基于Multisim的音频功率放大器设计与仿真

信息工程学院

课程设计报告书

题目: 基于Multisimde 音频功率放大器设计与仿真

课程：电子线路课程设计

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2015 年 1 月 3 日

信息工程学院课程设计任务书

信息工程学院课程设计成绩评定表

摘要

TDA2030功率放大电路具有失真小、功率大、所需元件少、制作简单、效果良好等优点，用它来做电脑有源音箱的功率放大部分或MP4等小型功放再合适不过，本论文便是用TDA2030来制作音频功率放大器原件。高效率的音频功率放大器不仅仅是在便携式设备中需要，在大功率的设备中也占有较大的比重。随着人们居住条件的改善，高保真音响设备和高档的家庭影院也逐渐兴起。音频功率放大器在这些设备中起到了很重要的作用。

关键字：TDA2030功率放大电路、音频功率放大器、高效率

Abstract

TDA2030 power amplifier circuit with small distortion, high power, which needs few components, simple fabrication, the advantages of good effect, can use it to make power computer amplifying part or MP4 small power is again appropriate however, this thesis is to make use of TDA2030 audio poweramplifier original. Audio power amplifier with high efficiency is not only the need in portable devices, also account for a large proportion in high power devices. With the development of people's living conditions improve, high fidelity audio equipment and high-end home theater also gradually on the rise. Audio poweramplifier plays a very important role in these devices.

Keywords: TDA2030 power amplifier circuit, audio power amplifier, high efficiency

目录

1前言 (1)

1.1音频放大器的发展 (1)

1.2 音频放大器设计背景 (1)

1.3 音频放大器设计意义 (1)

2任务与条件 (3)

2.1初始条件 (3)

2.2要求完成的主要任务 (3)

2.3设计方案 (3)

3选择器件与参数运算 (4)

3.1运放NE5532介绍 (4)

3.2 TDA 2030介绍 (5)

3.3功率计算 (6)

4单元电路设计 (7)

4.1主电源电路 (7)

4.2调音电路 (7)

4.3功率放大电路 (8)

5电路设计仿真 (10)

5.1仿真电路图 (10)

5.2仿真结果 (10)

总结 (12)

参考文献 (13)

1前言

1.1音频放大器的发展

上个世纪80 年代以前，输出功率仅几瓦的声频功率放大器都要采用分立元件来制作。进入80年代后，国内开始研制生产出一些小功率的功放IC，但由于这些功放IC的性能指标不佳，尤其是可靠性比较差，很快就被国外生产的功放IC所取代。日本生产的HA1392、TA7240曾经是80年代用得非常普遍的功放IC。 HA1392与TA7240的输出功率都只有4W ~ 6W。。意法SGS公司在80年代初开发生产的TDA2030A算是比较好的一款功放IC，它的输出功率能够达到12W以上。尽管SGS公司在TDA2030A基础上又研制出 TDA2040、TDA2050功放IC，使输出功率能够达到24W，但由于它们的电源适用范围只有±22V，如果使用未经稳压的整流滤波直流电供电，它们实际上都只能给4Ω负载输出12W功率。在90 年代以前，电子器件生产厂商提供的功放IC输出功率实际都在30W以下。在经过10多年的努力后，美国NS公司和意法SGS公司都在90年代期间相继开发生产出多款输出功率超过30W的功放IC芯片。其中，LM3876、LM3886是美国NS公司的代表作，TDA7294、TDA7295、 TDA7296是意法SGS公司的代表作。

1.2 音频放大器设计背景

音频放大器的目的是在产生声音的输出元件上重建输入的音频信号，信号音量和功率级都要理想——如实、有效且失真低。音频范围为约20Hz～ 20kHz，因此放大器在此范围内必须有良好的频率响应(驱动频带受限的扬声器时要小一些，如低音喇叭或高音喇叭)。根据应用的不同，功率大小差异很大，从耳机的毫瓦级到TV或PC音频的数瓦，再到“迷你”家庭立体声和汽车音响的几十瓦，直到功率更大的家用和商用音响系统的数百瓦以上，大到能满足整个电影院或礼堂的声音要求。

1.3 音频放大器设计意义

在传统晶体管放大器中，输出级包含提供瞬时连续输出电流的晶体管，实现音频系统放大器许多可能的类型包括A类放大器，AB类放大器和B类放大器。与D类放大器设计相比较，即使是最有效的线性输出级，它们的输出级功耗也很大。这种差别使得D类放大器在许多应用中具有显著优势，因为低功耗产生热量较少，节省印制电路板面积和成本，并且能够延长便携式系统的电池寿命。