音频功率放大器模拟电路设计2
音频功率放大器
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。 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，对整机电路做出适当安排，确定各级的增 益分配，然后对各级电路进行具体的设计。
Ui Ui
经过前级运放的放大，由 Av’= =
=40，可以得到 Ui=400mv。于是我们得到了下
Ui0 10mv
一级功率放大电路的输入电压。
2、2、2 功率放大器的设计
这一部分的功率放大电路选用了 分立元器件组成的功率放大器，其结构就是集成功率 放大器的的内部结构，其特点就是对于电路结构了解的清晰明了，更好的掌握电路。缺 点就是复杂，难理解，使用起来非常不方便，而且容易损坏器件。
2
2 需求分析
2.1 设计任务及要求
2.1.1 设计任务
采用运算放大集成电路和功率放大集成电路设计音频功率放大器
2.1.2 设计要求
直流稳压电源供电，多级电压、功率放大，要求： ① 3dB 通频带：20Hz～20kHz ② 放大倍数：≥40dB ③ 输入阻抗：≥10kΩ ④ 输出功率：5W / 8Ω负载
音频功率放大器
摘要
这次的模拟电路课程设计题目为音频功率放大器，简称音频功放，音频功率放大器主要 用于推动扬声器发声，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。
我主要采用了两种方法对其进行了分析和设计，一种利用了 LM386 集成芯片对其进行 放大输出，另一种是利用二极管进行偏置的互补对称电路，即分立元件进行设计放大。期间 遇到了不少问题，不过好在在老师的指导，同学的帮助下终于成功调试成功，听到了悦耳的 嗡嗡声，设计题目也算比较圆满的完成了。
音频小信号功率放大电路设计全文编辑修改
精选全文完整版可编辑修改目录1 选题背景 (2)1．1 指导思想 (2)1．2 方案论证 (2)1．3 基本设计任务 (2)1．4 发挥设计任务 (2)1．5电路特点 (3)2 电路设计 (3)2.1 总体方框图 (3)2.2 工作原理 (3)3 各主要电路及部件工作原理 (3)3.1 第一级--输入信号放大电路 (4)3.2 NE5532简要说明 (5)3.3 第二级--功率放大电路 (6)3.4 直流信号过滤电路 (6)4 原理总图 (7)5 元器件清单 (7)6 调试过程及测试数据（或者仿真结果） (7)6.1仿真检查 (8)6.1.1第一级仿真检查。
(8)6.1.2第二级仿真检查 (9)6.2 通电前检查 (10)6.3 通电检查 (10)6.3.1第一级电路检查 (10)6.3.2第二级电路检查 (10)6.3.3完整电路检查 (10)6.4结果分析 (10)7 小结 (10)8 设计体会及今后的改进意见 (11)8.1 体会 (11)8.2本方案特点及存在的问题 (11)8.3 改进意见 (11)参考文献 (12)1 选题背景在科技发达的现代社会随声听、收音机、mp3、mp4、电视机、手机、电脑……极大丰富了我们的日常生活，这些产品在使用时时常会有音频的播放，而这些产品本身配带的音频播放装置往往功率较小，难以带给人们想要的音乐效果与震撼。
因此音频小信号功率放大器就有着广泛的运用空间，能够让人们尽情享受音乐激情与活力。
正因为如此我对音频小信号放大电路产生了浓厚的兴趣，希望通过自己的知识和能力亲自动手设计和制作这样一款产品。
1．1 指导思想利用运算放大器构成第一级放大电路对输入信号进行放大；把放大后的信号接入第二级功率放大电路进行功率放大。
1．2 方案论证方案一：可使用NE5532配合集成功放TDA2030进行功率放大。
这样实现电路简单方便且电路的实现效果会很好，但由于题目要求不允许使用集成音频功放所以此方案不符合，故舍弃此方案。
音频功率放大器的设计仿真与实现全解
课程设计任务书学生姓名：专业班级：电信指导教师：工作单位：信息工程学院题目: 音频功率放大器的设计仿真与实现初始条件：可选元件：集成功放，电容、电阻、电位器若干；或自选元器件。
直流电源±12V，或自选电源。
可用仪器：示波器，万用表，毫伏表等。
要求完成的主要任务:（1）设计任务根据技术指标和已知条件，选择合适的功放电路，如：OCL、OTL或BTL电路。
完成对音频功率放大器的设计、装配与调试。
（2）设计要求1 输出功率10W/8Ω；频率响应20~20KHz；效率>60﹪；失真小。
2 选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。
3 利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图，确定电路元件参数、掌握电路工作原理并仿真实现系统功能。
4 安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。
5 选做：利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。
时间安排：1 第18周前半周，完成仿真设计调试；并制作实物。
2 第18周后半周，硬件调试，撰写、提交课程设计报告，进行验收和答辩。
指导教师签名：年月日日月年系主任（或责任教师）签名：目录1 设计任务与要求……………………………………………………………………………..错误！未定义书签。
1.1设计任务…………………………………………………………………………………...错误！未定义书签。
1.2设计要求…………………………………………………………………………………...错误！未定义书签。
2 设计方案………………………………………………………………………………………...错误！未定义书签。
3 选择器件与参数运算………………………………………………………………………错误！未定义书签。
3.1运放NE5532介绍……………………………………………………………………..错误！未定义书签。
3.2 TDA 2030介绍………………………………………………………………………….43.3功率计算 (5)4 单元电路设计 (6)4.1主电源电路 (6)4.2调音电路 (6)4.3功率放大电路 (7)5 电路设计仿真 (9)5.1仿真电路图 (9).9…………………………………………………………仿真结果5.2．6 心得体会 (10)7 参考文献 (11)附表一：电路原理图………………………………………………………………………….错误！未定义书签。
音频功率放大器设计方案
音频功率放大器设计方案音频功率放大器是一种可以将低功率音频信号放大到较大功率的装置，用于驱动扬声器等音频设备。
设计一个音频功率放大器需要考虑众多因素，包括放大器的类型、放大电路的结构、电源的设计和保护电路等。
本文将详细介绍一个音频功率放大器的设计方案。
首先，我们需要选择适合的音频功率放大器类型。
常见的音频功率放大器类型有A类、B类、AB类、D类等。
A类功率放大器可以实现最好的音频质量，但是功率效率低，因此通常用于高要求音频品质的应用。
B类功率放大器功率效率高，但是存在较大的非线性失真。
AB类功率放大器在音频质量和功率效率之间取得了平衡。
D类功率放大器通过脉冲宽度调制技术实现高效率的功率放大，但是需要注意输出滤波电路的设计。
选择了功率放大器类型后，我们需要设计放大电路。
放大电路包括输入级、驱动级和输出级。
输入级负责将音频信号放大到适合驱动级的电平，驱动级将信号放大到足够驱动扬声器的电平，输出级将电压信号转化为电流信号驱动扬声器。
放大电路中的关键参数包括增益、带宽和失真等。
增益应根据实际需求进行设计，带宽应满足音频信号的要求，而失真应尽量降低。
接下来，我们需要设计电源。
音频功率放大器的电源是其正常工作的基础，电源的设计需要考虑稳压、低噪声和足够的电流输出能力等因素。
为了提高音频质量，我们可以考虑使用分立元件电源，避免共模噪声。
同时，应添加保护电路，如过流保护、过热保护和短路保护等，保证放大器在工作过程中的安全性和可靠性。
此外，还需要注意输入和输出接口的设计。
输入接口应该能够适应不同的音频信号源，如电视、音乐播放器等，同时应该具备常见的保护电路，如静音电路和防辐射电路。
输出接口应能够与扬声器匹配，保证音频信号的传输质量，以及具备短路保护电路，防止短路损坏扬声器。
最后，在设计方案完成后，我们需要进行模拟仿真和实际测试。
通过模拟仿真可以评估设计的性能指标，包括频率响应、相位响应和失真等。
实际测试可以验证设计方案的可行性和准确性，如测量电流、电压和功率等参数，并进行电磁兼容性和温度稳定性测试。
音频功率放大器课程设计
梧州学院课程设计论文课程名称模拟电子技术 .论文题目音频功率放大器设计.系别电子信息工程系 .专业电子信息工程 .班级电本一班 . 学号 201301902100 .学生姓名聪明的小强 .指导教师 xxxx .完成时间 2014 年 12 月目录第一章、系统原理分析与设计任务 (3)1.1功率放大器的基本原理 (3)1.2设计任务 (3)第二章、设计方案分析 (4)2.1 TDA2030简介 (5)2.2 主要单元电路 (6)2.3 所需元器件 (6)第三章、制作、调试过程与测量数据分析 (7)3.1制作、调试过程与测量数据分析 (8)3.2 作品展示 (9)3.3小结 (10)3.4参考文献 (10)第一章系统原理分析与设计任务1.1 功率放大器的基本原理利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。
因为声音是不同振幅和不同频率的波，即交流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数，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β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。
经过不断的电流及电压放大，就完成了功率放大。
功率放大器，简称“功放”。
很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统的任务，这时就要在主机和播放设备之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口，而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。
1.2 设计任务设计一个音频功率放大器，声音信号可直接由话筒或线路输入。
设计指标：（1）. 最大不失真输出功率：Po≥8W。
（2）. 额定负载电阻：R L=8Ω或4Ω。
（3）. 频带宽度：50HZ～20KHZ。
（4）. 非线性失真度：小于5％。
（5）. 具有音调控制功能第二章设计方案分析2.1 TDA2030简介TDA2030是德律风根生产的音频功放电路，采用V型5 脚单列直插式塑料封装结构。
音频功率放大器设计
1 绪论随着时代科技的高速发展，大量的电子设备应运而生。
在现实生活中，绝大部分电子设备都离不开音频信号的处理，高效率音频放大器直接影响到了许多电子产品的质量。
传统的音频功放工作时，直接对模拟信号进行放大，工作期间必须工作于线性放大区，功率耗散较大，虽然采用推挽输出，减小了功率器件的承受功率，但在较大功率情况下，仍然对功率器件构成极大威胁。
功率输出受到限制。
低失真，大功率，高效率是对功率放大器提出的普遍要求。
高效率功率音频功率放大器设计的关键是功率放大器放大电路的研究，提高功放的效率的根本途径是减小功放管的功耗。
方法之一是减小功放管的导通角，增大其在一个信号周期内的截止时间，从而减小管子所消耗的平均功率，高频大功率放大电路中，功放工作处于丙类（C类）状态。
方法之二是使功放管工作处于开关状态（即D类状态），此时管子仅在饱和导通时消耗功率，而且由于管压降很小，故无论电流大小，管子的瞬时功率都不大，因此管子的平均功耗也就不大，电路的效率必然提高，但是应当指出，当功放中的功放管工作在C类或D类状态时，集电极电流将严重失真，因此必须采取措施消除失真，如采用谐振功率放大电路，从而使负载获得基本不失真的信号功率[1]。
1.1设计高效率功率音频功率放大器的目的和意义音频领域数字化的浪潮以及人们对音频节能环保的要求，要求我们尽快研究开发高效、节能、数字化的音频功率放大器。
传统的音频功率放大器工作于线性放大区，功率耗散较大，虽然采用推挽输出，仍然很难满足大功率输出；而且需要设计复杂的补偿电路和过流，过压，过热等保护电路。
这次音频功率放大器的设计为了达到高效率的设计，采用D类功率放大器，D 功放是基于脉冲宽度调制技术的开关放大器，包括脉冲宽度调制器，功率桥电路，低通滤波器。
这种类型的功放已经展示出了良好的性能，要想设计出并实现电源效率高于90%，THD低于0.01%，低电磁噪音的D类功率放大器，或者甚至包括能将高保真音质技术引入的D类的放大器[2]。
音频功率放大器设计TDA2030模电课设.
课程设计题目高保真音频功率放大器设计学院专业班级姓名指导教师年月日课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 高保真音频功率放大器设计初始条件：可选元件：集成功放LA4100或LA4102；集成功放4430；集成功放TD2030；集成功放TDA2004、2009；集成功放TA7240AP（集成功放的选择应满足技术指标）。
电容、电阻、电位器若干；或自备元器件。
直流电源±12V，或自备电源。
可用仪器：示波器，万用表，毫伏表要求完成的主要任务:（1）设计任务根据技术指标和已知条件，选择合适的功放电路，如：OCL、OTL或BTL电路。
完成对高保真音频功率放大器的设计、装配与调试。
（2）设计要求①输出功率10W/8Ω；频率响应20~20KHz；效率>60﹪；失真小。
②选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。
（选做：用PSPICE或EWB软件完成仿真）③安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。
时间安排：1、年月日集中，作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。
2、年月日，查阅相关资料，学习电路的工作原理。
2、年月日至年月日，方案选择和电路设计。
2、年月日至年月日，电路调试和设计说明书撰写。
3、年月日上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日摘要本文设计的高保真音频功率放大器，带八欧负载，输出功率可达10W，整体电路分为四级：电源、前置放大电路、音调调节电路、功率放大电路；正负电源用7815和7915设计，前置放大和音调调节电路用NE5532设计，功率放大电路用TDA2030设计，制作和调试后，各项指标已实现。
关键字：音频功率放大器，音调调节，TDA2030，NE5532。
目录1设计内容及技术参数指标 (4)1.1设计内容 (4)1.2设计要求和技术参数 (4)2方案论证及电路框图 (4)2.1方案论证 (4)2.2电路框图 (4)3单元模块设计与参数计算 (5)3.1电源模块 (5)3.2前置放大电路 (6)3.2.1设计的必要性 (6)3.2.2芯片选择 (6)3.3音调调节电路 (7)3.3.1功能 (7)3.3.2电路 (7)3.3.3原理说明 (7)3.4功率放大电路 (8)3.4.1方案选择 (8)3.4.2原理说明 (9)4 PCB电路板制作和焊接 (9)4.1原理图设计 (9)4.2 PCB设计 (9)4.3 PCB板制作 (9)4.4焊接 (9)5安装与调试 (10)5.1分级测试 (10)5.1.1前置放大级 (10)5.1.2音调调节级 (10)5.1.3功率放大级 (10)5.2联调 (10)5.2.1通频带测试 (10)5.2.2计算 (11)6总结 (12)附录1完整电路图 (13)附录2元件清单 (13)1设计内容及技术参数指标1.1设计内容本次课程设计内容为设计一个高保真音频功率放大器。
模拟电子技术课程设计-OCL音频功率放大器的设计
模拟电子技术课程设计-OCL音频功率放大器的设计OCL（开环放大器）音频功率放大器（Power Amplifiers，简称PA）在众多影音系统中具有重要作用，它可以将信号从入口功率放大到输出功率，提供音频设备更大的输出能力。
本文针对OCL音频功率放大器的设计，构成了一套有效的设计方案，以满足多种应用需求。
首先，将放大器分成三个部分，即核心部分、驱动部分和外部部分。
其中，核心部分是使模拟电路正常工作的关键部件，它包括电源模块、放大电路模块和调节模块。
核心部分有效地实现了放大器发挥功能的基本规则，如输入输出参数的设计，过电流、热保护以及通信信号的设计要求。
接着，是放大器的驱动部分，它的电路设计和实现是实现放大器功率放大功能的关键。
其中包括低频网络电路、高频网络电路、振荡网络电路以及功率放大器电路。
驱动部分使用了先进的电子元件，实现了信号功率放大、音质优化和阻抗调整的功能，以便根据不同的工作环境实现平滑的音频效果。
最后，放大器的外部部分，其设计主要包括声音控制、连接端口以及控制按钮等与用户接口相关的内容。
这些设计可以实时调整和监控放大器的工作参数，使用者可以更轻松地使用和控制设备。
通过以上三个部分，完成了OCL音频功率放大器的基本设计方案，并通过实验确认了其输入电平、输出电平、负载阻抗、线性度、信噪比等主要性能指标，以及高。
质量的音频失真和优良的视听效果，达到了实用的应用效果。
本文的研究主要针对OCL音频功率放大器，分析了全面覆盖其主要工作特性的设计要素，并给出了实用的设计思路，以及实验精度调节等具体实现技术，有效解决了放大器在实际应用中的质量问题。
音频功率放大器设计TDA2030模电课设
号计设课程目题高保真音频功率放大器设计院学业专级班姓名指导教师日月年武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 高保真音频功率放大器设计初始条件：可选元件：集成功放LA4100或LA4102；集成功放4430；集成功放TD2030；集成功放TDA2004、2009；集成功放TA7240AP（集成功放的选择应满足技术指标）。
电容、电阻、电位器若干；或自备元器件。
直流电源±12V，或自备电源。
可用仪器：示波器，万用表，毫伏表要求完成的主要任务:（1）设计任务根据技术指标和已知条件，选择合适的功放电路，如：OCL、OTL或BTL电路。
完成对高保真音频功率放大器的设计、装配与调试。
（2）设计要求①输出功率10W/8Ω；频率响应20~20KHz；效率>60﹪；失真小。
②选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。
（选做：用PSPICE或EWB软件完成仿真）③安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。
时间安排：1、年月日集中，作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。
2、年月日，查阅相关资料，学习电路的工作原理。
2、年月日至年月日，方案选择和电路设计。
2、年月日至年月日，电路调试和设计说明书撰写。
3、年月日上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。
指导教师签名：年月日日系主任（或责任教师）签名：年月1武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书摘要本文设计的高保真音频功率放大器，带八欧负载，输出功率可达10W，整体电路分为四级：电源、前置放大电路、音调调节电路、功率放大电路；正负电源用7815和7915设计，前置放大和音调调节电路用NE5532设计，功率放大电路用TDA2030设计，制作和调试后，各项指标已实现。
关键字：音频功率放大器，音调调节，TDA2030，NE5532。
模电课程设计——OTL音频功率放大器
OTL—音频功率放大器一、设计任务与要求1.设音频信号为vi=10mV, 频率f＝1KHz;2.额定输出功率Po≥2W；3.负载阻抗RL=8Ω；4.失真度γ≤3%；5.用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源二、设计思路：1.功率放大器的作用是给负载RL 提供一定的输出功率，当RL 一定时，希望输出功率尽可能大，输出信号的非线性失真可能小，且效率尽可能高。
由于OTL 电路采用直接耦合方式，为了保证电路工作稳定，必须采取有效措施抑制零点漂移。
为了获得足够大的输出功率驱动负载工作，故需要有足够高的电压放大倍数。
因此，性能良好的OTL 功率放大器应由输入级、推动级和输出级等部分组成。
2. OTL 功放各级的作用和电路结构特征1) 输入级：主要作用是抑制零点漂移，保证电路工作稳定，同时对前级（音调控制级）送来的信号作低失真，低噪声放大。
为此，采用带恒流源的，由复合管组成的差模放大电路，且设置的静态偏置电流较小。
2) 推动级的作用是获得足够高的电压放大倍数，以及为输出级提供足够大的驱动电流，为此，可采用带集电极有源负载的共射放大电路，其静态偏置电流比输入级大。
3) 输出级的主要作用是级负载提供足够大的输出信号功率，可采用由复合管构成的甲乙灯互补对称功放或准互补功放电路。
此外，还应考虑为稳定静态工作点须设置直流负反馈电路，为稳定电压放大倍数和改善电路性能须设置交流负反馈电路，以及过流保护电路等。
电路设计时，各级应设置合适的静态工作点，在组装完毕后须进行静态和动态测试，在小型不失真的情况下，使输出功率最大。
动态测试时，要注意消振和接好保险丝，以防损坏元器件。
三、1 直流电源部分（1）变压：用变压器（220~15 的变压器）将交流220 变为副边电压U2=15v，（2）整流部分：用桥式整流法对交流进行整流，（用1N4007 二极管）整流后电压为Uo1=0.9U2=13.5V（3）滤波部分：用大电容（4700uf 的电解电容），因为设计中要求输出正负12V 所以要用两个大电容，滤波之后电压为Uo2=1.2U2=18V （4）稳压：分别用LM7812 和LM7912 进行稳压，将电压稳定在正负12V，要注意对稳压块的保护，所以安装保护二极管，最后的输出部分应装发光二极管，观察电路是否导通。
高效音频功率放大器的设计_毕业设计
摘要
本次设计的音频功率放大器采用D类功率放大器形式，用音频信号的幅度去线性调制高频脉宽的宽度，然后通过LC低通滤波器后输出音频信号。再通过差动式的减法电路构成信号变化电路，将双端输出变为单端输出，最后通过真有效值转换芯片和单片机完成功率的测量。该电路性能良好、效率高、成本较低。
近几年来，国际上加紧了对D类音频功率放大器的研究与开发，并取得了一定的进展，几家著名的研究机构及公司已经向市场提供了D类音频功率放大器评估模块及技术。这一技术一经问世立即显示出其高效、节能、数字化的显著特点，引起了各领域的特别关注。在不久的将来，D类功率放大器必然取代传统的模拟音频功率放大器。
第2章 设计要求和
二、方案二——B类功率放大器
B类放大器也称为乙类放大器，其功率器件导通时间只有半个周期。在没有信号输入时，功率损失为零。与A类不同，B类放大器的电源供给功率和管耗都会随着输出功率的大小而改变，也改善了A类放大器放大效率低的状况，在理想情况下，理想的效率值为78.5%，因为产生的热量比A类低，可以使用较小的散热器。
关键词：音频功放；D类功率放大器；真有效值转换；单片机
ABSTRACT
This design using the audio power amplifier power amplifier form, of D with audio signal amplitude modulation high-frequency pulse width to linear width, and then through the LC lowpass filter output audio signal after. Again the subtraction circuit by differential circuit, a signal changes will double the output into the ocl output, finally the true RMS conversion chips and single-chip commputer completes power measurement. This circuit has good performance, high efficiency and low cost.
OTL音频功率放大电路(模电课程设计报告2)
采用集成运算放大器设计基本放大电路如图1-2
图1-2电路结构框图
图1-3电路基本原理图
图1-4电路在multisim中的仿真图
2.3
电路为音频功率放大器原理图1-3,其中TDA2030是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于10W,频率响应为10~1400Hz,输出电流峰值最大可达3.5A。其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠。TDA2030使用方便、外围所需元器少,一般不需要调试即可成功。
电源的正负、负极性有没有接反，正、负极之间有没有短路现象，电源线、地线是否接触良好。关于电源正、负极问题主要是在本次设计中的单电源供电的导线插在功放电路的插座上，在此应特别注意在测试极性的时候，应注意红、黑表笔不要弄反。红表笔接正极，黑表笔接负极。该设计为了避免次问题在PCB制图的时候将地线稍微加宽。不但满足制图制板的要求，而且使其极性区分明显。
由运放构成的放大单元功耗低、体积小、寿命长，使整机使用的元器件数大大减少，成本降低，工作可靠性大为提高。
第三章
3.1
TDA2030A是德律风根生产的音频功放电路，采用V型5脚单列直插式塑料封装结构。如图1-5所示，按引脚的形状引可分为H型和V型。该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护电路。意大利SGS公司、美国RCA公司、日本日立公司、NEC公司等均有同类产品生产，虽然其内部电路略有差异，但引出脚位置及功能均相同，可以互换。
[6].TDA2030A能在最低±6V最高±22V的电压下工作在±19V、8Ω阻抗时能够输出16W的有效功率，THD≤0.1%。无疑，用它来做电脑有源音箱的功率放大部分或小型功放再合适不过了。如图1-6：
模电课程设计-音频功率放大器
摘要这次的模拟电路课程设计题目为音频功率放大器，简称音频功放，音频功率放大器主要用于推动扬声器发声，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。
我主要采用了两种方法对其进行了分析和设计，一种利用了A386集成芯片对其进行放大输出，另一种是利用二极管进行偏置的互补对称电路，即分立元件进行设计放大。
期间遇到了不少问题，不过好在在老师的指导，同学的帮助下终于成功调试成功，听到了悦耳的嗡嗡声，设计题目也算比较圆满的完成了。
在设计的过程中，首先对自己的设计思路有个整体的认识，即对音频功率放大器的原理了解，在查阅了很多资料，以及对实验器材有了初步了解以后，利用课本及一些资料上所描述的同相放大电路和甲乙类互补对称功率放大电路的基本知识，通过对两种方法的对比评析确定了下面的课程设计。
总体设计步骤↓↓↓↓1 设计概述1、1音频功率放大器的设计作为模拟电子课程设计课题设计，本课题提出的音频功率放大器性能指标比较低，主要采用理论课程里介绍的运算放大集成电路和功率放大集成电路来构成音频功率放大器。
1、1、1 设计任务和要求采用运算放大集成电路和功率放大集成电路设计音频功率放大器，其要求如下：①输入信号为vi=10mV, 频率f＝1KHz;②额定输出功率Po≥2W；③ 负载阻抗RL =8Ω。
1、1、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，对整机电路做出适当安排，确定各级的增益分配，然后对各级电路进行具体的设计。
max Po =8W,输出电压U = L R Po max =8V ，要使输入为10mv 的信号放大到输出的8V ，所需的总放大倍数为800。
音频功率放大器设计
乙类
甲乙类
iC
●
●
Q
Q
Q
●
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第一节
01
第三节
02
第二节
03
集成功率放大器
04
概述
05
第四节
06
功率放大器设计
07
各类放大电路
08
第二章 音频功率放大器设计
2.2 互补对称电路
T1、T2：参数互补对称，称为互补对称电路。VI=0 时 VO=0。
T1和T2分别组成射极输出器
VI>0 时 T1 导通T2截至的等效电路 。
T1和T2分别组成射极输出器
VI<0 时 T1 截至T2导通的等效电路
2.2 互补对称电路
1.OCL电路
2. 2 .1双电源互补对称电路（OCL)
u
iC1
iC2
ωt
ωt
ωt
ωt
u
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电路组成
返回
io
iC1
iC2
T1
T2
E
+UCC
ui
uo
+
-
－UCC
静态功率如何
功率计算
1. 输出功率： Po = —— · —— = — Uom Iom
集成功率放大器
第二章 音频功率放大器设计
功率放大器设计
2.1概 述
例： 扩音系统
执行机构
功率放大器的作用： 用作放大电路的输出级，以驱动执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转等。
乙类：t＝T/2，管子只导通半个周期，另半个周期截止。
甲乙类：T/2 t<T ，管子导通时间大于半个周期，截止时间小于半个周期。
模电课程设计(高保真音频功率放大器)
1 初始条件和设计要求1.1 初始条件具备模拟电子电路的理论知识；具备模拟电路基本电路的设计能力；具备模拟电路的基本调试手段；自选相关电子器件；可以使用实验室仪器调试。
1.2 设计要求1、不失真输出功率≥2.4 W，频率响应：20HZ～20KHZ2、输入阻抗≥ 50KΩ，输入电压≤ 5mv3、具备高音和低音的音调控制功能4、效率>60%5、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书3.1 电路组成我们设计的电路有两部分组成：（1）直流稳压电源首先我们考虑到直流稳压电源是每个电子设备的基础器件，应该与主电路分开设计，单独放置一个模块。
其次我们设计的是高保真音频功率放大器，因此对直流电源有着很高的要求，要尽可能的滤掉交流分量，达到稳压效果，使输出信号失真度达到最小。
（2）双声道高低音音频功率放大器实验要求是要有高低音可调电路，但是我们考虑到信号是由左右声道组成，所以为了达到最好的输出效果，我们设计了高低音调节外兼有左右声道的立体声高保真音频功率放大器。
此音频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。
4.1 直流稳压电源4.1.1 直流稳压电源原理图图4-1-14.1.2 直流稳压电源所选元件双24V变压器，二极管1N4007，1000uf电解电容，0.33uf独石电容，三端稳压管LM7815,LM7915，0.1uf瓷片电容，220uf电解电容4.1.3 直流稳压电源原理直流稳压电源分为四部分:变压，整流，滤波，稳压。
变压：此处我们选择双24V的交流变压器，输出相位相反的24V交流电。
整流：我们选择了耐压较好的整流二极管1N4007。
滤波：我们放置了多组电容，达到最好的滤波效果。
首先电流经过二极管整流后，先经过两个1000uf的大电容，滤掉直流中的交流分量，此处电容越大越好。
经过初步电容滤波的输出电压V0=（1.1-1.2）V2。
然后在经过两个0.33uf的电容，用以抵消输出端较长接线的电感效应，以防止自激震荡，还可抑制电源的高频脉冲干扰，一般取0.1-1uf。
模拟电子技术课程设计实验报告
模拟电子技术课程设计计算机科学与技术系12网络工程(2)本**:**学号:***********课题:OTL功率放大器一、设计任务书1、应用意义音频功率放大器是音响系统中不可缺少的重要部分，其主要任务是将音频信号放大到足以推动外接负载，如扬声器、音响等。
功率放大器的主要要求是获得不失真或较小失真的输出功率，讨论的主要指标是输出功率、电源提供的功率。
本课题主要设计一个OCL功率放大器，来满足设计要求。
OCL功率放大器即为无输出电容功率放大器。
采用两组电源供电，使用了正负电源，在电压不太高的情况下，也能获得比较大的输出功率，省去了输出端的耦合电容。
使放大器低频特性得到扩展。
OC功放电路也是定压式输出电路，其电路由于性能比较好，所以广泛地应用在高保真扩音设备中。
OTL功率放大器，它具有非线性失真小，频率响应宽，电路性能指标较高等优点，也是目前OTL 电路在各种高保真放大器应用电路中较为广泛采用的电路之一。
2、设计要求（1）分析电路的组成及工作原理。
（2）分析单元电路设计计算。
（3）采用衰减式音调控制电路。
（4）说明电路调试的基本方法。
（5）画出完整电路图。
（6）小结和讨论。
3、音频放大器的共组原理4、极限参数5、功率的计算6、具体实现7、在实验中遇到的问题及解决方法在实验过程中输出信号往往会产生较大的失真，对此我调解了电阻的阻值，经过多次调解输出波形的失真度渐渐减小；同时还应更改二极管的型号以及三极管的型号已达到减小失真度的目的。
最好是事先通过合理的计算得出各个电阻的大小以及各个二极管和三极管的型号，这样会使用仿真软件仿真的时候会方便快捷的多。
在焊接电路板时往往会和电路图不一样，由于平时一直都在看电路图，对电路板接触较少，不能及时转换思维，造成焊接时错误频繁发生。
对此我多次试验，积极分析，把电路图与电路板有效的联系起来，最终发现电路图和电路板其实是一样的。
不过在焊接电路板时把电路图中的元件符号换成实际的原件而已。
语音放大器电路设计
语音放大器电路设计1.放大倍数：语音信号通常需要放大至一定倍数才能达到要求的音量，因此需要确定放大器的放大倍数。
2.频率响应：语音信号的频率范围通常在20Hz到20kHz之间，因此放大器需要具备良好的频率响应特性，确保能够有效放大整个频率范围的语音信号。
3.变调能力：有时需要对语音信号进行变调处理，比如降低音调或提高音调，因此放大器需要具备一定的变调能力。
4.低噪声：放大器应该尽量减少对语音信号的噪声干扰，以确保信号的清晰度和准确性。
5.功率输出：放大器的功率输出应该能够满足实际需求，通常以瓦特为单位来表示。
基于以上需求，我们可以设计以下语音放大器电路。
电路设计：1.输入端：输入端一般使用麦克风或其他语音输入设备，该设备将语音信号转换为电压信号，并将其输入到放大器电路中。
输入端可以包括滤波电路，用于滤除高频噪声和杂音。
2.放大器部分：放大器部分是整个电路的核心，它需要根据需求确定放大倍数和频率响应。
常见的放大器电路包括晶体管放大器、集成放大器和功放等。
在设计放大器部分时，需要考虑选择合适的放大器器件和电路拓扑结构，以满足上述需求。
3.输出端：输出端负责将放大后的语音信号转换为可听的声音。
输出端可以包括滤波电路，用于滤除高频噪声和杂音，以及功率放大电路，用于将信号的电压增大至可以驱动扬声器或音响设备的水平。
除了以上基本电路部分，还可以根据需求添加以下功能电路：1.变调电路：用于对语音信号进行变调处理，可以根据需求选择合适的变调电路。
2.音量控制电路：用于调节输出的音量大小，可以通过电位器或数字控制器实现。
3.保护电路：用于保护放大器电路不受过流、过压等情况的损害。
总结：通过以上的电路设计，可以实现一个满足需求的语音放大器电路。
在实际设计过程中，还需要进行模拟电路设计、元器件选型、电路布局、PCB设计以及测试和调试等环节，确保电路的稳定性和性能。
需要注意的是，本文仅为电路设计的概述，具体设计细节和参数还需要根据实际需求和条件进行进一步的研究和优化。
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1方案设计11 (4)2方案比较 (7)3单元模块设计 (8)3.1直流稳压电源 (8)3.2前置放大 (10)3.3 滤波器设计 (11)3.3.1主要元器件 (11)3.3.2 低频滤波器电路 (13)3.3.3 带频滤波器电路 (13)3.3.3 带频滤波器电路 (14)3.4功率放大器电路 (14)3.4.1主要元器件介绍 (14)3.4.2 电路工作原理介绍 (16)4 软件设计 (16)4.1P ROTEL 99SE软件 (17)4.2W ORD 2003软件 (17)5系统调试 (17)系统总图 (17)6 系统功能 (18)7.总结与体会 (19)文献 (20)附录：电路原理图 (21)相关设计图 (21)相关设计软件 (21)- 2 -音频功率放大器摘要：本音频功率放大器由四部分组成：电源，前置放大级，滤波器，功率放大电路。
电源电路输入交流电，输出18V 的直流电，为集成功率放大器供电；再经过变换输出+12V 与-12V 的直流电，为滤波器及前置放大级的运算放大器的供电。
前置放大级将音频信号放大至功率放大器所能接受的范围。
滤波器电路，分为高通滤波器、中通滤波器、低通滤波器，将输入的音频信号分为不同频率音频信号，并设有开关可以按个人喜好调节输出音频信号。
功率放大电路，将输入的信号功率放大。
关键字：音频功率放大器、电源、滤波器、功放电路Abstract: The audio power amplifier consists of four parts:power supply, level preamp, filter, power amplifier circuit. AC input power supply circuit, output DC 18V, power supply for the integrated power amplifier; another transform output +12 V and-12V DC, in order to filter and preamp-level op-amp power supply. Preamp-level audio signal amplification will be acceptable to the scope of power amplifier. Filter circuit, is divided into high-pass filter, in-pass filter, low pass filter, the input audio signal into different frequency audio signal and a switching regulator in accordance with personal preference, audio output. Power amplifier circuit, the input signal power amplifier.Key words: Audio power amplifier, power supply, filter, power amplifier circuit- 3 -前言1. 在当代生活中，人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的提高，人们对音响的性能要求也越来越高。
所以，制作出完美音响也成了人们追求的目标。
2. 音频功率放大器作为音响设备的重要器件，完美的音频功率放大器是做出完美音响的必要条件。
音频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域，几十年来，人们为之付出了不懈的努力。
无论是从线路技术还是元器件方面，乃至思想认识上都获得了长足的进步。
3. 回顾一下功率放大器的发展历程，对我们来说也是一件积极有意义的事情。
4. 随着时代的发展，信息时代的来临，音频功率放大领域取得了喜人的硕果。
新的技术飞跃往往是新材料、新理论、新方法的出现之后产生的，音频放大器同样也不会例外。
在科技日新月异的时代，我们有理由期待更完美的功率放大器的出现。
5.此次电子技术课程设计我们选择的就是音频功率放大电路的设计。
我们采用了LM1875集成芯片作为音频功率放大电路的核心器件。
而且我们还采用了低通、高通、带通滤波器这样我们可以根据个人的不同爱好对不同频段的音频信号做选择性的处理。
为了给集成芯片和滤波器提供稳定的电压以保证它们正常的工作。
我们制作了直流稳压电源，通过该电路可以为电路提供稳定的直流电。
但是由于滤波器和LM1875集成芯片对直流电压大小需求不同，所以我们运用了运放电路，这样可以分配直流稳压电路产生的电压分配到滤波器和集成芯片对电压不同的要求。
概括的说此功率放大器由直流电源电路、运放电路、滤波器电路、集成功放电路等四部分组成。
方案设计2.1设计方案一以下设计的是音频功率放大器的方案流程图：由晶体管与集成运放组成的功率放大电路。
其中运算放大器组成驱动级，晶体管组成复合式对称电路。
模拟音量控制器由运算放大器和电位器组成。
高低音分别控制，可以达到高音、低音同时提升和压低的效果。
复杂的系统将音频范围设分为若干个频段由多个电位器对各个频段分别控制。
其原理方框图为：图2.1.1音频功率放大电路方案图一2.2 设计方案二由晶体管与集成运放组成的ＯＣＬ功率放大电路。
其中运算放大器组成驱动级，晶体管组成复合式对称电路。
音量控制器由５５５产生手动控制音量设需脉冲，集成模拟开关ＣＤ４０５１的８路输出信号控制电阻分压网络的衰减倍数，其地址由计数器ＣＤ４５１６提供。
其原理方框图为：第 页5 西华大学课程设计说明书图2.2.1音频功率放大电路方案图二2.3 设计方案三新一代数字延时器电路CXA1644P 是专用数字音响集成电路，它将混响效果设需的全部功能包含在集成块内。
使用运放作为前置放大电路，再由ＬＡ４１００组成功率放大器。
其原理方框图：图2.3.1音频功率放大电路方案图三2.4 设计方案四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TDA 2030 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。
TDA2030 集成电路的另一特点是输出功率大，而保护性能以较完善。
根据掌握的资料，在各国生产的单片集成电路中，输出功率最大的不过20W ，而TDA 2030的输出功率却能达18W ，若使用两块电路组成BTL 电路，输出功率可增至35W 。
另一方面，大功率集成块由于所用电源电压高、输出电流大，在使用中稍有不慎往往致使损坏。
然而在T DA 2030集成电路中，设计了较为完善的保护电路，一旦输出电流过大或管壳过热，集成块能自动地减流或截止，使自己得到保护（当然这保护是有条件的，我们决不能因为有保护功能而不适当地进行使用）。
TDA2030 集成电路的第三个特点是外围电路简单，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，外型如同塑封大功率管，这就给使用带来不少方便。
磁带录音机运算驱动级 CXA1644P 乙类功率放大级扬声器辅助直流稳压电源第 页6 西华大学课程设计说明书TDA2030 在电源电压±14V，负载电阻为4Ω时输出14瓦功率（失真度≤0．5％）；在电源电压 ±16V，负载电阻为4Ω时输出18瓦功率（失真度≤0．5％）。
该电路由于价廉质优，使用方便，并正在越来越广泛地应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中。
该电路可供低频课程设计选用。
图2.4.1音频功率放大电路方案图四2.5设计方案五LM1875电压范围为16～60V 。
不失真功率为20W （THD=0.08%），THD=1%时，功率可达40W （人耳对THD<10%一下的失真没什么明显的感觉），保护功能完善。
其接法同TDA2030相似，也有单双电源两种接法。
LM1875是美国国家半导体器件公司生产的音频功放电路，采用V 型5 脚单列直插式塑料封装结构。
如图1所示，该集成电路在±25V 电源电压RL=4Ω时可获得20W 的输出功率，在±30V 电源8Ω负载获得30W 的功率，内置有多种保护电路。
广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。
磁带录音机 运算驱动级滤波器集成功率器TDA2030扬声器运放电路 功放电路第 页7 西华大学课程设计说明书图2.5.1音频功率放大电路方案图五方案比较综合上述方案比较分析：方案一采用的是甲类功率放大器。
甲类功率放大器在整个输入信号周期内都有电流连续流过，它的优点是输出信号的失真比较小，但是输出信号的动态范围小，效率低。
理想情况下其最高效率为50%。
方案三采用的是乙类功率放大器。
乙类功率放大器在整个输入信号周期内的导通时间为50%，它的优点是在理想情况下效率可达78.5%，但缺点是会产生交越失真，增加噪声。
方案二采用的是甲乙类互补对称电路，积甲乙类功率放大器的优点于一身，同时克服交越失真。
方案四采用TDA2030集成功率放大器，具有输出功率大，失真小，且具有完善的热保护电路等优点。
方案五采用了LM1875做为音频功率放大器具有工作电压范围大16～60V ，失真率小，输出功率大等特点。
基于TAD2030具有完善的热保护电路，我选择方案四磁带录音机 运算驱动级滤波器集成功率器LM1875扬声器运放电路 功放电路第 页8 西华大学课程设计说明书3单元模块设计3.1直流稳压电源直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。
变压器把市电交流电压为所需要的低压交流电。
整流器把交流电变为直流电。
经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。
本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V 交流电，变为稳定的直流电，并且实现电压可在1.3-32.5V 可调，输出为集成功率放大器供电，另一端输出再进行稳压变换3.1.1主要元气件介绍1、集成稳压器：集成稳压器的输出电压0U 应与稳压电源要求的输出电压大小及范围相同。
稳压器的最大电流max O cm I I <，稳压器的输入输入电压iU 范围为max 0min min 0max )()(U U U U U U U i o i i o -+≤≤-+ （3）式中，m ax o U ——最大输出电压 m in o U ——最小输出电压min 0)(U U i -——稳压器的最小输入输出压差 max 0)(U U i -——稳压器的最大输入输出压差2、电源变压器对于容性负载，变压器副边的输出电压U 与稳压器输入电压i U 的关系为)2.11.1()2.11.1/(max min -≤≤-i i U U U ,在此范围内，U 越大，稳压器的压差越大，一般取副边电压U1.1/min i U U ≥ （4）副边输出电流有效值第 页9 西华大学课程设计说明书I I o <max （5） m ax o I ——稳压电源最大输出电流3、整流二极管及滤波电容整流二极管的反向击穿电压RM U 应满足：22U U RM > (6)滤波电容C 的容量可估算：min max /)5~3(i o U TI C ≥ （7）则10R =11.3K Ω，使10R +1W 可在11K Ω～12k Ω间调节。