音频功率放大全解
音频放大器工作原理
音频放大器工作原理
音频放大器是一种电子设备,用于将输入的低音频信号放大到能够驱动扬声器产生清晰、高音质的音频信号。
它主要由输入阶段、放大器阶段和输出阶段组成。
在音频放大器的工作过程中,首先将低音频信号输入到放大器的输入阶段。
输入阶段通常由一个耦合电容和一个直流偏置网络组成。
耦合电容会将输入信号的直流分量隔离,并将交流信号传递到放大器的放大器阶段。
放大器阶段是音频放大器的核心部分,它会对传递过来的交流信号进行放大。
放大器通常采用晶体管、管子或现在较常用的集成运算放大器等器件来实现。
晶体管作为一种电子组件,具有放大电流的能力。
放大器会将输入的交流信号放大到一定的电平。
放大器的输出阶段负责将放大后的信号输出给扬声器。
输出阶段通常由一个电流放大器来驱动扬声器。
电流放大器会在输出端提供足够的电流来推动声音产生。
输出阶段也可以使用功率放大器来提供更大的功率。
整个过程中,音频放大器通过放大器阶段将低音频信号放大到足够的电平,然后通过输出阶段驱动扬声器产生声音。
音频放大器的工作原理可以总结为接收低音频信号、放大信号、输出到扬声器。
通过这一过程,音频放大器可以将低音频信号放大到足够大的水平,使其能够产生高质量的音频效果。
音频放大器工作原理
音频放大器工作原理音频放大器是一种电子设备,用于放大声音信号的强度,以便更好地驱动扬声器或耳机。
它在各种音频设备中广泛应用,包括家庭音响系统、音乐播放器和电视机等。
音频放大器的工作原理可以分为几个关键步骤,其中包括信号放大、功率放大和输出阶段。
1. 信号放大音频信号通常十分微弱,因此首先需要将其放大到足够的水平。
音频放大器的输入端接收到的信号经过预放大器的放大作用,使信号水平达到可以进一步处理的程度。
预放大器使用放大器电路,可以调节增益以及对音频信号进行降噪和滤波处理。
放大器电路中通常包括一个放大器管或晶体管,其工作原理是将微弱的声音信号放大。
2. 功率放大经过预放大器的放大之后,信号仍然比较微弱,需要进一步进行功率放大,以便能够驱动扬声器或耳机。
功率放大器通常通过使用更强大的功率放大器管或晶体管来完成。
这些管或晶体管具有更高的功率输出能力,可以将信号放大到足够的水平,以供后续的音频设备使用。
3. 输出阶段在信号经过功率放大之后,接下来需要对信号进行一些调整和优化,以便最终输出给扬声器或耳机。
输出阶段通常包括音频处理电路和输出放大器。
音频处理电路可以对信号进行均衡、音效处理和音量控制等,以满足不同用户的需求。
输出放大器的作用是将功率放大的信号转化为能够直接驱动扬声器或耳机的电流。
总结起来,音频放大器的工作原理包括信号放大、功率放大和输出阶段。
通过这些关键步骤,音频放大器能够将微弱的音频信号放大到足够的水平,使其能够驱动扬声器或耳机,从而实现音频的放大和播放。
在实际的音频设备中,还会配备其他功能和电路,以提供更加丰富的音频体验。
这些功能包括音频输入选择、音效调节和音量控制等,可以根据用户需求和设备设计进行定制和优化。
音频放大器的工作原理为我们提供了了解音频设备工作的最基本知识,为更好地理解音频技术和设备提供了基础。
音频放大器工作原理
音频放大器工作原理音频放大器是一种用于放大音频信号的电子设备。
它通常用于音响系统、电视、无线电以及其他音频设备中,以增强音频信号的电压和功率,使其能够驱动扬声器产生更高的音量和更清晰的声音。
然而,为了更好地了解音频放大器的工作原理,我们需要深入研究其电路结构和基本原理。
一、音频放大器的电路结构音频放大器的电路结构通常由多个组件组成,包括输入级、放大级和输出级。
输入级用于接收音频信号源,放大级用于放大信号,输出级用于将放大后的信号输出到扬声器。
1. 输入级:输入级通常由音频信号源、耦合电容和放大电路组成。
音频信号源可以是从音乐播放器、电视机或无线电等设备中提取的音频信号。
耦合电容用于将音频信号传输到放大电路,以隔离直流偏置电压。
2. 放大级:放大级是音频放大器的核心部分,它通过使用晶体管、真空管或集成电路来放大音频信号。
这个阶段的主要目标是增加信号的电压和功率,从而使其能够推动扬声器产生声音。
放大级的设计通常涉及选择合适的放大倍数和电压增益,以确保输出信号的质量和稳定性。
3. 输出级:输出级负责将放大后的信号传递给扬声器。
它通常由输出变压器和输出管组成。
输出变压器能够将低阻抗的放大器电路与高阻抗的扬声器电路相匹配,从而实现信号传输和功率匹配。
输出管为信号提供足够的电流,以满足扬声器的驱动要求。
二、音频放大器的基本原理音频放大器的基本工作原理是通过不同的放大级将音频信号从较低的电压和功率放大到适合驱动扬声器的水平。
具体而言,它遵循以下几个步骤:1. 输入阶段:音频信号从音频源引入放大器的输入级。
输入级的任务是将音频信号传递到放大级,并将其隔离直流偏置电压。
2. 放大阶段:放大级接收输入信号并将其放大。
放大级通常使用晶体管、真空管或集成电路来增加信号的电压和功率。
在放大过程中,放大器根据设计要求增加输入信号的幅度,并保持信号的准确性和稳定性。
3. 输出阶段:放大后的信号通过输出级传递到扬声器。
输出级使用输出变压器将放大器电路的低阻抗匹配到高阻抗的扬声器电路上,以确保信号传输和功率传递的匹配性。
音频放大器原理
音频放大器原理
音频放大器原理是指高达功率输出的音频信号放大器的工作原理。
它的作用是将输入的弱音频信号放大,以便在音频扬声器中产生较高的声音。
音频放大器基本上由两个关键部分组成:输入级和输出级。
输入级负责接收音频信号,并将其放大到合适的幅度。
它通常由一个放大器电路和一个耦合电容组成,以确保输入信号的稳定性和质量。
输出级负责将经过放大的音频信号传送到扬声器或音响系统中。
它通常由一个功率放大器电路和一个输出变压器或负载电阻组成,以确保输出信号具有足够的功率,能够驱动扬声器产生高质量的声音。
在音频放大器工作时,输入级首先将音频信号放大到一定的幅度。
然后,输出级进一步将放大的信号进行功率放大,以满足扬声器的需求。
这种放大过程通常涉及对信号进行放大、滤波和调节等处理。
放大器电路通常使用晶体管、电子管或集成电路等器件来实现信号的放大。
这些器件具有不同的特性和工作原理,但它们的目标都是增强音频信号的强度和质量。
总之,音频放大器的原理是通过将输入的音频信号进行放大和增强,以实现高质量和高功率的音频输出。
不同类型的音频放
大器具有不同的工作原理和性能特点,但它们都旨在提供清晰、稳定和强大的音频信号。
音频功率放大器的原理
音频功率放大器的原理
音频功率放大器是一种用于增幅音频信号的电子设备。
其原理是利用放大器电路将输入音频信号的电压或电流放大到更大的振幅,从而增加其功率。
音频功率放大器通常由若干个放大器级联而成,每个级别都将输入信号放大一定倍数。
每个级别都由一个晶体管或管子构成,根据输出功率的要求,可以选择不同类型的放大器,如AB类、B类、C类等。
在AB类功率放大器中,输入信号通过一个晶体管的基极,然
后通过另一个晶体管的集电极,并在输出端口传送到负载。
其中一个晶体管负责将正半周的输入信号放大,另一个负责将负半周的输入信号放大,因此可以更好地保持音频信号的波形。
B类功率放大器只在输入信号的正半周或负半周进行放大,并
且只有当信号振幅达到阀值时才工作,从而提高效率。
C类功
率放大器将输入信号的负半周和正半周分别通过不同的晶体管放大,然后通过一个输出网络进行合并。
此外,音频功率放大器的输入端通常由耦合电容和电阻构成,以防止输入信号对放大器产生影响。
输出端通过耦合电容将放大的信号传送到负载,以避免直流偏置对负载造成伤害。
综上所述,音频功率放大器工作原理是通过级联的放大器将输入音频信号放大到更大振幅,并且能够保持信号的波形,从而达到增加功率的效果。
音频功率放大器原理图
上图为一音频功率放大器原理图,要求:
计算及问答题:
1、阅读LM324以及TDA2030手册,请问,LM324单电源供电时,允许的最大电压是多少?TDA2030接8欧电阻时,输出的最大功率能达到多少?
答:LM324单电源供电时,允许的最大电压是32v;
TDA2030接8欧电阻时,输出的最大功率能达到18w。
1、计算图中LM324、OP07、TDA2030的放大倍数
LM324放大倍数7.5;
OP07放大倍数0;
TDA2030放大倍数53。
4、op07构成电压跟随器,有何作用?
隔离前后级防止干扰,放大电流。
5、电容C5、C
6、C
7、C8的作用?
电源滤波。
6、电容C2、C3、C4的作用?
隔离电路中的直流分量。
7、二极管D1、D2的作用?
整流二极管。
仿真题:
1、用multisim画出系统仿真图
2、测试整机的放大倍数
V:400
3、测试整机的频带范围。
音频功率放大器原理图
音频功率放大器原理图
音频功率放大器是一种用于提高音频信号功率的电路,通常用于音响系统和放大器中。
它能够将输入的低功率音频信号转换为输出的高功率音频信号,从而驱动扬声器发出更大的声音。
音频功率放大器的原理图如下所示:
(在此插入音频功率放大器原理图)。
原理图中包括输入端、放大电路、输出端和电源端。
输入端接收来自音源的低功率音频信号,放大电路对该信号进行放大处理,输出端将放大后的高功率音频信号传送至扬声器,电源端则为整个电路提供所需的电源电压。
放大电路是音频功率放大器的核心部分,它通常由功率放大器芯片、电阻、电容和电感等元件组成。
功率放大器芯片是最关键的部分,它能够将输入信号进行放大,并输出到扬声器。
电阻、电容和电感则用于对输入信号进行滤波和匹配,以保证信号质量和稳定性。
音频功率放大器的工作原理是将输入的音频信号转换为相应的电压信号,并通过放大电路进行放大处理,最终输出为高功率音频信号。
这样的设计能够满足扬声器对音频信号的驱动需求,使得音响系统能够发挥出更好的音质和音量表现。
在实际应用中,音频功率放大器可以根据需要进行不同的设计和调整,以满足不同的音响系统和放大器的要求。
例如,可以根据功率放大器芯片的规格和电路参数进行合理的选择,以及根据扬声器的阻抗和灵敏度进行匹配,从而实现最佳的音频放大效果。
总的来说,音频功率放大器是音响系统和放大器中不可或缺的部分,它能够将输入的低功率音频信号转换为输出的高功率音频信号,从而驱动扬声器发出更大的
声音。
通过合理的设计和调整,可以实现更好的音质和音量表现,从而提升整个音响系统的性能和体验。
音频放大原理
音频放大原理
音频放大原理是指通过一系列技术手段将音频信号的能量增大,从而使得音量更大、音质更好。
这里介绍几种常见的音频放大原理。
1. 增益放大器:增益放大器是一种电子设备,它通过放大音频信号的电压或电流,从而增加音频信号的幅度或能量。
常见的增益放大器包括电子管放大器和晶体管放大器。
它们利用电子元件的非线性电特性来放大输入的音频信号。
2. 数字信号处理:数字信号处理是将音频信号转换为数字形式,然后利用数字处理器对其进行处理和增强。
通过数字信号处理,可以对音频信号进行混响、均衡、动态范围控制等操作,从而实现对音频信号的放大和改善。
3. 反馈放大:反馈是一种控制系统中常用的技术手段,可以通过将放大器的输出信号与输入信号进行比较,并将差异信号反馈到放大器的输入端来实现放大的控制。
反馈放大可以提高放大器的线性度和稳定性,从而实现音频信号的精确放大。
4. 高效放大:高效放大是指通过改进放大器电路的设计和使用高效功率放大器器件,提高音频放大器的能量转换效率。
常见的高效放大技术包括开关放大器和类D放大器。
它们可以实
现较高的功率输出,从而将音频信号放大到更大的音量。
这些原理和技术手段可以单独或结合使用,实现对音频信号的
放大和增强。
通过适当选择和优化,可以实现高音质、高效率的音频放大效果。
音频放大电路
音频放大电路简介音频放大电路是一种能够增加音频信号的振幅的电路。
通常,音频信号的幅值较小,需要经过一定程度的放大才能驱动扬声器或耳机,以产生足够大的声音。
音频放大电路主要用于各种音频设备,如手机、收音机、音响系统等。
本文将介绍音频放大电路的工作原理、常见的放大电路类型,在设计和实现音频放大电路时需要考虑的因素,以及一些常见的音频放大电路应用。
工作原理音频放大电路的工作原理基于电流、电压和功率的关系。
音频信号通常是一个交流电信号,其振幅随着声音的强弱变化。
音频放大电路通过增加这个振幅,使得信号能够驱动扬声器或耳机。
常见的音频放大电路主要由功率放大器组成。
功率放大器使用放大器晶体管或运放等电子元件,根据输入信号的变化,输出一个放大后的信号,以驱动扬声器或耳机。
通常,音频放大电路也需要包含一些其他电路来完成放大效果的实现,如滤波电路、偏置电路等。
常见音频放大电路类型A类放大电路A类放大电路是一种常见的音频放大电路类型。
它使用放大器晶体管,将输入信号放大到与扬声器或耳机的要求相匹配的电平。
A类放大电路具有简单、成本低廉的优点,但其效率较低,对功耗较为敏感。
AB类放大电路AB类放大电路在A类放大电路的基础上进行了改进。
AB类放大电路使用两个功率晶体管,一个用于放大正半周的信号,另一个用于放大负半周的信号。
由于两个晶体管的互补工作,AB类放大电路具有更高的效率,更低的失真,并提供更好的功率输出。
D类放大电路D类放大电路是一种数字式放大电路。
它使用PWM(脉宽调制)技术将音频信号转换为脉冲信号,然后通过开关电路放大输出。
D类放大电路具有高效率、高保真度和较小的尺寸优势,广泛应用于手机和便携式音频设备中。
设计和实现考虑因素设计和实现音频放大电路时,需要考虑以下因素:频率响应和带宽音频信号的频率范围通常在20 Hz至20 kHz之间,因此音频放大电路需要具有较宽的带宽,以确保信号在这个范围内的准确传输。
失真音频信号的失真会导致音质下降,因此在设计放大电路时需要降低失真的程度。
音频 功率 放大器原理简介 音频 功率 放大器
音频功率放大器原理简介音频功率放大器
是一种能够将音频信号功率放大的电子设备,其工作原理基于放大器电路中的晶体管或管子等电子元器件。
音频信号进入放大器,被放大器电路中的电子元器件放大后输出,达到音频的放大的目的。
功率放大器主要有两类:A类放大器和AB类放大器。
A类功率放大器的原理是将音频信号通过晶体管等电子元器件进行频率放大,激励出足够大的电流输出到负载电阻中,达到音频功率放大的目的。
A类功率放大器的优点是音质好、失真小,但功率效率较低。
AB类功率放大器是A类功率放大器加上一个偏置电压,使其能在某些运行情况下工作在B类放大器的状态。
AB类功率放大器的优点是功率效率高,同时也能保持良好的音质。
总而言之,音频功率放大器是将低功率音频信号转换为高功率输出的设备,主要工作原理是通过电子元器件进行功率放大。
不同种类的功率放大器有各自的特点和优势,使用时需要根据实际需要选择合适的设备。
音频功率放大器的设计仿真与实现全解
的交流放大倍数, 应用这一点, 若将小信号注入基极, 则集电极流过的电流会等 于基极电流的B倍,然后将这个信号用隔直电容隔离出来,就得到了电流(或电
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图3交流电气参数
3.2
TDA2030是一块性能十分优良的功率放大集成电路, 其主要特点是上升速率高、 瞬态互调失真小, 在目前流行的数十种功率放大集成电路中, 规定瞬态互调失真 指标的仅有包括TDA2030在内的几种。我们知道,瞬态互调失真是决定放大器 品质的重要因素,该集成功放的一个重要优点。
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(1)小信号带宽:10MHz
(2)输出驱动能力:60010V;
(3)输入噪声电压:5nV/VHZ(典型值);
音频功率放大器设计详解
音频功率放大器设计一、设计任务设计一个实用的音频功率放大器。
在输入正弦波幅度≤5mV,负载电阻等于8Ω的条件下,音频功率放大器满足如下要求:1、最大输出不失真功率P OM≥8W。
2、功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz。
3、在最大输出功率下非线性失真系数≤3%。
4、输入阻抗R i≥100kΩ。
5、具有音调控制功能:低音100Hz处有±12dB的调节范围,高音10kHz处有±12dB的调节范围。
二、设计方案分析根据设计课题的要求,该音频功率放大器可由图所示框图实现。
下面主要介绍各部分电路的特点及要求。
图1 音频功率放大器组成框图1、前置放大器音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大,然后输出驱动扬声器。
声音源的种类有多种,如传声器(话筒)、电唱机、录音机(放音磁头)、CD唱机及线路传输等,这些声音源的输出信号的电压差别很大,从零点几毫伏到几百毫伏。
一般功率放大器的输入灵敏度是一定的,这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话,对于输入过低的信号,功率放大器输出功率不足,不能充分发挥功放的作用;假如输入信号的幅值过大,功率放大器的输出信号将严重过载失真,这样将失去了音频放大的意义。
所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器,以便使放大器适应不同的的输入信号,或放大,或衰减,或进行阻抗变换,使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。
另外在各种声音源中,除了信号的幅度差别外,它们的频率特性有的也不同,如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形,即低音被衰减,高音被提升。
对于这样的输入信号,在进行功率放大器之前,需要进行频率补偿,使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态,即加入频率均衡网络放大器。
对于话筒和线路输入信号,一般只需将输入信号进行放大和衰减,不需要进行频率均衡。
前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配;二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。
音频功率放大器电路图
音频功率放大器的组成.1 整体电路原理本立体声功率放大器所用的核心芯片是国际通用高保真音频功率放大集成电路TDA2030A。
本电路由三个部分组成,即电源电路、左右声道的功率放大器及输入信号处理电源(四运放)。
电源变压器将220V交流电降为双12V低压交流电,经桥式整流后变为±18V的直流电,作为功放及运放的供电电源,D5、R29组成电源指示电路,以指示电源是否正常,开关K为电源开关。
2.2 电源部分本设计是由TDA2030构成的双声道功率放大器,左右声道对称,TDA2030是一种单声道集成功率放大器,采用单电源或双电源供电方式,电路中主要构成框架如下:前置放大采用GL324四运放的两路运放的负反馈放大,放大倍数为10倍,后经过RC滤波电路组成的高低音调节,在经过平衡和电量调节输入功放芯片即TDA2030。
电路框图整流电路:桥式整流电路的作用是利用单向导电性的整流元件二极管,将正负交替的正弦交流电压整流成为单向脉动电压。
但是,这种单向电压往往包含着很大的脉动成分,距离理想的直流电压还差得很远。
稳压电路:稳压电路的作用是采取某些措施,使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。
设计中是利用变压器将电网上面220V的交流电降为双12V低压交流电,再经过桥式整流把12V的交流成分整流成±18V的直流电,经过滤波滤除直流成分中的交流部分,考虑到芯片电源电压要求比较宽泛本设计中没有采用稳压部分。
2.3 前置放大部分前置放大器是各种音源设备和功率放大器的连接设备,起到信号放大的作用。
音源信号在经过前置放大器的放大后,就可以直接送入功率放大器,使功率放大器能正常工作。
前置放大器还可以对信号的频率进行调节和控制。
本设计的前置放大部分是采用GL324四运算放大芯片的负反馈实行的。
优点在于其在分压偏置电路中利用负反馈的原理以稳定放大电路的工作,此外还可以增加增益的稳定性,减小非线性失真,展开频带及控制输入输出阻抗。
《音频功率放大器》PPT课件
电路特征是这类功率放大器的晶体管工作在输出特性曲
线的放大区。在输入信号的整个周期内,晶体管均导通,
有电流流过。
17
第3章 音频功率放大器
甲类功率放大器:
甲类功率放大器的优点 是失真极小,各项电声 指标高。在Hi-Fi音响领 域里很多厂家选用此种 功放,如英国罗特功放、 音乐传真功放和日本的 金嗓子功放都是甲类功 率放大器。
12
第3章 音频功率放大器
(3)V―MOS功率放大器。
金属栅极采用V型槽结构 ; 漏极是从芯片的背面引出 , 具有垂直导电性。由于在栅极 与芯片之间有二氧化硅绝缘层, 因此它仍属于绝缘栅型MOS 场效应管。
因为场效应管是电压控制的器件,它具有负温度特性, 因此无需对输出管进行复杂的保护,而且它具有和电 子管相似的音色。采用场效应管制作的功放具有噪声 低、动态范围大、无需保护等特点。其电路简单,而 性能却十分优越。
13
第3章 音频功率放大器
(3)V―MOS功率放大器。
VMOS场效应管(V-MOSFET)简称VMOS管或功 率场效应管,其全称为V型槽MOS场效应管。它是继 MOSFET之后新发展起来的高效、功率开关器件。它 不仅继承了MOS场效应管输入阻抗高、驱动电流小 (0.1μA左右),还具有耐压高(最高1200V)、工作 电流大(1.5A~100A)、输出功率高、低频跨导的线 性好、开关速度快等优良特性。正是由于它将电子管 与功率晶体管之优点集于一身,因此在电压放大器 (电压放大倍数可达数千倍)、功率放大器、开关电 源等电路中获得广泛应用。
第3章 音频功率放大器
第3章 音频功率放大器
音频功率放大器集成电路(芯片概括)
音频功率放大集成电路(芯片概括)1.音频功率放大集成电路音响系统中使用的音频功率放大集成电路除上述介绍的厚膜功率放大集成电路外,还有半导体运算功率放大集成电路(具有高放大倍数并有深度负反馈的直接耦合放大器)。
常用的音频功率放大集成电路有TA7227、TA7270、TA7273、TA7240P、TDA1512、TDA1520、TDA1521、TDA1910、TDA2003、TDA2004、TDA2005、TDA2008、TDA1009、TDA7250、TDA7260、μPC1270H、μPC1185、μPC1242、HA1397、HA1377、AN7168、AN7170、LA4120、LA4180、LA4190、LA4420、LA4445、LA4460、LA4500、LM12、LM1875、LM2879、LM3886等型号。
2.数码延时集成电路数码延时集成电路主要用于卡接OK系统中,其内部通常由滤波器、A/D转换器、D/A转换器、存储器、主逻辑控制电路、自动复位电路等组成。
常用的数码延时集成电路有YX8955、TC9415、IN706、ES56033、CXA1644、CU9561、BU9252、BA5096、PT2398、PT2395、GY9403、GY9308、YSS216、M65850P、M65840、M65835、M65831、M50199、M50195、M50194等型号。
3.二声道三维环绕声处理集成电路音响系统中使用的二声道三维(3D)环绕声系统有SRS、Spatializer、Q Surround、YMERSION TM和虚拟杜比环绕声系统。
常用的SRS处理集成电路有SRSS5250S、NJM2178等型号。
Spatializer处理集成电路有EMR4.0、PSZ740等型号。
Q Surround处理集成电路有QS7777等型号。
YMERSION TM处理集成电路有YSS247等型号。
音频功率放大器讲解
河南城建学院《电子线路设计》课程设计说明书设计题目:音频功率放大器专业:计算机科学与技术指导教师:杜小杰班级:0814141学号:081414109姓名:罗含霜同组人:娄莉娟计算机科学与工程学院2016 年6月6 日前言在介绍音频功率放大器的文章中,有时会看到“THD+N”,THD+N是英文Total Hormonic Distortion +Noise 的缩写,译成中文是“总谐波失真加噪声”。
它是音频功率放大器的一个主要性能指标,也是音频功率放大器的额定输出功率的一个条件。
THD+N性能指标THD+N表示失真+噪声,因此THD+N自然越小越好。
但这个指标是在一定条件下测试的。
同一个音频功率放大器,若改变其条件,其THD+N的值会有很大的变动。
这里指的条件是,一定的工作电压VCC(或VDD)、一定的负载电阻RL、一定的输入频率FIN(一般常用1KHZ)、一定的输出功率Po下进行测试。
若改变了其中的条件,其THD+N值是不同的。
例如,某一音频功率放大器,在VDD=3V、FIN=1kHz、RL=32Ω、Po=25mW条件下测试,其TDH+N=0.003%,若将RL改成16欧,使Po 增加到50mW,VDD及FIN不变,所测的TDH+N=0.005%。
一般说,输出功率小(如几十mW)的高质量音频功率放大器(如用于MP3播放机),它的THD+N指标可达10-5,具有较高的保真度。
输出几百mW的音频功率放大器,要用扬声器放音,其THD+N一般与为10-4;输出功率在1~2W,其THD+N更大些,一般为0.1~0.5%.THD+N这一指标大小音频功率放大器的结构类别有关(如A类功放、D类功放),例如D类功放的噪声较大,则THD+N的值也较A类大。
这里特别要指出的是资料中给出的THD+N这个指标是在FIN=1kHz下给出的,在实际上音频范围是20Hz~20kHz,则在20Hz~20kHz范围测试时,其THD+N要大得多。
音频功率(100W)放大器设计全解
设计课题:音频功率(100W)放大器设计摘要:随着现代电子技术的发展,集成电路被广泛地应用于各类电子电路中。
随着半导体技术的进步,功率放大电路也得到了飞速的发展和应用。
音频功率放大器是功率集成电路的重要组成部分,并且广泛应用于消费类电子产品中。
我国是全球最大的消费类电子商品市场和生产基地,音频功率放大器的需求日益倍增。
因此研究音频功率放大器有着非常重要的现实意义。
本文通过对音频功率放大电路知识和技术指标的学习及研究,并在查阅大量资料的基础上,深入理解功率放大的基本原理以及功放的类型,然后选择不同的方案,比较不同电路之间的性能指标,效率等,最终经过综合考虑设计了一款集成功率BTL放大电路,然后进行仿真调试,实现了100W的音频功率放大,但结合仿真图像信号失真比较明显。
关键字:100W功率放大;OCL电路;BTL电路;multisim软件仿真;TDA2030音频放大器一、设计总体方案1、音频功率放大电路概述音频功率放大器是音响系统中的关键部分,其作用是将传声元器件获得的微弱信号放大到足够的强度去推动放声系统中的扬声器或其他电声元器件,使原声响重现。
其电路一般可分为两部分,前一部分进行小信号电压幅值放大,后一部分采用功率放大器,与扬声器相连。
一般扬声器的阻值较低,仅有8 左右,需要较大的输出电流才能达到较大的输出功率,因此,需要功率放大器提供足够功率,一般电脑的有源音箱大多采用这种方式。
其简单的构成框图如图1-1所示电源模块图1-1音频功率放大器简单的构成框图2、功率放大器的基本原理音频功率放大器实际上就是对比较小的音频信号进行放大,使其功率增加,然后输出。
其原理如图(一)所示,前置放大主要完成对小信号的放大,使用一个同向放大电路对输入的音频小信号的电压进行放大,得到后一级所需要的输入。
后一级的主要对音频进行功率放大,使其能够驱动电阻而得到需要的音频。
设计时首先根据技术指标要求,对整体电路做出适当安排,确定各级的增益分配,然后对各级电路进行具体的设计。
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无输出变压器的功率放大电路(OTL)
无变压器功放电路,优点是可以使用单电源供电,是电池供电 的首选电路。缺点是需要通过体积较大的电解电容作为输出耦合。
无输出电容的功率放大电路(OCL)
无输出电容功放电路,优点是省去体积较大的输出电容,低频 特性好,缺点是需要双电源供电,对电源的要求稍高。
桥式推挽功率放大电路(BTL)
13电信 郁吉丽
摘要:
• 音频功率放大器是音响系统中不可缺少的 重要部分,其主要任务是将弱音频信号进 行功率放大以推动外接负载,凡发声的电子 产品中都要用到音频功放,比如手机、MP4 播放器、笔记本电脑、电视机、音响设备 等,给我们的生活和学习工作带来了不可替 代的方便享受。
设计指标和要求:
• 输出功率:Po=10W; • 频率响应:200HZ----10KHZ; • 电压增益:G≥30; • 转换效率:η≥70%; • 输出电阻:Ro≤1Ω;
转换效率:
指电源输入功率与功放输出功率的比值。其中,电源输 入功率: PE Ui * Ii 输出功率可以选择最大输出功率或者额 定输出功率,效率计算公式如下:
2 U om Pom *100% RL
P额定 *100% PE
一般的功放电路有:
变压器耦合功率放大电路:
可以实现阻抗变换,但是体积庞大,笨重,消耗有色金属,且 效率较低,低频和高频特性均较差
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输出阻抗
功放输出端对负载扬声器所呈现的等效内阻抗称为输出 阻抗。功率放大器的输出阻抗会直接影响扬声器系统的低频 Q值,从而影响系统的低频特性。扬声器系统的Q值不宜过高 ,一般在0.5~l范围内较好,功率放大器的输出阻抗是使 低频Q值上升的因素,所以一般希望功率放大器的输出阻抗 小、阻尼系数大为好。阻尼系数定义为扬声器阻抗与功放输 出阻抗之比,但是阻尼系数也不是越大越好,从听感上说, 阻尼系数太大,成为过阻尼,会使声音发干;而阻尼系数太 小,成为欠阻尼或阻尼不足,因振荡拖尾较长会使低音变得 混浊不清,失真增大。
基本
延伸
输出功率:
功率放大器输出到电阻负载上的电功率。它是通过测 量在规定负载上的电压数值计算出来的。
频率响应:
表示功放的频率范围,和频率范围内的不均匀度。频 响曲线的平直与否一般用分贝[db]表示。
电压增益:
电压增益是功放的放大能力,电压增益越高,功放的 放大能力越强,反之越弱,它的标注单位为dB、计算公式 为dB=20log(输出电压/输入电压)。在相同的输出电压情况 下,输入的电压越小,放大的能力越强,则电压增益越大。
2、输出功率大,而保护性能以较完善。内含各种保 护电路,因此工作安全可靠。主要保护电路有:过载 保护和热切断保护、地线偶然开路、电源极性反接 (Vsmax=12V)、负载泄放电压反冲等。 3、外围电路简单,使用方便。在现有的各种功率集 成电路中,它的管脚属于最少的一类,总共才5端, 外型如同塑料大功率管,这就给使用带来不少方便。
附加: 音量调节;
音调调节;
音频信号通过前置放大,将微弱的音频信 号幅度放大,以适合后面的电路。音量调节使 用串联的电位器,通过改变阻值来改变信号的 强弱。音调调节通过选频网络,对不同频率信 号进行增益调节,以达到音调调节的作用。功 率放大采用高功率、高效率的OCL功率放大器 最大输出可达10W。
所用晶体管数量较多,管子总损耗大,转换效率较低,且电路 采用双端输入双端输出方式,输入和输出均无接地点,使得其适用 场合有限。
分立元器件实现OCL功率放大器电路
PO * RL UO R3Байду номын сангаас RP 1 AV 1 UI UI R2
TDA2030芯片
TDA 2030 是一块性能十分优良的功率放大集成电路, 其主要特点: 1、上升速率高、瞬态互调失真小;