音频小信号功率放大电路设计与制作论文 定稿教材
33页1、毕业设计论文 课题名称: 音频小信号功率放大电路设计与制作音频小信号功率放大电路设计与制作 学生姓名 欧大连 学 号 0501100219 学院(系) 机械与电子工程学院 专 业 应用电子技术 班 级 10 应电(2)班 指导教师 陈明芳 起讫时间: 2011 年 11 月 14 日 2012 年 01 月 06 日 广东科学技术职业学院 音频小信号功率放大电路设计与制作 摘摘 要要 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。本设计主要描述了音频功率放大器的设计思路,硬件电路的调试过 程及测试结果。本设计采用 OTL 功率放大电路用于音频信号的放大,是本电路 设计的重要组成部分。OTL 功放电路由于它不需要变压器就减少了体积和信号 的失真。本设计主要由前级电路和功率放大电路两部分组成,前级电路用于音 频信号的一级放大,功率放大电路用于音频信号的二级放大,保证信号有足够 的功率可以从扬声器输出。 关键词:关键词:OTL 功率放大电路;前级电路;音频功率放大器;音频信号 广东科学技术
2、职业学院 目目 录录 摘摘 要要I 第第 1 章章 绪论绪论 .1 1.1 引言1 1.2 音频功率放大器的发展.2 1.3 本课题设计意义.3 第第 2 章章 系统总体设计方案系统总体设计方案.4 2.1 设计要求4 2.1.1 设计依据4 2.1.2 基本要求4 2.2 设计思路4 2.3 整体框图5 2.4 方案比较与论证.5 2.4.1 方案一.5 2.4.2 方案二.7 2.4.3 方案三.9 第第 3 章章 单元电路设计单元电路设计 .11 3.1 前级放大电路的设计11 3.1.1 负反馈的概念.11 3.1.2 负反馈对放大电路的影响12 3.1.3 前级放大电路对负反馈的应用.13 3.2 功率放大电路的设计13 3.2.1 OTL 电路的概念13 3.2.2 OTL 功率放大电路的工作原理14 3.2.3 OTL 电路的主要性能指标.15 3.2.4 复合管的概念.16 3.2.5 复合管在本设计中的应用17 3.3 总电路的设计.18 第第 4 章章 硬件电路的制作与调试硬件电路的制作与调试.21 4.1 硬件设计21 4.2 系统调试主要测量仪器.21 4.3
3、系统调试22 4.4 误差分析22 第第 5 章章 结论结论 .24 参考文献参考文献 .25 致谢致谢 .26 附件附件 1 1 元器件清单元器件清单 27 附件附件 2 2 硬件电路板硬件电路板 28 广东科学技术职业学院 0 第 1 章 绪论 1.1 引言 随着社会和技术的不断发展,音频功率放大器已经达到一个成熟的阶段。 音频功率放大器简称音频功放,它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。 利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转 换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波,即交 流信号电流,三极管的集电极电流永远是基极电流的 倍, 是三极管的 交流放大倍数,应用这一点,若将小信号注入基极,则集电极流过的电流会 等于基极电流的 倍,然后将这个信号用隔直电容隔离出来,就得到了电流 (或电压)是原先的 倍的大信号,这现象 称为三极管的放大作用。经过不断 的电流放大,就完成了功率放大 。 常见的功率放大器工作方式有以
4、下几种: A 类放大器的主要特点是: 放大器的工作点 Q 设定在负载线的中点附近, 晶体管在输入信号的整个周 期内均导通。放大器可单管工作,也可以推挽工作。由于放大器工作在特性 曲线的线性范围内,所以瞬态失真和交替失真较小。电路简单,调试方便。 但效率较低,晶体管功耗大,功率的理论最大值仅有25%,且有较大 的非 线性失真。由于效率比较低 现在设计基本上不在再使用。 B 类放大器的主要特点是:放大器的静态点在 (VCC,0)处,当没有信 号输入时,输出端几乎不消耗功率。在Vi 的正半周期内, Q1 导通 Q2 截止, 输出端正半周正弦波 :所以必须用两管推挽工作。其特点是效率较高 (78%), 但是因放大器有一段工作在非线性区域内,故其缺点是“交越失真“较大。 即当信号在-0.6V 0.6V 之间时,Q1 Q2 都无法导通而引起的。所以这类放 大器也逐渐被设计师摒弃。 AB 类放大器的主要特点是:晶体管的导通时间稍大于半周期,必须用两 管推挽工作。可以避免交越失真。交替失真较大,可以抵消偶次谐波失真 有效率较高,晶体管功耗较小的特点。 D 类(数字音频功率)放大器是一种将输 入模拟音频
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