音频功率放大器课程设计

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1、 电 子 技 术 课 程 设 计 报 告 音频放大器音频放大器的设计的设计 学 院： 机械与电子工程学院 年级专业： 机械电子工程 102 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。 几乎所有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。 这款功放采用了典型的 OCL 功放电路，具有结构简单，输出功率大，失真 小等特点， 应用十分广泛。 本设计主要包括两部分放大电路电路： 前置放大电路、 OCL 功率放大电路。前置放大级采用的是集成运算放大器

2、 NE5532AP，NE5532AP 在噪声、转换速率、增益带宽积等方面具有优异的指标。 OCL 功率放大电路采 用 TDA2030 音频放大器芯片，其性能优良，由它组成的功率放大器可以很好的 满足设计要求。本设计将通过电路分析设计、NI Multisim 电路仿真及分析完成。 关键词：NE5532AP；TDA2030；失真小；音频功率放大器 目 录 1 设计任务设计任务. 4 1.1 设计目的和意义. 4 1.2 放大指标 . 4 2 系统设计系统设计. 4 2.1 总体方案设计 4 2.2 具体电路设计 5 2.2.1 前置放大电路的设计 . 5 2.2.2 功率放大电路的设计 . 6 2

3、.3 系统总体电路 7 2.4 系统所用元器件. 8 3 系统调试与仿真系统调试与仿真 8 3.1 前置放大器调试. 8 3.2 OCL 功率放大电路的调试. 11 3.3 总电路调试 12 4 总结总结. 14 4.1 本系统的优缺点. 14 4.2 心得体会 . 14 参考文献. 14 1 设计任务 音频功率放大器设计 1.1 设计目的和意义 日常生活中涉及到发声的电子设备大多数都要用到音频功率放大器， 本设计 的目的就是为了满足其需要， 要求在较小失真的情况下满足一定的放大倍数以推 动负载（如扬声器）正常运行。 1.2 放大指标 1、最大不失真输出功率：POM0.5W 2、负载电阻 RL

4、=4 2 系统设计 2.1 总体方案设计 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 本设计的音频功率放大器是一个多级放大系统。 首先根据输出功率的确定电 源大小和整个系统的增益。因为音频功率放大器的最大不失真输出功率 POM 0.5W。所以音频功率放大器的输出幅值 VOM(2POMRL)= (2*0.5*4)=2（V） 。 当 输 入信 号最 小值 为 1mV 时， 整 个放 大系 统的 电压 放大 倍数 为 ： AV=VOM/Vi=2/(1*10(-3)=2000 倍，即 20lg(2000)=66(dB)

5、。根据整个放大系统的电 压增益，合理分配各级单元电路的增益。前置放大器的电压放大倍数取 80；功 率放大器级 （采用集成功放） 电压放大倍数取 30 倍 （考虑到实际电路中有衰减） 。 音频功率放大器供电电源的选取主要从效率和输出失真大小方面考虑。如上 所述，该系统的输出信号幅值为 11.3V，从提高效率的角度考虑，电源电压越接 近 11.3V 越好，但这样输出信号的失真将增大；从减小失真的角度考虑，可适当 的提高电源电压。综合考虑，音频功率放大器整个系统的电源电压采用15V 供 电。 下面将对两个放大电路分别进行详细的分析和设计。 2.2 具体电路设计 2.2.1 前置放大电路的设计 前置电

6、路的作用：将节目源输出的电信号进行加工处理和不失真电压放大， 使之达到一定幅度去推动功率放大器，确保功率放大器正常工作，并能对重放声 音的音调、音量、响度和立体声进行一系列控制。 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