毕业设计---音频功率放大器的设计

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1、 I 音频功率放大器的设计 内容提要： 本文介绍了音频功率放大器构成、功能、及工作原理等。 关键词：LM1875 功率芯片 音频功率放大器 Audio power amplifier AbstractAbstract: : KeyKeywords:words: LM1875 power chip Audio amplifier II 目 录 一、音频功率放大器简介 1 （一）早期的晶体管功放 . 1 （二）晶体管功放的发展和互调失真 . 1 （三）功放输入级差动与共射-共基 . 3 （四）放大器的电源与甲类放大器 . 4 （五）其他类型的放大器 . 5 二、放大器常见名词 6 （一）灵敏度 .

2、 6 （二）阻尼系数 . 6 （三）反馈 . 6 （四）动态范围 . 6 （五）响应 . 6 （六）信噪比(S/N) . 7 （七）屏蔽 . 7 （八）阻抗匹配 . 7 三、音频放大器的设计 7 （一）设计要求： . 7 （二）设计过程 . 7 四、LM1875 的简介 . 16 （一）LM1875 的参数简介 16 （二）LM1875 的工作原理： 16 （三）LM1875 的电路特点 17 五、电路设计 17 （一）典型应用电路 . 17 （三）双电源音频功率放大器 PCB 图 . 19 六、电路制作与调试 20 （一）利用 PCB 制作电路板 . 20 （二）装配与调试： . 20 七、

3、电路图的绘制与制板中应注意的问题 21 （一）Sch 原理图应注意常见问题 21 （二）PCB 设计中应注意的问题 22 （三）焊盘应注意的常见问题 . 23 八、总结 23 参考文献 25 1 音频功率放大器的设计 一、音频功率放大器简介 在现代音响普及中，人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的不同，令 对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。所以，就高保真度功放而言，应该达到电 气指标与实际听音指标的平衡与统一。 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，无论从线路技术还是元器件方面，乃至于思想认识上都取得了长足的进步。 （一）早期的晶体管功

4、放 半导体技术的进步使晶体管放大器向前迈进了一大步。自从有了晶体管，人们就开 始用它制造功率放大器。 早期的放大器几乎全用锗管来制作，但由于锗管工艺上的一些原因，使得放大器中 所用的晶体管，尤其是功放管性能指标不易做得很高，例如，共发射极截止频率 fh 的 典型值为 4kHz，大电流管的耐压值一般在 30V 一 40V 左右。这样，放大器的频率响应也 就很狭窄，其 3dB 截止频率通常在 10kHz 左右，大大影响了音乐中高频信号的重现。再 加上功放管的耐压、 电流和功耗三个指标相互制约， 制作较大功率的 OTL 或 OCL 放大器 不易寻到三个指标都满足要求的管子，所以不得不采用变压器耦合输

5、出。变压器的相移 又使电路中加深度负反馈变得很困难，谐波失真得不到充分的抑制，因此这一时期的晶 体管放大器音质是很差的。 “还是胆机规声” ，这种看法的确事出有因。 （二）晶体管功放的发展和互调失真 随着半导体工艺的逐渐成熟，大电流、高耐压的晶体管品种日益增加，越来越多的越来越多的 功率放大器采用了无输出变压器的功率放大器采用了无输出变压器的 OCLOCL 电路或电路或 OTLOTL 电路电路(图一)。 最初的大功率 PNP 管是锗管，而 NPN 管是硅管，两者的特性差别非常显著，电路的对称性很差，人们更多 采用的是图二所示的准互补电路，通过小功率硅管通过小功率硅管 Q1Q1 与一只大功率的与

6、一只大功率的 NPNNPN 硅管硅管 Q2Q2 复复 合，得到一只极性与合，得到一只极性与 PNPPNP 管类似的大功率管，降低了电路因对称性差而招至的失真。管类似的大功率管，降低了电路因对称性差而招至的失真。 到了六十年代末，大功率的 PNP 硅管商品化的时候，互补对称电路才得到 广泛的应用。元器件的进步使晶体管功率放大器的技术指标产生了质的飞跃，在主观音 质评价方面，也改变了过去人们对晶体管功放的看法，无论是在厅堂扩音、电台节目制 作还是家庭重放，晶体管功放都被大量地采用，首次在数量上以压倒性的优势超过了电 子管功放。在商品化的晶体管扩音机中，相继出现了一些摧琛夺目的名机，如 JBL 的 SA600，Marantz 互补对称电路 MOdel15 等等。 2 尽管电子管的拥护者仍大量存在，人们毕竟能够比较公正地看待晶体管放大器了， 认为晶体管机频响宽阔，层次细腻，与电子管机比较起来有一种独特的舱力，而不是简 单的谁取代谁的问题。 瞬态互调失真的提出是认识上的一次飞跃七十年代，功率放大器的发展史中出现了 一件最引人注目的事情，这就是瞬态互调失真 (Transie