1、 I 单刀单刀音频功率放大器的设计音频功率放大器的设计 摘要摘要 本次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。 设计中主要采用 OP07 进行音频放大器的设计，OP07 芯片是一种低噪声，非斩波稳零的 双极性运算放大器集成电路。由于 OP07 具有非常低的输入失调电压（对于 OP07A 最大为 25 V） ，所以 OP07 在很多应用场合不需要额外的调零措施。设计中的音频功率放大器主要由 直流稳压电源、前置放大电路、二级放大电路和功率放大电路组成。前置放大电路采用了反 相比例运算放大器，二级放大电路用一个低通滤
2、波器和一个高通滤波器组成一个带通滤波 器，功率放大电路采用了 OCL 电路。直流电源采用桥式电路进行整流，输出则采用了三端集 成稳压器。 对前置放大电路和二级放大电路进行了输入、 输出分析和频率响应分析。 对功率放大电 路进行了输入和输出功率分析。 对直流电源进行了输出电压验证。 最后对总电路进行了输入、 输出分析、频率响应分析、噪声分析。 关键词：关键词： OP07OP07 音频功率放大器音频功率放大器 III 目目 录录 摘要.I Abstract . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 第一章 音频放大器的概述 1 1.1 音频放大电路的回顾 . 1 1.2 音频功率放大器的介绍 . 1
3、 1.2.1 A 类(甲类)功率放大器 2 1.2.2 B类(乙类)功率放大器. 2 1.2.3 AB类(甲乙类)功率放大器. 2 1.2.4 C 类(丙类)功率放大器. 2 1.2.5 D 类(丁类)功率放大器 3 1.3 放大器的技术指标 3 第二章 音频功率放大器的设计 . 6 2.1 设计方案分析 6 2.2 前置放大电路设计 6 2.3 二级放大电路设计 8 2.2.1 低通滤波器设计 . 8 2.2.2 高通滤波器设计 . 10 2.2.3 二级放大电路电路设计 . 12 2.4 功率放大器设计 12 2.5 直流稳压电源设计 . 13 2.6 OP07 的功能介绍 14 第三章
4、电路的仿真 . 16 3.1 前置电路的仿真 . 16 3.1.1 输入与输出分析 . 16 3.1.2 电路频率响应特性分析 . 17 3.2 二级放大电路仿真 18 3.2.1 电路输入与输出分析 . 18 3.2.2 电路频率响应特性分析 19 IV 3.3 功率放大电路功率仿真 20 3.4 直流稳压电源仿真 . 22 3.5 音频功率放大电路仿真和分析 . 23 3.5.1 电路输入与输出分析 23 3.5.2 电路频率响应特性分析 24 第四章 焊接 调试 组装 26 4.1 焊接 . 26 4.2 组装 . 26 4.3 调试 . 26 4.4 结果 . 26 总 结 27 致谢
5、 28 参考文献. 29 1 第一章第一章 音频放大器的概述音频放大器的概述 1.11.1 音频放大电路的回顾音频放大电路的回顾 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，开创了人类电声技术的先河。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
6、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、较宽的频响及动态范围等特点，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。 随着晶体管制造技术的不断提高和新技术的应用， 各项实用性指标和可靠性指标都有很 大改善，并不断在向更大的输出功率，更小的体积，更轻的重量，更多的功能和智能化方向 发展，如美国 CROWN 公司的 MA-5000VZA 功放，其最大输出功率可达 4000W/8，完善的可 靠性设计使它在苛刻的环境中可连续工作， 使得生产者可作 3 年免维护的保证； 插入可编程 的输入处理模块 USP3；可对 12000 台功放的工作状态进行程控调节和各种参数检测。各种 完善的可靠性保护措施，使它的可靠性大大提高。 1983 年， M.B.Sandler 等学者提出了 D 类放大的 PCM （脉码调制） 数字功放的基本结构。 美国 Tripass 公司设计了改进
