焊接与整机装配调试............................................................................... - 32 -3.7 功能测试及结果分析............................................................................... - 33 -3.8 结束语 .................................................................................................... - 33 -参考文献............................................................................... - 34 -致谢.................................................................................... - 35 -附录1 各部分电路原理图.............................................................................. - 36 -附录2 整机电路PCB图 ................................................................................. - 39 -附录3 整机电路元器件列表 .......................................................................... - 42 -第一章引言1.1 低频功放简介功率放大器不仅仅是消费产品（音响）中不可缺少的设备，还广泛应用于控制系统和测量系统中。
OCL_低频功率放大器设计报告
目录1设计的目的及任务 (1)1.1 课程设计的目的 (1)1.2 课程设计的任务 (1)1.3 课程设计的要求及技术指标 (1)2 OCL低频信号放大器的总方案及原理框图 (1)2.1 系统概述 (1)2.2方案选择及原理框图 (3)3 各部分电路设计 (6)3.1各个单元电路的设计 (6)3.2电路的参数选择及计算 (10)3.3 总电路图 (17)4 电路仿真 (17)4.1 输入与输出波形对比 (18)4.2 输入与输出功率对比 (18)5 PCB版电路制作 (19)5.1 绘制原理图并到处网络表文件 (19)5.2 设置PCB的尺寸 (19)5.3 导入网络表 (20)5.4布局元件 (21)5.5自动布线 (21)6实验总结 (23)7仪器仪表明细清单 (25)8 参考文献 (26)- 1 -一．课程设计的目的和设计的任务1.1 设计目的（1）进一步熟悉和掌握模拟电子电路的设计方法和步骤掌（2）进一步理解功率放大器的结构、组成及原理，将理论和实践相结合1.2设计任务1.已知条件输入电压幅值Uim<0.1V，负载电阻RL=8欧姆2.指标要求出功率>4W，输出电阻>40K，工作频率20HZ—20KHZ。
1.3课程设计要求1．完成全电路的理论设计2. 参数的计算和有关器件的选择3．可对电路进行仿真4，撰写设计报告书一份：A3图纸至少1张。
报告书要求写明一下主要内容（1）总体方案的选择和设计（2）各个单元电路的选择和设计（3）仿真过程的实现二. OCL低频信号放大气的总方案及原理框图华北科技学院课程设计2.1系统概述功率放大器是以向负载输出一定功率为主要目的的放大电路。
所谓功率放大，只是把直流供电电源的能量转换为放大器输出的能量。
按工作方式，功率放大器分为甲类、乙类、丙类、丁类和甲乙类；按输出方式，功率放大器分为有变压器输出，无变压器输出（OCL）、无电容输出（OCL）、无变压器平衡输出（BTL）等。
实用低频功率放大器的设计与实现
- 1 -- 2 -- 3 -根据其中： V o 为输出电压幅值总电压增益：根据增益分配原则，前置级电压增益：前置级第二放大电路最大增益为：- 4 -0.35rt f b ×=推动管T 1、T 3的特征频率1T f 为：1160.350.351003MHz 1210T r f t b -æöæö³×=´»ç÷ç÷´èøèø输出管T 2,T 4的特征频率2T f 为：2260.350.35401MHz 1210T r f t b -æöæö³×=´»ç÷ç÷´èøèø对乙类OCL 放大器来说，根据以上计算，推动管选用对管D669、B649(180V/8A /15W)，输出管选用对管B668、B718（120V/8A/80W ），其参数可以满足要求和工程情况。
２.４ 减小失真由于采用OCL 电路，首先要保证正、负两边放大电路直流偏置的对称。
为了减少交越失真，应把T 1～T 4管子的静态工作点适当提高，并且使两组对管完全对称，解决方法一是调节R w4、R w5, 使输出点的静态电位尽量接近零。
二是采用具有负温度系数的二极管D 1、D 2 (1N4148), 同时电阻R 20,R 9,R 10构成p 型连接，R 20采用负温度系数电阻，来补偿由于温度升高引起的输出管β值增加。
运放LF365 [7]，C 8,R 27构成模拟积分器。
将功放管输出的交流成分滤除。
将直流成分反馈到U 3（NE5534A ）的输入端组成直流负反馈。
目的是减小由于无输出电容结构带来的输出直流成分。
低频功率放大器
摘要：基于NE5532和ＬＭ１８７５作为主要芯片，设计并实现一个实用低频功率放大器。
本文介绍了具有弱信号放大能力的低频功率放大器的基本原理、内容、技术路线。
整个电路主要由稳压电源（两个）、前置放大器、功率放大器和波形变换电路共四部分构成。
一个稳压电源为前置放大器提供稳定的直流电源、另一个主要为功率放大器提供稳定的直流电源。
前置放大器主要是电压的放大。
功率放大器主要实现电流、同时附带较低的电压放大。
波形变换电路是将正弦信号电压变换成规定要求的方波信号。
设计的电路结构简洁、实用，充分利用到了集成功放的优良性能。
测试结果表明该功率放大器在带宽、失真度、效率等方面具有较好的指标、较高的实用性,为功率放大器的设计提供了广阔的思路。
关键词：正弦波—方波转换前置级放大功率放大自制稳压电源电路目录摘要： (1)关键词： (1)一、引言 (3)二、总体方案设计 (4)2.1设计思路 (4)2.2单元模块方案论证与比较： (4)2.2.1波形变换电路： (4)2.2.2弱信号前置放大级： (5)2.2.3功率放大级： (6)2.2.4自制稳压电源： (7)2.2.5 显示电路 (8)2.3系统软件设计 (8)三.设计实现 (9)四、系统测试： (10)4.1仪器设备 (10)4.2测试方法和测试结果 (10)4.2.1 测试方法 (10)4.2. 2要求指标与实测指标对比，见表2： (11)五．总结 (11)参考文献： (12)附录： (12)１．主程序代码： (12)２．系统整体原理图： (13)３.ＬＭ３９１４内部结构图 (14)４．整体实物图 (14)一、引言功率放大器在家电、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。
低频功率放大器作为音响等电子设备的后级放大电路，又是音响等电声设备消耗电源能量的主要部分。
因此设计出实用、简洁、高效率的低频功率放大器是一个发展方向。
题目要求设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器，在放大通道的正弦信号输入电压幅度为5~700mV，等效负载电阻RL为8Ω下，放大通道应满足：输出功率PoR≥10W；带宽BW≥50~10000Hz；在PoR下和BW内的非线性失真系数≤3%；在PoR下的效率≥55%；在前置放大级输入端交流短接到地时，RL=8Ω上的交流声功率≤10mW。
低频功率放大器
低频功率放大器摘 要 近几十年来在音频领域中，A 类、B 类、AB 类音频功率放大器一直占据比较重要的地位，其发展经历了这样几个过程：所用器件从电子管，晶体管到集成电路过程；电路组成从单管到推挽过程；电路形式从变压器到OTL 、OCL 、BTL 形式过程。
其最基本类型是模拟音频功率放大器，本文介绍了一款采用集电极输出，并具有补偿和调零功能的实用低频功率放大器的设计过程。
该设计包括前置放大、功率放大、电源、功率显示四个部分。
前级放大采用集成运放电路，给输入信号一定的电压放大；功率部分采用了差分放大电路推动后级场效应管，使其输出功率达到预期要求；电源是用双输出变压器、稳压管等元器件组成；功率显示这个部分，采用数码管显示。
一、 方案设计 1.1 总体方案设计低频功率放大器，其原理如图1.1所示。
前置放大电路主要完成对小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带要宽，噪音要小;功率放大电路决定了整机的输出功率、非线性失真系数等指标，要求效率高尽可能，失真尽可能小、输出功率大。
设计时首先根据技术指标要求，对整机电路作出适当安排，确定各级的增益分配，然后对各级电路进行具体的设计。
因W 5P 0≥，所以此时的输出电压V 3.6R P U L o o ≥=，要使输入5mV 的信号放大到输出的8V ，所需的总放大倍数为1260mV53V .6u u A i o u =≥=图1.1 低频功率放大器原理框图1.2 前置放大器的设计由于输入的音频信号非常微弱，故一般在功率放大电路前面加一个前置放大器。
方案一：如图1.2所示，利用节型场效应管2SK30作为前置放大。
2SK30属于耗尽型场效应管，偏置电路变得简单，但该电路对电源的要求较高，故不采用此方案。
图1.2 前置放大电路方案二：考虑到所设计的电路对频率响应及零输入时的噪声、电流、电压的要求前置放大电路选用集成运算放大器LF353.它是一种双路运算放大器，属于高输入阻抗低噪声集成器件，前置放大电路由LF353组成的两级放大电路完成，如图1.3所示。
低频功率放大器课程设计
摘要本文主要叙述的是一个功率放大电路的设计整个电路主要由前置放大器、功率放大器2部分构成。
由前置放大器把小信号放大可以让OCL正常稳定的工作，用OCL电路实现功率的放大。
为了减少交越失真，应当设置合适的静态工作点。
使两只放大管均工作在临界的导通或微导通状态提升工作效率，稳定。
设计之后用mulsitim进行仿真，仿真结果达到任务书要求。
实验表明设计的电路结构简洁、实用，充分利用到了集成功放的优良性能。
关键词:OCL电路;前置放大电路;功率放大电路;效率目录1、绪论 (1)2、方案的确定 (1)前置放大器方案设计 (1)功率放大器的设计 (2)3、工作原理、硬件电路的设计或参数的计算 (4)前置放大器 (5)器件介绍 (5)参数设计 (6)OCL电路 (6)参数的设计 (7)功率的指标分析 (7)4、总体电路设计和仿真分析 (8)总体电路设计 (8)仿真分析 (8)前置放大器的仿真 (8)OCL电路 (11)频带宽度的仿真检验 (14)5、心得体会 (15)参考文献 (15)附录 (16)元器件清单 (16)总电路图 (17)1、绪论功率放大电路的使用非常广泛。
在日常生活中我们也离不开功率放大电路的应用。
例如我们通过音响来放大音频信号，让更多的人可以听到.广播通过低频功率放大信号可以让信号传送的更远。
功率放大信号与我们的日常息息相关。
本次课设的主要要求是设计一个功率放大电路，符合指标为输入正弦信号电压幅值≦150mV ，等效负载电阻 8下，放大通道应满足：1.额定输出功率P om ≧3W ；2.带宽BW ≧10kHz ；3.效率η≧70﹪2、方案的确定如图所示为方案的框图。
输入信号前置放大器方案设计方案一：分立元件共射放大电路。
如图所示。
图 共射放大电路 求出I C ，I B ,U CEQ 选择合适的静态工作点，防止顶部失真与底部失真。
然后提供正弦信前置放大器 功放电路号保证共射电路的稳定放大。
共射放大电路既可以放大电压又可以放大电流并且有很大的增益，适用与放大低频信号。
低频功率放大器的理论设计方案
低频功率放大器的理论设计摘要实用低频功率放大器主要对音频信号进行功率放大，本文介绍了具有弱信号放大能力的低频功率放大器原理、电子线路及应用。
该电路由稳压电源、前置放大器、功率放大器、波形变换电路和保护电路五部分构成。
稳压电源是为前置放大器、功率放大器提供稳定的电源。
前置放大器是进行电压的放大。
功率放大器实现电流、电压的放大。
波形变换电路将正弦信号电压变成要求的方波信号。
设计的电路结构简洁、实用，充分体现了集成功放的优良性能。
该功率放大器失真度较低、效率较高，为以后的功率放大器设计提供了广阔思路。
关键词：正弦波—方波转换；电路功率放大电路；自制稳压电源电路；弱信号前置放大级电路AbstractThe utility of the low frequency power amplifier are mainly applied in the audio signal of power amplifier, this article introduces the weak signal amplifier ability has the low frequency power amplifier, the principle of the content, the technical route. The main circuit manostat, preamplifier, power amplifiers, wave transform circuit and the protection circuit five parts. V oltage stabilizer for pre-amplifier, power amplifier provide stable dc power. The preamplifier is voltage scaling. Power amplifier realize current, voltage scaling. Wave transform circuit will sine signal voltage into requirements of the square wave signal. The design of the structure is simple, practical circuit, make full use of the good performance of the integrated amplifier. The power amplifier in bandwidth, distortion degree, have a high efficiency of solid, for the following power amplifier design to provide a broad ideas.Key words ：Sine wave-squarewave transform circuit 。
低频功率放大器设计
（这是一篇网上的文档，我觉得还不错，就档下来了，现在把它上传了，希望大家可以看到有用的东西）功率放大电路设计摘要:本文总结了电子设计实验中常用的几种功率放大电路的设计方案,针对不同的设计要求和设计条件从电路搭建、注意事项及测试结果进行了说明,能满足大多数实验电路设计的需要。
关键词:功率放大;推挽输出;丙类功放一.前言在电子电路设计中,很多系统需要对输出信号进行放大,以提高其带负载能力,驱动后级电路,因此就要对信号进行功率放大。
功率放大器的主要性能指标有输出功率及效率,其按照电流导通角的不同,可分为甲、乙、丙三类工作状态。
甲类放大器电流的通角为180度,适用于小信号低频放大,效率最低;乙类放大器的通角约为90度,适于宽带大功率工作,大多数集成运放的末级输出都采用乙类推挽形式;丙类放大器的电流的通角则小于90度,电流波形失真太大,只适于以调谐回路为负载的窄带放大,但效率较甲、乙类高。
【1】二.电路设计(一)大电流高摆幅运放若不考虑成本限制,可直接采用大输出电流、高摆幅运算放大器作为输出级。
设计重点在于运放的选择及电路连接。
市面上有各种性能的Buffer以及可用以驱动的运放,它们能满足大多数设计的要求。
专门的驱动芯片如BUF634,其输出电流达250mA,摆率为2000V/us。
美国德州仪器公司也有许多相关产品,如THS3121,输出电流可达450mA,摆率达1500V/us。
设计的关键在于芯片的正确使用,由于大多数为电流型运放,故反馈电阻的选取很重要,另外由于处理的是高频信号,所以电源去耦,电路布线方面也须十分注意。
经实验测试,THS3121在反馈电阻取470Ω、增益为2时在50Ω负载时小信号-3dB带宽达100MHz,-0.1dB带宽达30MHz,并且在电压峰-峰值为10V的输出状态下,频率大于10MHz时仍无失真现象。
(二)互补对管推挽输出若对功率放大要求不高,可采用分立元件搭建,以互补对管推挽电路作为输出级。
实用低频功率放大器
电子世界２００５年５期51・・将输入信号放大并向负载提供足够大功率的放大器叫功率放大器。
由于功率放大器运行中的信号幅度（电压、电流）大，其突出的问题是要解决非线性失真和各种瞬态失真。
所以，功率放大器的主要任务是在不失真前提下放大信号的功率。
一般在电路结构上采用不同形式，来减小信号的失真，提高输出功率，满足人们对音响设备的不同需求。
方案论证常见的音频功率放大器可分为甲类、乙类和甲乙类三种。
另外，为了完全消除甲乙类和乙类功率放大器产生的交越失真，近来又出现了超甲类放大器和直流放大器等，可供选择的方案有很多。
根据设计题目要求，可供选择的功率放大可由分立元件组成，也可由集成电路完成。
由分立元件组成的功放，如果电路选择得好，参数恰当，元件性能优越，且制作和调试得好，则性能很可能高过较好的集成功放。
许多优质功放均是分立功放。
我们熟悉的集成功放有ＬＭ１８７５、ＴＤＡ２０４０Ａ、ＴＤＡ１５１４等，其中ＴＤＡ２０４０Ａ功率裕量不大，ＴＤＡ１５１４外围电路较复杂，且易自激。
这两种功放的低频特性都欠佳，ＬＭ１８７５外围电路简单，电路成熟，低频特性好，保护功能齐全，它的不足之实用低频功率放大器・庄渊昭・摘要：本文详细介绍了一款采用集电极输出，并具有补偿和调零功能的实用低频功率放大器的设计过程。
该设计包括前置放大、功率放大、电源、波形变换、功率指示输出保护电路等部分。
图２实用电路处是高频特性较差（ＢＷ≤７０ｋＨｚ）。
而ＮＥ５５３４无论在噪声、转换速率、增益宽积等方面性能都很优异，因此，选用ＮＥ５５３４作推动级的功率放大。
设计要求前置放大输入交流短接到地时，ＲＬ＝８Ω的电阻负载上的交流噪声功率低于１０ｍＶ，因此要选用低噪声运放。
本装置选用优质低噪声运放ＮＥ５５３２Ｎ。
设计要求放大电压幅度为５～７００ｍＶ时，输出都能以Ｐｏ≥１０Ｗ满功率不失真输出，信号需放大几十倍 ；又考虑到运放的放大倍数与通频带的关系，固应采用两级放大。
增益调节可用电位器手动调节，也可用自动增益控制，但考虑到简洁，本装置采用手动增益调节。
低频功率放大器的设计与制作——功放部分
摘要 (1)英文摘要 (1)引言 (2)1 系统方案设计 (3)1.1 系统框图 (3)1.2 前置运放设计方案 (3)1.3 功率放大器设计方案 (8)2 硬件电路设计 (10)2.1 前置放大电路设计 (10)2.2 放大电路设计 (11)2.3 功率放大电路设计 (12)2.4 带阻滤波电路设计 (12)2.5 电源电路设计 (14)2.6 低频功率放大器总图 (15)3 元器件选配 (16)4 硬件电路的制作 (17)4.1 前置放大电路PCB的制作 (17)4.2 功率放大电路PCB的制作 (17)4.3 电源电路PCB的制作 (18)5 调试 (19)5.1 调试与测试所用仪器 (19)5.2 测试内容 (19)5.3 测试步骤 (19)结论与谢辞 (24)参考文献 (25)附件一原理图 (26)附件二 PCB 图 (28)附件三实物图 (29)低频功率放大器的设计与制作——功放部分信息工程学院通信网络与设备专业余国斌摘要:设计并制作一个频率信号功率放大器，它主要由前置放大电路、功率推动电路、功率放大电路、及电源电路等部分组成。
前置放大电路采用NE5532为主要芯片，功率推动级同样采用了NE5532，功率放大电路采用了场效应管IRF530/IRF530，通频带部分采用NE5532作为主体芯片。
制作出来的低频功率放大器具有输入阻抗高、失真度小、放大倍数大、输出稳定性高等特点。
关键词:放大功率运放场效应管Design and Manufacture of Low-FrequencyPower Amplifier——Amplifier Section （Major of Communication Network and Equipment，Information and Engineering College，JinHua College of Vocation And Technology, Yu Guobin）Abstract:Design and production of a frequency signal power amplifier, which is mainly from the preamplifier circuit, the power to promote the circuit, power amplifier circuit, and power circuit components. NE5532 preamplifier circuit used as the main chip, the power to promote the same level using NE5532, power amplifier circuit using FET IRF530/IRF530, pass band as the main part is NE5532 chip. Produced low-frequency power amplifier with high input impedance, distortion is small, the magnification large, and high output stability. Keywords:Zoom power FET op amp引言近年来，现代电子技术的飞速发展和家庭影院需求档次的不断提高, 人们已基本上不满足于普通的家用音响所能够提供的音质音效了，需要音质更纯正、立体声音效更佳、高低音的频率响应丰满、功能更佳智能化的影音系统。
低频功率放大器报告
2013年课程设计实验报告实用低频功率放大器学院：班级：姓名：学号：序号：一、任务：设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。
其原理示意图如下：二、技术指标：1.基本要求：（1）在放大通道的正弦信号输入电压幅度为（50~700）mV，等效负载电阻RL为8Ω下，放大通道应满足：a.额定输出功率POR≥10W;b.带宽BW≥(50~10000)HZ;c.在POR下和BW内的非线性失真系数≤3%;d.在POR下的效率≥55%;e.在前置放大处级输入端交流短接到地时，RL=8Ω上的交流声功率≤10mV（2）自行设计满足本设计任务要求用的稳压电源，画出实际的直流稳压电源原理图即可。
2.发挥部分（1）放大器的时间响应：a.方波产生由外供正弦信号源经变换电路产生正、负极性的对称方波;频率为1000HZ;上升和下降时间≤1us;峰—峰值电压为200mVP-P。
用上述方波激励放大通道时，在RL=8Ω下，放大通道应满足。
b. 额定输出功率POR≥10W;c.在POR下输出波形上升和下降时间≤12us;d.在POR下输出波形顶部斜降≤2%;e.在POR下输出波形过冲量≤5%;（2）放大通道性能指标的提高和实用功能的扩展（例如：提高工作效率、减小非线性失真）3.要求：设计与总结报告；方案设计与论证，理论分析与计算，电路图，测试方法与数据，结果分析，要有特色与创新主要参考元件：LM1875、LF353、LM311、UA741、NE5532三、方案设计：1.波形转换电路先经过前级放大后再直接采用施密特触发器进行变换与整形。
而施密特电路可用高精度、高速运算电路搭接而成，利用稳压管将电压稳定在6．2 V左右，然后利用电阻分压得到要求的正负对称的峰一峰值为200 mV 的方波信号。
运放选用NE5532，施密特电路采用高精度、高速运算放大器LF357。
用multisim软件画电路图如下：仿真后波形如下：产生方波2.前置放大电路选用NE5532芯片，因为NE5532具有高精度、低噪音、高阻抗、高速、宽频带等优良性能且是双运放集成，具有很高的性价比。
低频功率放大器毕业设计
基于Multisim的实用低频功率放大器仿真设计学员:指导教员：单位：目录第一部分摘要、引言一…………………………………二、…………………………………低频功放的概念三、…………………………………设计框架的形式四…………………………………系统总增益第二部分各部分电路的选择与设计一、…………………………………输入级的设计二、………………………………前置放大级的设计1，电路的设计2，电路参数的计算三、………………………………音频控制级的设计1，反馈式高低音电路的设计电路工作原理2，设计方法四、…………………………末级功率放大级的设计1，基本要求2，电路形式的要求3，末级功放参数计算五、…………………………供电电路与接地六、…………………………总体电路第三部分问题与分析结束语参考文献正文1.1摘要1.2低频功率的理念低频功率放大器是一种能量转换电路，在输入信号的作用下，电路把直流电源的能量，通过前置放大级，功率放大级，转换成随输入信号变化的输出功率送给负载。
功率放大器不仅仅是消费产品中不可缺少的部分，例如音响，还广泛应用于控制系统和测量系统中，用途相当的广泛。
在科学技术日新月异的今天，低频功率放大器已经是一个技术相当成熟的领域。
很多年以来，人们付出了不懈的努力，使它无论是在线路技术方面还是在元器件方面乃至思想认识上都取得了长足的进步。
由于低频功率放大器运行中的信号幅度，如电压、电流都很大，其突出的问题是要解决非线性失真和各种瞬态失真。
因为，功率放大器的主要任务是在不失真的前提下放大信号的功率。
一般在功放电路结构上可采用不同的形式，以满足人们对音响设备的不同要求。
1.2设计框架的形式常见的音频功率放大器电路可以分为甲类，乙类和甲乙类三种。
另外为了完全消除甲乙类和乙类功率放大器产生的交越失真，又出现了超甲类放大器和直流放大器等等。
可供选择的方案有很多。
根据设计题目要求，功率放大可由分立元件组成，也可以由集成电路完成。
低频功率放大器的理论设计
低频功率放大器的理论设计摘要实用低频功率放大器主要对音频信号进行功率放大,本文介绍了具有弱信号放大能力的低频功率放大器原理、电子线路及应用。
该电路由稳压电源、前置放大器、功率放大器、波形变换电路和保护电路五部分构成。
稳压电源是为前置放大器、功率放大器提供稳定的电源。
前置放大器是进行电压的放大。
功率放大器实现电流、电压的放大。
波形变换电路将正弦信号电压变成要求的方波信号。
设计的电路结构简洁、实用,充分体现了集成功放的优良性能。
该功率放大器失真度较低、效率较高,为以后的功率放大器设计提供了广阔思路。
关键词 :正弦波—方波转换 ;电路功率放大电路 ;自制稳压电源电路;弱信号前置放大级电路AbstractThe utility of the low frequency power amplifier are mainly applied in the audio signal of power amplifier, this article introduces the weak signal amplifier ability has the low frequency power amplifier, the principle of the content, the technical route. The main circuit manostat, preamplifier, power amplifiers, wave transform circuit and the protection circuit five parts. Voltage stabilizer for pre-amplifier, power amplifier provide stable dc power. The preamplifier is voltage scaling. Power amplifier realize current, voltage scaling. Wave transform circuit will sine signal voltage into requirements of the square wave signal. The design of the structure is simple, practical circuit, make full use of the good performance of the integrated amplifier. The power amplifier in bandwidth, distortion degree, have a high efficiency of solid, for the following power amplifier design to provide a broad ideas.Key words :Sine wave-square wave transform circuit ;Power amplifier; Circuit homemade manostat circuit ;Weak signal level preamplifier circuit目录第 1章绪论 . .................................................................................................................. 1 第 2章总体方案的设计 . .............................................................................................. 4 2.1总体方案的论证 .......................................................................................... 4 2.2波形的变换电路 .......................................................................................... 4 2.3弱信号前置放大级 ...................................................................................... 5 2.4功率放大级 ................................................................................................. 5 2.5自制稳压电源 ............................................................................................. 6 2.6方案的选择 ................................................................................................. 6 第 3章单元模块设计 . .................................................................................................. 7 3.1波形变换电路 .............................................................................................. 7 3.2弱信号前置放大级 ...................................................................................... 8 3.3功率放大电路 ............................................................................................ 10 3.4自制稳压电源电路 .................................................................................... 12 3.5特殊器件的介绍 ........................................................................................ 12 第 4章总结 . ................................................................................................................ 14 参考文献 . ..................................................................................................................... 15 致谢 . (17)第 1章绪论低频功率放大器 [1]是一个技术相当成熟的领域,几十年来,人们为之付出了不懈的努力,无论从线路技术还是元器件方面,乃至于思想认识上都取得了长足的进步。
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——第二届全国大学生电子设计竞赛题
一、任务 设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率 放大器。其原理示意图如下：
二、设计要求 1. 基本要求 （1）在放大通道的正弦信号输入电压幅度为（5～700） mV，等效负载电阻RL为8Ω下，放大通道应满足： ① 额定输出功率POR≥10W； ② 带宽BW≥（50～10000）Hz； ③ 在POR下和BW内的非线性失真系数≤3%； ④ 在POR下的效率≥55%； ⑤ 在前置放大级输入端交流短接到地时，RL=8Ω上的 交流声功率≤10mW。 （2）自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。
R16 390k
D2 1N4001
R12 0.5 FU
Vi
R1 100
C1 1.0uF R2 27k
Q1 Q2 2N2222 2N2222 R7 1.0k R6 12k D1 1N4001 D5 14V R15 5K _LIN Key = A C3 10pF R10 27k R17 50%
D3 1N4001 R11 200 R13 0.5
1.4V VOP=14V 功率放大级增益=10倍
VIP= 5mV
前置放大级增益=280倍
功率放大级电路可直接选用集成功率放大器，如TDA2030A， TDA1521，STK4191等芯片，完全满足本课题要求；也可以 选用分离元件来组成。二者各有其特点：集成功率放大电路的 调节比较简单，但进行级联时，如果要对整机的性能进行改善，
2．发挥部分 （1）放大器的时间响应 ① 方波产生：由外供正弦信号源经变换电路产生正、 负极性的对称方波：频率为1000Hz、上升时间≤ 1μs、峰峰值电压为200mVpp。 用上述方波激励放大通道时，在RL=8Ω下，放大通道 应满足： ② 额定输出功率POR≥10W；带宽BW≥（50～10000） Hz； ③ 在POR下输出波形上升时间和下降时间≤12μs； ④ 在POR下输出波形顶部斜降≤2%； ⑤ 在POR下输出波形过冲量≤5%。 （2）放大通道性能指标的提高和实用功能的扩展（例如提 高效率、减小非线性失真等）。
(3) 功率放大器在额定输出功率Po和BW内，非线性失真系数
≤3%。这项技术指标指出经过功率放大器放大后的正弦波 的非线性失真所容许的范围，只要信号是经过线性放大， 一般都能够满足≤3%的要求，否则，要对信号的非线性失 真进行改善。
四、主要技术指标分析 （4） 在Po下的效率≥55%。这项指标说明功率放大器输出功率 的转换效率，通常用输出功率与电源消耗的总功率之比值来表
三、评分意见 项目 得分
基本要求
设计与总结报告：方案设计与论 证，理论计算与分析，电路图， 测试方法与数据，结果分析
实际制作完成情况
50
50
发挥部分
完成第一项 完成第Leabharlann 项 特色与创新20 10 20
四、主要技术指标分析
1. 基本要求部分的技术指标分析 (1) 功率放大器的输入信号电压Vi由信号源提供5mV~700mV 的正弦波，输出电压信号Vo从8Ω的等效负载电阻上获得。 额定输出功率Po≥10W，这项指标说明在输入信号5mV~
D4 1N4001
RL 8.
R14 10K _LIN Key = A 50%
靠集成功率放大级的调节往往达不到目的；而由分离元件组成
的功率放大器，虽然电路的调节比较繁琐，但可以通过功率放 大级的调节改善整体的性能。因此我们选用了由分离元件晶体
管组成的功率放大电路，如图所示。
VCC
VCC 18V Q6 2N3055 Q4 2SD667
R3 27k
R4 2.2k
R5 2.7k
R8 180 Q3 2N5401 C2 10pF
VOP 2PR 2 10 8V 12.6V
为留有充分余地，取VOP=14V。由此可以计算功率放大器的总 电压增益 AV，即 AV =VOP/VIP=14V/5mV=2800 用分贝表示， AV =20lg（VOP/VIP ）=68.9dB
如何将这2800倍的总电压增益比较合理地分配给前置放
示，即：η=Po/PDC。 η≥55%说明功率放大器的功率输出级只能
工作在甲乙类或者乙类，不能工作在甲类，因为甲类功率放大 器的效率最高也不能超过50%。
（5）当前置放大级的输入端交流短接到地时，RL=8Ω上的交流
声功率≤10mW。这项指标是指在没有信号输入时，放大器输出 的噪声功率，即要求前置放大级的输入端引入的噪声越小越好。
2. 发挥部分的技术指标分析 （1） 设计制作满足本设计要求的稳压电源。这需要根据所 设计的具体电路来决定稳压电源的输出电压和输出功率。 （2） 放大器的时间响应：因为方波的上升和下降时间可以 反映放大器的时间响应。故要求方波产生电路能将正弦波变
换成正负极性对称的方波，且方波的输出端还要进行限幅，
大级和功率放大级，这是设计中很关键的一步，这与所选用的
器件、电路类型以及实际经验都有关系。通常功率放大级的电 压增益不能太大，因为这一级的信号比其它级的信号要大很多， 增益太大容易引起自激，一般取十几倍。可以暂取10倍进行计 算，以后再通过实验电路进行调整。这样，前置放大级的电压 增益就为280倍。电压增益分配如图所示。
使其电压峰峰值为200mV。
五、电路设计 设计思路：逐步分析已知条件和未知因素之间的关系。如 在本课题中，输入信号的大小和输出功率是已知的，但它们之 间传输通道信号的大小是未知的，需要逐一求出。可以按照从 前置放大级到功率放大级的顺序逐一设计计算，也可以从功率 放大级到前置放大级的顺序设计计算。下面以后者为例进行设 计。 1. 功率放大级电路设计 当功率放大器以Po≥10W的满功率不失真输出时，输出电压的 幅度为
700mV的范围内，均以Po≥10W的满功率不失真输出，即
小信号输入和大信号输入时，都要求满功率不失真输出， 因此，要求放大器的增益是可以调节的。
四、主要技术指标分析
(2) 功率放大器的带宽BW≥50Hz~10KHz。该指标指出了功率
放大器的工作频率范围，通常用3dB带宽表示，是指放大
器的电压增益下降3dB时所对应的频率，即最低频率 fL≤50Hz，最高频率fH≥10KHz。