耳机功率放大电路(三)全解

摘要

社会的进步，科技的发展，电器的研究和设计百花齐放，进入了一个新的阶段。

商家根据一件电器产品根据需要，根据自身的特点以及市场竞争有多种设计。在这里谈谈耳机电路的设计，考虑有甲类耳机功放，乙类耳机功放，甲乙类耳机功放，还有丙类耳机功放。我的电路设计根据功率放大程度，转换效率，失真度我选择了甲乙耳机类功率放大电路设计。因为甲类耳机功放转换效率低，自身消耗功率大，输出功率低。而乙类耳机功放虽然转换效率（78.5％）高但存在交越失真。而甲乙类耳机功放不存在失真，输出功率大而且转换效率相对而言挺高的。

设计方案主要以三个模块组成。分别是变压部分，电压放大部分，功率放大部分。

关键词：单相桥式整流，RC电路滤波二极管稳压同相比例运算放大器甲乙类双电源互补放大电路。

设计任务描述

1.1设计题目：

1.2设计目的：

（1）掌握低频功率放大器的构成、原理及设计方法

（2）熟悉模拟元件的选择、使用方法

1.2.1设计要求：

I：最大输出功率>50mw 能驱动32—200欧姆的耳机。

II：在20—20000Hz频率范围内音质优秀，信号失真度THD<1%

III：电压放大倍数3—5倍

1.2.3发挥部分：

i：输出功率可调节

ii：220V交流电源供电

iii：其他

2 设计过程及论文的基本要求

2.1 设计过程的基本要求

（1）基本部分必须完成，发挥部分可任选2 个方向；

（2）符合设计要求的报告一份，其中包括逻辑电路图，实际接线图各一份；（3）设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交；报告的电子档

需全班统一存盘上交。

2.2 课程设计论文的基本要求

（1）参照毕业设计论文规范打印，文字中的小图需打印。项目齐全、不许涂改，不少于3000 字。图纸为A3，附录中的大图可以手绘，所有插图不允许复印。（2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及参数计算（重要）、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、小结、参考文献、附录（逻辑电路图与实际接线图）。

目录

课程设计任务书 .............................................................................................. 错误!未定义书签。摘要 .................................................................................................................................................. I 设计任务描述.................................................................................................................................. II 模拟电子技术课程设计成绩评定表........................................................... 错误!未定义书签。目录 ................................................................................................................................................ I II 设计思路. (1)

电路设计思路方框图 (2)

各模块设计思路详细分析 (3)

各部分电路设计及参数计算 (5)

工作过程分析 (6)

直流稳压部分： (6)

电压放大部分： (8)

功率放大部分: (9)

元件清单 (12)

主要元件介绍 (13)

参考文献 (36)

小结 (37)

附录 (29)

设计思路

根据此次课程设计的要求，以及发挥。我设计的功放基本电路由三个部分组成，分别是直流稳压电源、同相功率放大器放大倍数可调、甲乙类单电源互补放大电路。

为了将220V交流电压转换成12V直流电压，设计了整流电路。首先采用变压器，把220V 的电压变压为12V直流电压，其次次通过单相桥式整流电路进行整流，再通过RC滤波电路把电压稳定，因为RC滤波电路用于小功率电源中，而RL滤波电路用于大功率电源中，所以不采用RL滤波电路。电路最后通过二极管稳压把电压稳定在12V（2）为了使输出功率放大我先将输入电压通过同相集成运放放大输出电压从而放大输出功率并且可调，在此我设计改变同相集成运放反馈电阻来改变电压。为了使提高输出功率以及转换效率，消除失真，根据低频功率放大器按静态工作点的分类（甲类放大，乙类放大，甲乙类放大）的特点，功率放大这部分我采用了甲乙类放大，而且为甲乙类互补对称电路，+Ucc通过到R4、D6、D7、R5到-Ucc有个静态电流在D6、D7之间产生一个静态电压，这就是给Q2、Q3管的正向偏置，在静态时使管处在未导通状态，这样Q2Q、3管就工作在甲乙类状态，可以消除交越失真。其中,R4、D6、D7的作用就是给一个小的正向偏置用以消除交越失真。因为甲类放大乙类

电路图

电路设计思路方框图

各模块设计思路详细分析

①:变压设计思路：根据半导体直流稳压电源的设计思路设计的，这部分电路由电源变压器，整流电路，滤波电路，稳压电路组成。电源变压器是把220V电压变换为所需要的交流电压；整流电路是用二极管把交流电变换为单方向脉动的直流电，由于输出电压平均值高而脉动小，二极管承受的反向工作电压及通过二极管的电流都不大，因此采用了单相桥式整流电路；滤波电路是把脉动较大的直流电变换为平滑的直流电，在这里采用了电容滤波电路，把电容C与R2负载并连接到整流电路的输出端；稳压电路是把整流滤波后的不稳定直流电压变换为稳定的直流电压，以满足负载变化的需要，因为我所需要滤波后的输出电压固定，用于负载的电流小，在我的电路设计中我采用了并联型直流稳压，这个并联型直流稳压电路由硅稳压二极管D5与限流电阻R1构成（二者缺一不可，若当热热R1=0时，电路不仅不能稳压，而且还会使稳压管D5损坏，所以必须要有一个合适的限流电阻）。

④:电路图;

①:电压放大设计思路：该部分是根据正弦振荡电路电压放大部分设计的。该部分由一个个同相放大电路组成，输入信号通过电阻加到集成运放的同相输入端，同相比例运算电路中由R2 和R3 构成负反馈，起到稳幅环节。（同相比例运算电路中引入的是电压串联负反馈，所以可以稳定输出电压的幅值。）

④:电路图