模电课程设计--USB电脑声卡功放设计

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1、 题目名称题目名称: :USBUSB 电脑声卡功放设计电脑声卡功放设计 姓 名： 专 业： 班 级： 学 号： 指 导 教 师 ： 信息科学与工程学院电子信息系 2013 年 07 月 07 日 模拟电子技术基础USB 电脑声卡功放设计 1 摘要：摘要： 这次的模拟电路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，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。本设计主要有以下特点： 1USB 电脑功放内置 USB 数字音频解码，单一 USB 插头，无 需外接

2、电源，无需外接音频线，简洁方便，解决了一根线就能听 音乐的技术！ 2USB 数字音频解码电路，替代电脑板载声卡，摆脱主板高 频干扰，保证音质纯净； 3采用高效的 D 类放大器， 在 USB 接口有限的电源供应下依 然有强劲声音表现； 4先控制器调节，数字音量控制，另具有工作状态指示灯， 便于使用； 5线路简单，无需繁琐连接，轻松享受音乐。 关键词：关键词：USB 数字解码、电脑功放、放大器、CM102。 模拟电子技术基础USB 电脑声卡功放设计 2 目录： 第一章 音频功率放大器的介绍 3 1.1 早期的晶体管功放 3 1.2 设计功放电路的意义 3 1.3 总体设计步骤 5 第二章 设计内容

3、 6 2.1 设计要求 6 2.2 系统的组成及工作原理 6 2.3 电路设计 6 2.4 CM102 芯片介绍 7 第三章 设计心得体会 . 10 参考文献： . 11 附录： . 12 模拟电子技术基础USB 电脑声卡功放设计 3 第一章第一章 音频功率放大器的介绍音频功率放大器的介绍 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

4、至于思想认识上都取得了长足的进步。 1.1 早期的晶体管功放 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，人们就开始用它制作功率放大器。 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

5、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 1。 1.2 设计功放电路的意义 模拟电子技术基础USB 电脑声卡功放设计 4 最好的功率放大器还没有出现人们对功率放大器的研究一刻 也没有停止过，新的元器件、新的电路形式、新的理论不断出现， 放大器的研究也针对这三个方面全面地铺开。不器件上， VMOS 管的使用是八十年代以来的一个新动向。VMOS 管频响宽、线 性好、无二次击穿以及电压推动等一系列优点吸引了越来越多的 使

6、用者，它的音色也与电子管很接近，投合了胆机迷的口味。现 在主要是缺乏品种众多的 P 沟道互补管，这个问题相信很快就能 解决。IGBT 也是值得注意的一种新器件， 它由 MOS 管与双极晶体管复合构成， 兼有 VMOS 管的电压激励和双极晶体管压降低的优点， 很有发展前 途。电路的研究以日本的各家公司最为活跃，近年来，一些公司 从全新的角度提出了一系列电路，如 YAMAHA 的 ALA，SONY 的电 流传输， Technics 的 CLASS AA， DENON 的双超线性， 还有英国 Quad 的电流倾注，都试图消除失真的产生，可是人们更欣赏的却是以 精良元件和精湛工艺制作的不带这些附加措施的放大器。此外， 对电路的客观技术指标与主观音质之间的精确关系还有待弄清， 这需要有新 的理论作为指导。国内外的学者们从不同的角度提出了全新的理 论，有的认为人耳的动态听觉上限超过了 20kHz，有的提出了计 权失真度的概念，认为人耳对不同频率的失真具有不同的感知阂 值，从 10到 001，并