音频功率放大器实验报告

本科实验报告

课程名称：电子电路安装与调试

*名：***

学院：信息与电子工程学院

系：

专业：电子科学与技术

学号：**********

指导教师：***

2016 年7 月15 日

实验报告

课程名称：电子电路安装与调试 指导老师：王子立 成绩：__________________ 实验名称：音频功率放大器的设计、安装与调试 实验类型：设计型 同组学生姓名：_________

一、实验目的 二、实验任务与要求

三、实验方案设计与实验参数计算（3.1 总体设计、3.2 各功能电路设计与计算、3.3完整的实验电路……） 四、主要仪器设备 五、实验步骤与过程 六、实验调试、实验数据记录 七、实验结果和分析处理 八、讨论、心得

一、实验目的

1、学习并初步掌握音频功率放大器的设计、调试方法。

2、学习并掌握电路布线、元器件安装和焊接。

3、掌握音频功率放大器各项主要性能及指标的调试方法。 二、实验任务与要求 1、设计

(1)设计一音频功率放大器，使其达到如下主要技术指标： 负载阻抗：4L R =Ω

额定功率：10o P W =

带 宽：(50~15000)BW Hz ≥ 音调控制：

低音：10012Hz dB ± 高音：1012kHz dB ± 失真度：3%γ≤

输入灵敏度：'

100,5i i U mV U mV <<

噪声功率：10N P mW ≤

(2)设计满足以上设计要求的稳压电源。

2、在Altium Designer 中画出原理图,并进行PCB 板的编辑与设计。

3、根据给定的功率放大器的原理图（三），做如下工作：

（1）分析计算晶体管前置放大器的直流工作电压、电流、输入电阻、输出电阻、各级放大器的交流增益。

（2）分析音调控制电路的工作原理，计算4个极端情况下的交流增益。 （3）安装实验电路板

（4）调试和测试实验电路的增益、频响特性曲线、输入电阻和输出电阻、以及改变某

实验名称：音频功率放大器的设计、安装和调试 姓名：陈肖苇 学号：3140104580_

些电路参数后的性能测试（电路图中括号内的数字）。

（5）分析实验数据，并与理论计算值比较，讨论二者之间的误差和产生误差的原因。 三、实验原理和实验方案设计

作为音频放大器的音源部分，其输出电平既有高至数百毫伏（如调谐器：50~500mV ，线路输出：100~500mV ），也有低至1mV （如话筒：1~5mV ），相差达几百倍。音频放大器就是要把这些不同大小的音源放大后驱动喇叭，发出同等强度的声音。因此，根据不同音源 的需要，可以画出音频放大器的原理框图，如图1所示。

图 1 音频功率放大器框图

1、各部分电路电压增益的确定

根据额定输出功率o =10W P 和负载L =4R Ω，可求得输出电压为

：

o 6.32V V ===

所以整机中频电压增益为：O i 6.32V 63.2100mV

um V A V =

== 通常前置级产生的噪声对整个系统的影响最大，因此前置级的增益不宜太高，一般选取该级增益为：15~10um A =

对音调控制电路无中频增益要求，一般选为：21um A =

装

订

线

实验名称：音频功率放大器的设计、安装和调试 姓名：陈肖苇 学号：3140104580_

因此，功放输出级电压增益应满足下式要求：123um um um um A A A A ≥

对于话筒放大器，话筒输出约为5mV ，而音源线路输出约为100mV ，因此，话筒放大器的电压增益应为：100205umic mV

A mV

≥

=。

确定110um A =，21um A =，3 6.32um A =，20umic A =。 2、功放电源电压的确定

为保证电路安全可靠工作，通常电路的最大输出功率oM P 比额定输出功率要大一些，一般取 1.5oM o P P =。

最大输出电压7.75

om V V =≈

，峰峰值21.9pp om V V ==。 考虑到功率管的饱和压降和串联电阻，电源电压必须大于输出峰-峰值电压。使用双电源，则为±12~14V 。 3、话筒放大器的设计

话筒放大器电路图与给出图三相同，采用共射极放大电路放大，射极跟随器输出。

图 2 话筒放大电路

3.1 1c I 、2c I 的确定

电路的噪声系数与晶体管的工作点有关，晶体管c I 的选择应考虑噪声系数，9014型晶体管一般取几百微安。

这里取900微安。 3.2 1C U 、2E U 的选择

一般选取11/2C C U E ≈，22/2E E U E ≈ 3.3 4R 、6R 、7R 的选取

1114112C C C C C E U E R I I -=

=，1

22671

+)2C E C C E R R I I I ≈≈（。

4R =5K Ω，6R =7R =2.5K Ω

3.4 2R 的确定

增益1422/10,500u A R R R ===Ω 3.5 8R 、4C 的确定

8R 一般选取几百欧姆至几千欧姆，48

3~5

32L C uF f R π≥

=

取8R 为5.1K ，4C 为3.3uF 。 3.6 补偿电容1C 的选择

1C 为防止高频自激之用，一般取几十至几百pF 。

取1C 为270pF 。 3.7 耦合电容2C

21

3~5

2L i C f R π≥

，这里0C 取2.2uF 。

3.8 1R 的选择

1R 的取值应与话筒的输出阻抗相当。由图知为18K 。

3.9 3R 、5R 为反馈电路，这里3R =5R =20K 。 6C 隔直，为2.2uF 。