音响放大器课程设计报告

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1、 1 目录目录 一 设计要求 2 二 设计的作用目的. 3 三 设计的具体实现 . 4 1.系统概述 4 2. 单元电路设计，仿真与分析 . 5 2.1 功率放大电路（第三级） 5 2.2 音调控制（第二级） 8 2.3 混合放大输入级(第一级) 20 3 电路的调试 24 四.心得体会及建议 24 1.心得体会 25 2.建议 25 五.附录（元器件列表） . 26 六参考文献.27 2 音响放大器设计报告 一 . 设计要求 设计一个音响放大电路，当输入信号源和话筒的声音时，输出一个放音和 音量都可调音响。具体要求： （1） 输出功率 P 大于或等于 1W,负载阻抗 R=8,失真=1w,由公

2、式 P=U2/R=1W,得出 U=2.8v,取 u=4v,则整体放大电路电压放大倍数 AU=4V/5mv=800 (增益约为 55.5dB)。功率级属于大信号输入（100mv 以上）其电压放大倍数一般为几 十倍。当音调在中频段是既(f=1khz)时，电压放大倍数为 1 倍(增益为 0dB)，但在实 际中会有衰减，所以一般取 0.8 倍。混放和话筒放大级，不但要考虑自身输入的信号 大小，还要考虑在集成运放中增益带宽积的限制一般混放级 Au 取几倍话放级取 10 倍 左右。 其大致框图如 1.2 话放级 Au1=10 20dB 混放级 Au2=3 9.5dB 音调级 Au3=0.8 -2dB 功放

3、级 Au4=25 28dB 图 1.2 大致框图 5mv 150 1 12 20mv 0mv 3 3v v 50mv 2. 单元电路设计，仿真与分析 2.1 功率放大电路（第三级）功率放大电路（第三级） 功率放大器(简称功放)的作用是给音响放大器的负载 RL(扬声器)提供一定 的输出功率.当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出信号的非线性失真尽 可能地小,效率尽可能高。 由集成运放与晶体管组成的 OCL 功率放大器电路如图 1.3 所示，其中，运放为驱动级，晶体管 T1T4 级成复合式晶体管互补对称电 6 路 图 1.3 功率放大器电路图 电路工作原理电路工作原理 三极管 T1、T2 为相

4、同类型的 NPN 管，所组成的复合管仍为 NPN 型。T3、 T4 为不同类型的晶体管，所组成的复合管的导电极性由第一只决定，即为 PNP 型。R5、R6、R15 及二极管 D1、D2 所组成的支路是两对复合管的基极偏置电 路，静态是支路电流 I0 可由下式计算： I0=(2Vcc-2VD)/(R4+R5+RP2) （2.1.1）VD 为二极管的正向压降 为减小静态功耗和克服交越失真，静态时 T1、T3 应工作在微导通状态，即 满足下列关系：VAB/VD1+VD2/BE1+VBE3 R1 Key = A 47kOhm 50% R2 10kOhm R3 1kOhm R4 47kOhm R5 11

5、kOhm R6 11kOhm R7 100 Ohm R8 240kOhm R9 100kOhm R10 240kOhm R11 1kOhm R12 1kOhm R13 30kOhm R14 8kOhm C1 1uF C2 10uF C3 0.1uF U1 D1 1N4009 D2 1N4009 Q1 2N4401Q3 2N4401 Q4 2N4401 R15 Key = A 1kOhm 50% VEE -12V VCC 12V XFG1 XSC1 AB G T Q2 2N4061 7 称此状态为有甲乙类状态。二极管 D1、D2 与三极管 T1、T3 应为相同类型 的半导体材料，如图 D1、D2

6、 为硅二极管 2CP10，则 T1、T3 也应为三极管。R15 用于调整复合管的微导通状态，其调节范围不能太大，一般采用几百欧姆或 电位器（最好采用精密可调电位器） 。安装电路时首先应使 R15 的阻值为 零，在调整输出级静态工作电流或输出波形的交越失真时再逐渐增大阻值。否 则会因 R15 的阻值较大而使复合管损坏。 R8、R10 用于减小复合管的穿透电流，提高电路的稳定性，一般为几十欧 姆至几百欧姆，R11、R12 为负反馈电阻，可以改善功率放大器的性能，一般为 几欧姆。R7、R9 称为平衡电阻使 T1、T3 的输出对称，一般为几十欧姆至几百 欧姆。R13、C3 称为消振网络，可改善负载为扬声器时的高频特性。因扬声器 呈感性，易引起高频自激，此容性网络并入可使等效负载呈阻性。此外，感性 负载易产生瞬时过压，有可能损