带前置放大的音频功率放大器设计报告.docx

※※※※※※※※※※※※※※※※※ 2013级 模拟电子技术课程设计※※※※※※※带前置放大的音频功率放大器设计姓名 学号 院、系、部 班号 完成时间摘要前置放大电路须由低噪声，高保真，高增益，快响应，宽带音响集成电路，所以 采用NE5534实现，NE5534是单路高效低噪音运算放大器相比于其他放大器来说拥有 更好的噪声性能，更高的外部驱动能力以及更加高的小信号输入和更高的功率带宽 这使得它们特别适合应用于高质量和专业的音频设备以及仪器仪表，控制电路和 信道集成功率放大电路成熟，低频性能好，内部设计具有复合保护电路，可以增加 其工作的可靠性，尤其集成厚膜器件参数稳定，无须调整，信噪比较小，而且电路布 局合理，外围电路简单，保护功能齐全，还可外加散热片解决散热问题功率放大器 在家电和数码产品中使用越来越广泛，与我们日常生活有着密切的联系，功率放大器 随着科技的不断进步也经历了几个不同的阶段， 从最初的电子管功率放大器到现在 的集成功率放大器，按所用放大器的分类可分为电子管式放大器，晶体管式功率放大 器（包括场效应管）和集成功率放大器，目前以晶体管和和集成电路式功率放大器为 主，晶体管的功率放大器是被使用最广泛的，人们研制出许多优质的新型电路使功放 的谐波失真很容易减少到0.05%以下，场效应管是很有潜力的功率放大器，它具有噪 音小、动态范围大、负温度特性等特点，音色和电子管相似，保护电路简单。

场效应 管的生产技术还在不断发展，集成功率放大器也大量的涌现出来，其工艺和指标都达 到了很高的水平，它的突出特点是体积小、电路简单和性能优越、保护功能齐全关键词：功率放大器 场效应管 NE5534目录第1章 设计任务与要求 错误!未定义书签第2章 方案与论证 错误!未定义书签2.1 设计方案 12.2 方案论证 2第3章 单元电路设计与参数计算 23.1 前置放大电路 23.2功率放大电路 错误!未定义书签3.3 直流稳压源 5第4章仿真与调试 5第5章 结论与心得 错误!未定义书签参考文献 7第 1 章 课程任务与要求通过本次实验熟悉小信号电压放大器、放大器运算电路和音频功率放大器的工作 原理和设计，巩固和加深对电子电路基本知识的理解前置放大器的放大倍数为 50 倍，使用单电源低噪声集成运放 TL070C、TL4558、 NE5534、NE5532、OP-27A，功率放大采用 LA4100、AD380、LM386 或其他型号 音量可调，杂音小，有电源退耦第 2 章 方案及论证2.1 设计方案原理图如图2-1所示根据题意，有三个基本电路，需要我们设计其中两个：前 置信号放大放大电路、功率放大电路。

图 2-1 流程图其中：前置信号放大电路是将小信号源的电压放大，功率放大电路对电压和电流 进行放大这两个也是我们任务中主要要完成的电路直流稳压源则是为整个运放提 供能量2.2方案论证由于输入信号不定，或放大，或衰减，或进行阻抗变换，为防止其出现严重过载 失真现象，并使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配，所以必须设置前置放大器为 防止产生明显的交越失真，就必须在其后设置功率放大器来克服这一问题第3章 参数单元电路设计与参数计算3. 1前置放大电路此电路我选择NE5534进行设计，NE5534具有高精度、低噪音、高阻抗、高速、宽 频带的优良性能，是前置信号放大电路设计的常用元件用次元件可大大改善电路瞬 态性能，使得信号不失真输出，使电路的整体指标大大提高而如果使用分立元件使 用的话，比较复杂，成本较高，各项指标也不理想故使用NE5534，下面进行分析 电路图如图3-1所示15V490kQ图3-1刖置放大电路由题，要求放大器的放大倍数为50倍，而根据模电所学知识易求得次电路的放大倍数A=1+R/R=50可以推出R/R=49所以，可取R=10KQ, R =490KQ，而根据3 1 3 1 1 3所学的知识，我们知道R的阻值应该等于R1和R3并联的阻值，所以R取9.8 KQ。

2 2下面，我们用Mul tisim11软件对其进行仿真根据实际情况，我们取U =100mv、iU 50HzV =-15V、Vcc=15V输出接万用表，测的的结果图3-2所示i EE图3-2前置放大电路仿真图可以得出：U /U =50,所以根据仿真结果，证明理论正确0 i3.2功率放大电路电路图如图3-3所示图3-3功率放大电路功率放大电路采用分立元件实现此电路，为OTL甲乙类互补对称电路来实现功率的 放大OTL甲乙类互补对称电路静态功耗较小，而且还能减小交跃失真，改善输出波 形，同时又能获得较高的效率，所以在实际过程中得到了广泛的应用下面进行分析,本题用R =16Q而使VT与VT的特性曲线对称，所以三极管集电极最大电压Uces L 1 2为Ucem二Vcc/2-Uces所以三级换的集电极最大电流为 Icm=Ucem/R =(Vcc/2-Uces)/R LL所以最大输出功率为Pom二Ucem・ Icem/2二U2 =(Vcc/2-Uces)/2Rcem L当Uces远远小于Vcc/2的时候，可以认为Pom约等于V2 /8RCC L而实际情况再精度要求不高的情况下，可以忽视Uces所以，下面忽略Uces进行讨论。

取 Vcc=24而电源的功率Pv二Vcc/2・ (1/n pi Icm • sinwtd(wt)二VccIcmH=v 2 /2n RCC L 0L由上述公式得，改变RL值可得到不同功率，即可实现音量调节根据电路图，用Multisimll进行仿真根据实践中的摸索和课本知识的结合我取u =4V、60Hz, C=10uF、C =200uF，R =1.5KQ、R=100Q、R =1.5KQ输出接示 i 1 2 1 2 3波器，分别接在输出、输入两端可以得到仿真的结果为图3-4所示Timebasechannel h (-hannel t： Tner-heir； 1 0 m=/Div-；・ 4； 5 V/Div—：5 V/Divnh」r： LXJI^I L A JI BX 口os.(Div): 0V 口 os-(Div)! 0V poSi(Div): 0Level: □ v轡 Typb [sin口. 1 [rdcir. ][Auto ] [None]；■ @@|TimeChanncl_AChanncl_Bij.Oijij sij.ijijij V3.8S1 VT£ChOLiLi 旨ij.Oijij s3.051 VTF□ .riijijU JJiJiJ V图3-4功率放大电路仿真图由仿真结果，证明次功率放大电路可以稳定的对输入进行放大，并且输出波形稳 定。

所以用OTL甲乙类互补对称电路来实现功率的放大是可行的3.3直流稳压源直流稳压电源的作用是为整个电路提供能量顾依题意，结合电路图分我们析 选用直流稳压电源的输出电压为+15V，-15V即可第4章仿真与调试综上所述，将本次课题的主要电路连接起来得出总电路原理图如图4-1所示图4-1带前置放大的音频功率放大电路对此图进行仿真，得到输出结果为下图4-2所示图4-2带前置放大的音频放大的电路仿真图因为上述分单元模块电路已分别调试好，所以我们将各模块连接起来，进行系统 整体的调试运用仿真软件调试，电路安装完毕后，首先检查电路各个元件是否选择 正确，部分的接线是否正确，检查电源地线，元器件的引脚之间有无短路，正反有无 接错，器件有无接错，再接入电路所要求的信号发生器，观察电路中各部分有无异常 现象，如果出现异常，应立即关闭信号发生器，认真检查电路，排除故障后重试第 5 章 结论与心得在这仅有的几天小学期里，虽然一开始感觉比较晦涩难懂，但是经过几天的课程 设计的学习，我已经自己能制作一个带前置放大的音频功率放大器，这其中的兴奋是 无法用言语表达的由于刚始我对软件的不熟悉，所以我犯了许多小错误是我的电路 不能模拟出来，后来我又在网上查找了软件的用法，同时花了很长的一段时间学习了 软件的用法。

后来我多次调试了电路最终达到了比较好的效果，在设计电路的时候我 我遇到很多的问题，我请教了老师，没有老师的帮助，我是不会这么顺利的完成小学 期的任务在这里我非常感谢老师对我的帮助同时，这次课程设计使我深刻的体会到，要将实际和理论联系起来需要不断的努 力与改进，实际操作和课本上的知识有很大联系，但又高于课本，一个看似很简单的 电路，要动手把它设计出来就比较困难了在调试参数的过程中，使我认识到对待科 学技术一定要有严谨的科学态度，任何的小差错，都会造成重大事故，所以我们学习 知识一定要认真，态度一定要端正通过本次电路的设计，不但巩固了所学知识，也 使我们把理论与实践从真正意义上结合起来，增强了学习的兴趣，考验了我们借助互 联网络搜集、查阅相关文献资料，和组织材料的综合能力参考文献[1] 杨素行.模拟电子技术基础简明教程[M].高等教育出版社,2006.[2] 葛剑青.基础电工控制应用电路[M].电子工业出版社,2007.[3] 童诗白.模拟电子技术基础[M].高等教育出版社,2001.[4] 王冠华.Mult isim11电路设计及应用[M].国防工业出版社,2010.。