作用于高保真音响设备的音频放大器论文

毕业论文

作者学号

系部电子信息工程

专业电子信息工程

题目作用于高保真音响设备的音频放大器指导教师丁文秋

评阅教师

完成时间：年月日

毕业设计(论文)中文摘要

. .

毕业设计(论文)外文摘要

目录

绪论6

二．放大器的程序设计7

（一）电路选型7

（二）参数计算8

（三）元器件选择9

（四）验证定型9

三．晶体管前置放大器10

（一）基本单元电路10

（二）负反馈放大器10

（三）直流放大器13

四、功率放大器15

（一）功率放大器设计要点16

（二）功率放大器的类型18

（三）音频放大器的设计19

五、LM1875的简介28

（一）LM1875的参数简介28

（三）LM1875的电路特点29

六、电路设计30

（一）典型应用电路30

（三）双电源音频功率放大器PCB图32

七、电路制作与调试33

（一）利用PCB制作电路板33

（二）装配与调试：34

八、电路图的绘制与制板中应注意的问题35

（一）S CH原理图应注意常见问题35

（二）PCB设计中应注意的问题36

（三）焊盘应注意的常见问题38

九、总结39

致40

参考文献43

绪论

音频放大器已经有快要一个世纪的历史了，最早的电子管放大器的第一个应用就是音频放大器。然而直到现在为止，它还在不断地更新、发展、前进。主要因为人类的听觉是各种感觉中的相当重要的一种，也是最基本的一种。为了满足它的需要，有关的音频放大器就要不断地加以改进。

进入21世纪以后，各种便携式的电子设备成为了电子设备的一种重要的发展趋势。从作为通信工具的手机，到作为娱乐设备的MP3播放器，已经成为差不多人人具备的便携式电子设备。陆续将要普及的还有便携式电视机，便携式DVD等等。所有这些便携式的电子设备的一个共同点，就是都有音频输出，也就是都需要有一个音频放大器；另一个特点就是它们都是电池供电的。都希望能够有较长的使用寿命。就是在这种需求的背景下，D类放大器被开发出来了。它的最大特点就是它能够在保持最低的失真情况下得到最高的效率。

高效率的音频放大器不只是在便携式的设备中需要，在大功率的电子设备中也需要。因为，功率越大，效率也就越重要。而随着人们的居住条件的改善，高保真音响设备和更高档的家庭影院也逐渐开始兴起。在这些设备中，往往需要几十瓦甚至几百瓦的音频功率。这时，低失真、高效率的音频放大器就成为其中的关键部件。

二．放大器的程序设计

一个实用音频放大器的设计过程大体可按电路选型——参数计算——元器件选择——验证定型的顺序进行。

（一）电路选型

1.确定电路形式及结构

设计音频放大器一般先根据给定的技术指标（如频响、失真度、信噪比、转换速率等）、技术特色（如采用全直流、全对称、失真伺服、超线性等）以及性价比等要求选择合适的电路形式和结构。

在选择电路时，国外音响界普遍推崇一种“简为佳”的说法，即简单的就是最好的。多一个元器件就多一个失真源，因而在能满足给定技术指标要求的前提下，应尽量避免电路复杂化。

2.确定放大级数

一般单级放大器的放大倍数只有几十倍，若电路需要很大的放大倍数，可采用多级放大器，这时总的增益等于各级增益的乘积。在确定放大级数时，每一级的增益不用定的太高，因为增益过高时，放大器的稳定性变差，容易产生自激。

通常还需在放大器中引入适量的负反馈，将电路增益限制在一定的围，这样既可提高放大器的稳定性，又可展宽工作频带降低波形失真。此外电路的总增益的设定还应留有一定的余量。

（二）参数计算

1.确定工作点

晶体管的静态工作点，是影响放大器性能的主要因素。通常前置放大器均工作在甲类状态，故选择工作点时，应使放大器件工作于输出特性曲线的线性放大区，并保证在额定工作状态的任何瞬间都不超越这一区域。

静态工作点一般应选在器件输出特性曲线线性区相对的小电流及低电压区域，这对保护器件有利。但为了增大动态围，减小失真，静态工作点又不能选的过低。通常，输入级的输入信号较小（毫伏或微伏级），工作点可选的低些[如晶体管的ICQ可在（0.1~0.5）mA之间选取，UCEQ也可选的低些]，这样对提高信噪比有利；而后面的放大级，由于信号幅度较大，工作点则应取高些[ICQ可在（0.5~5mA）间选取，UCEQ也可取高些]。此外，为保证工作点的稳定，晶体管的基极偏置电阻不能选的过大。而功率放大器的工作点则应根据电路的类型来确定。

2.计算元件数值

确定了电路结构及工作点，便可根据给定的技术参数要求，计算出电路中各元件的数值和必须掌握的交直流参数，并标注在原理图上，作为制作和调整的依据。

（三）元器件选择

有了合适的电路，其技术指标的实现还有赖于正确选用元器件的质量。即便是质量可靠的同类元器件，若品牌不同，其损耗、噪声系数、稳定性或失真度及失真成分也可能不同。这也是同样的电路，采用不同品牌的元器件时会导致音质方面的差异的原因所在。从图2-1和2-2的有关曲线中，我们可以很直观的看出这种差异。

（四）验证定型

按设计要求制作的放大器，还应进行性能指标测试和客观听音评价，验证其是否达到预定的技术指标和音质水准。若不能达标，应分析其原因，有目的的反复修改设计方案，使之趋于完善，直至符合技术指标要求，方可予以定型。

三．晶体管前置放大器

前置放大器依其用途的不同可分为话筒放大器、线路放大器、唱头和磁头均衡放大器等几种类型。

前置放大器可以由单管放大器和多级放大器构成。它们之中若加入负反馈，又可称为负反馈放大器，并且还有电容耦合和直接耦合之分。

（一）基本单元电路

形形色色的放大器，不管它们的电路怎么复杂，都是由一些最基本的放大单元电路组合而成。最基本的放大单元电路是用一只晶体管构成的共发射极放大电路、共基极放大电路和共集电极放大电路。这三种基本单元电路既可单独构成一个放大器，又可互相组合起来，构成共射-共射、共射-共基、和共射-共集等常用复合放大单元电路或多级放大器，因而它们是放大器的基础。

（二）负反馈放大器

1.负反馈放大器的特点

施加了负反馈的放大器称为负反馈放大器。过高的增益对电路有害无益，它可能导致信噪比劣化或影响电路的稳定，如产生自激等，应设法使之降低。降低