1、 本科学年论文本科学年论文 题目：音频放大器设计题目：音频放大器设计 学院：电子信息工程学院 专业：自动化 年级：2008 级 姓名： 学号： 指导教师： - 1 - 一直流电源设计 （一） 、设计要求： （1）在放大通道的正弦信号输入电压幅度为（510）mV，等效负载电阻 RL 为 8下，放大通道应满足： 额定输出功率 POR2W； 带宽 BW（5010000）Hz； 在 POR 下和 BW 内的非线性失真系数3%； 在 POR 下的效率55%； 在前置放大级输入端交流短接到地时， RL=8上的交流噪声功率10mW。 （2）自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。 （二） 、设计分析：
2、（1）由于 220v 电源有很多谐波存在，可能会干扰到电源的稳定工作，故应 在整流后加入电解电容，以起到滤波作用。 （2）为减小输出端的电压波纹，应该在滤波电路后加电解电容。 （3）为了抑制瞬态响应，防止或消除高频干扰，还应加入相应的电容。 （4） 输出端放入电路前应加一个二极管，防止输出电压过高而烧毁电路，即 起到保护作用。综上所述，可设计电路如下所示： - 2 - 对上述电路进行优化，电路如下图所示： BR1 BRIDGE VI 1 VO 3 GND 2 U1 7815 VI 2 VO 3 GND 1 U2 7915 D1 1N4001 D2 1N4001 C5 0.1uF C6 0.1u
3、F C1 1000uF C2 1000uF C3 4.7uF C4 4.7uF D1(K) D2(A) TR1 TRAN-2P3S TR1(P1) U1(VO) U2(VO) TR1(P1) 分析得-15V+15V 的情况如下图所示： 二、滤波电路设计 - 3 - （一） 、设计要求 1.基本要求 （1）具有产生正弦波的功能。 （2）输出波形的频率范围为 1kHz（非正弦波频率按 10 次谐波计算） 。 （3）输出波形幅度范围 05V（峰-峰值） 。 2发挥部分 （1）输出波形频率范围扩展至 10Hz200kHz。 （2）增加稳幅输出功能，当负载变化时，输出电压幅度变化不大于3%（负载 电阻变
4、化范围：100） 。 （二） 、关于滤波器类型的选择 一阶滤波电路最简单， 但带外传输系数衰减慢， 一般在对带外衰减特性要求 不高的场合下选用。无限增益多环反馈型滤波器的特性对参数变化比较敏感，在 这一点上它不如压控电压源型二阶滤波器。 级数选择： 滤波器的级数主要根据对带外衰减特性的要求来确定。 每一阶低 通或高通电路可获得-6dB 每倍频程（-20dB 每十倍频程）的衰减，每二阶低通或 高通电路可获得-12 dB 每倍频程（-40dB 每十倍频程）的衰减。多级滤波器串 接时传输函数的总特性阶数等于各级阶数之和。当要求的 带外衰减特性为-mdB 每十倍频程 （或 mdB 每十倍频程） 时，
5、则所取级数 n 应满足 nm/6(或 nm/20)。 （三） 、运放的要求 在无特殊要求的情况下，可选用通用型运算放大器。为了获得足够的反馈以 保证所需滤波特性，运放得开环增益应在 80dB 以上。对运放频率特性的要求， 由其工作频率的上限确定，设工作频率的上限为 fH，则运放的单位增益带宽应满 足下式:BWG（35）AFfH,式中 AF为滤波通带的传输系数。 如果滤波器的输入信号较小，例如在 10mV 以下，则选低漂移运放。如果滤 波器工作于超低频，以至使 R C 网络中电阻元件的值超过 100K，则应选低漂移 高输入阻抗的运放。 元件的选择： 一般设计滤波器时都要给定截止频率 fc （或c
6、）带内增益 AV，以及品质因 数 Q(二阶低通或高通一般为 0.707)。在设计时经常出现待定其值的元件数目多 - 4 - 于限制元件取值的参数之数目。因此有许多元件组均可满足给定的要求，这就需 要设计者自行选定元件值。 一般从选定电容器入手， 因为电容标称值的分挡较少， 电容难配，而电阻易配，可根据工作频率范围按照下表初选电容值： 滤波器工作频与电容取值的对应关系表 f(H z) 110 1010 2 102103 10310 4 10410 5 1051 06 C (201 0) uF (100. 1) uF (0.10.0 1) uF (1041 03) pF (1031 02) pF (1021 0) pF 注：表中所示的频率，对低通滤波器是上限频率，对高通滤波器是下限频率，对 带通和带阻滤波器是中心频率。其电容值表示的数为数量级范围。 对于本设计的音频放大器输入为 50 Hz 的信号，为了减小对电路的干扰，应设计 一个能够滤除干扰频率的信号的滤波器。 （四） 、任务分析 1.对
