音响放大器设计与制作

课程设计任务书

学生：专业班级：

指导教师：工作单位：

题目:音响放大器设计与制作

初始条件：

双运算放大器LM358，音频功放芯片TDA2030，电阻若干，电容若干，二极管若干，喇叭一个等等

要求完成主要任务：

利用分离元件或集成电路制作一个音响放大器，可以放大话筒信号或毫伏级音频信号。设计的主要指标：

（1）a．输出功率：0.5W；

b．负载阻抗：4欧姆；

c．频率响应：f L~f H=50Hz~20KHz；

d．输入阻抗：>20K欧姆；

e．整机电压增益： >50dB；

（2）电路要求有独立的前置放大级（放大话筒信号）;

（3）电路要求有独立的功率放大级。

时间安排:

1、十六周布置课程设计任务、选题；讲解课设具体实施计划与课程设计报告格

试的要求；课设答疑事项。

2、十九周提交课程设计报告，进行课程设计验收和答辩。

指导教师签名：

年月日

系主任（或责任教师）签名：

年月日

目录

第一章.绪论 (4)

1.1引言 (4)

1.2音频功率放大器概述 (4)

第二章.设计方案选择 (5)

2.1方案的选取 (5)

2.1.1放大电路设计 (5)

2.1.2音量控制器的设计 (6)

2.1.3音频放大电路的设计 (6)

2.1.4输入稳压源的选取 (6)

2.1.5混响部分的处理 (7)

2.2主要元件介绍 (7)

2.2.1 LM324的介绍 (7)

2.2.2 TDA2030的介绍 (9)

第三章.设计与安装 (10)

3.1 整体框图 .. (10)

3.2 话音放大器与混合前置放大器的设计 (11)

3.3 功率放大电路的设计 (12)

第四章.仿真 (13)

4.1 单独话放性能测试 (13)

4.2 单独功放性能测试 (15)

4.3 整体电路的性能测试 (16)

4.4 仿真中的问题及解决方法 (18)

第五章.安装与制作 (18)

5.1焊接技术 . (18)

5.1.1焊接注意事项 . (18)

5.1.2电路板安装及焊接 (19)

5.1.3电路板和元器件检查 (19)

5.2调试 (20)

第六章.心得体会 (21)

原件清单 (22)

参考文献 (22)

第一章. 绪论

1.1引言

伴随着科学技术的迅速发展，人们生活水平的不断提高，对音频功率放大器的要求越来越高。音频是多媒体中的一种重要媒体。人能够听见的音频信号的频率围大约是 60Hz-20kHz 其中语音大约分布在300Hz-4kHz之，而音乐和其他自然声响是全围分布的。

如何通过分析仪器让音频功放达到更高的要许多人为之努力的永恒的课题，声音经过模拟设备记录或再生，成为模拟音频，再经数字化成数字音频，音频分析就是以数字音频信号为分析对象以数字信号处理的各种理论为分析手段，提取信号在时域，频域一系列特性的过程。

本文基于所学知识模拟制作音响功率放大器，践实所学知识掌握程度，并通过对所学知识来制造和改进相关产品，实际动手的过程中遇见了很多问题，但是在老师的指导和帮助下解决相应的问题。同时在与同组人的讨论学习过程中加强可团队意识的培养，加强了相互间协调合作的能力，从而高质、高效的完成本项任务。

1.2 音频功率放大器概述

音响技术的发展历史可以分为电子管、晶体管、集成电路、场效应管四个阶段。1906年美国的德福雷斯特发明了真空三极管，开创了揉电声技术的先河。1927年贝尔实验室发明了负反馈NFB（Negative feedback）技术后，使音响技术的发展进入了一个崭新的时代，比较有代表性的如“威廉逊”放大器，而1947年威廉逊先生在一篇设计Hi-Fi（High Fidelity）放大器的文章中介绍了一种成功运用负反馈技术，成为了Hi-Fi史上一个重要的里程碑。

60年代由于晶体管的出现，使功率放大器步入了一个更为广阔的天地。晶体管放大器细腻动人的音色、较低的失真、较宽的频响及动态围等特点，，各种电路也相应产生，如：“OTL （Output Transformer Less）”无输出放大器、“OCL（Output Capacitor Less）”放大器等。直至70年代，晶体管放大技术的应用已相当成熟，

各种新型电路不断出现，如：较成功地解决了负反馈电路的瞬态失真和高频相位反转问题的无负反馈放大电路；成功地将甲、乙放大器的优点结合在一起的超甲类放大电路；具有输出功率大、失真小的电流倾注式放大电路等等。从而使晶体管放大器成为音响技术发展中的主流。在60年代初，美国首先推出音响技术中的新成员——集成电路，到了70年代初，集成电路以其质优价廉、体积小、功能多等特点，逐步被音响界所认识。发展至今，厚膜音响集成电路、运算放大集成电路被广泛用于音响电路。

第二章. 设计方案选取

2.1方案的选择

2.1.1 放大电路设计

方案一：采用uA741运算放大器设计电路，uA741通用高增益运算通用放大器，早些年最常用的运放之一。应用非常广泛，双列直插8脚或圆筒8脚封装。工做电压±22V，差分电压±30V，输入电压±18V，允许功耗500mW。

方案二：采用LM324通用四运算放大器，双列直插8脚封装，它部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端，Vi-（-）为反相输入端，表示运放，输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。

方案选取：uA741是通用的放大器，性能不是很好，满足一般要求，而LM324 四运算放大器具有电源电压围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点，本设计放大倍数不高，LM324能达到f=10KHz的频响要求，故选用LM324四运放大器。