【42页】毕业论文_音频功率放大器.doc文档在线阅读 ㊣ 精品文档 值得下载

算放大器集成电路。

由于具有非常低的输入失调电压对于最大为，所以在很多应用场合不需要额外的调零措施。

设计中的音频功率放大器主要由直流稳压电源前置放大电路二级放大电路和功率放大电路组成。

前置放大电路采用了反相比例运算放大器，二级放大电路用个低通滤波器和个高通滤波器组成个带通滤波器，功率放大电路采用了电路。

直流电源采用桥式电路进行整流，输出则采用了三端集成稳压器。

设计中采用对电路进行仿真。

对前置放大电路和二级放大电路进行了输入输出分析和频率响应分析。

对功率放大电路进行了输入和输出功率分析。

对直流电源进行了输出电压验证。

最后对总电路进行了输入输出分析频率响应分析噪声分析和傅里叶分析。

关键词音频功率放大器，第章音频放大器的概述音频放大电路的回顾音频功率放大器的介绍类甲类功率放大器类乙类功率放大器类甲乙类功率放大器类丙类功率放大器类丁类功率放大器放大器的技术指标第二章的介绍的功能介绍和特点芯片引脚功能说明和内部结构的电气特性第三章音频功率放大器的设计设计方案分析前置放大电路设计二级放大电路设计低通滤波器设计高通滤波器设计二级放大电路电路设计功率放大器设计直流稳压电源设计第四章的仿真操作简介的工作界面的仿真工具第五章电路的仿真前置电路的仿真输入与输出分析电路频率响应特性分析二级放大电路仿真电路输入与输出分析电路频率响应特性分析功率放大电路功率仿真直流稳压电源仿真音频功率放大电路仿真和分析电路输入与输出分析电路频率响应特性分析傅里叶分析总结参考文献致谢，音频功率放大器设计第章音频放大器的概述音频放大电路的回顾音响技术的发展历史可以分为电子管晶体管集成电路场效应管四个阶段。

年美国的德福雷斯特发明了真空三极管，开创了人类电声技术的先河。

年贝尔实验室发明了负反馈技术后，使音响技术的发展进入了个崭新的时代，比较有代表性的如威廉逊放大器，而年威廉逊先生在篇设计放大器的文章中介绍了种成功运用负反馈技术，成为了史上个重要的里程碑。

年代由于晶体管的出现，使功率放大器步入了个更为广阔的天地。

晶体管放大器细腻动人的音色较低的失真较宽的频响及动态范围等特点，各种电路也相应产生，如无输出放大器放大器等。

随着晶体管制造技术的不断提高和新技术的应用，各项实用性指标和可靠性指标都有很大改善，并不断在向更大的输出功率，更小的体积，更轻的重量，更多的功能和智能化方向发展，如美国公司的功放，其最大输出功率可达，完善的可靠性设计使它在苛刻的环境中可连续工作，使得生产者可作年免维护的保证插入可编程的输入处理模块可对台功放的工作状态进行程控调节和各种参数检测。

各种完善的可靠性保护措施，使它的可靠性大大提高。

年，等学者提出了类放大的脉码调制数字功放的基本结构。

美国公司设计了改进的类数字功放，取名为类功。

年意大利公司推出了数字功放的商业产品，从此，第代音频功率放大器，数字功放进入了工程应用，并获得了世界同行的认可，市场日益扩大，最终将替代各类模拟功放。

音频功率放大器的介绍按照电流导通角的大小可分为类甲类类甲乙类类乙类类丙类和类丁类功率放大器。

类甲类功率放大器类甲类功率放大器电流导通角，理想效率为，般适用于小信号电压放大器。

类功率放大器的主要特点是放大器的工作点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。

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。

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。

类乙类功率放大器类乙类功率放大器电流导通角，理想效率为。

类功率放大器的主要特点是放大器的静态点在，处，当没有信号输入时，输出端几乎不消耗功率。

在的正半周期内，管导通另管截止，输出端为正半周正弦波同理，当为负半周期内，输出端为负半波正弦波，所以必须用两管推挽工作。

其特点是效率较高，但是因放大器有段工作在非线性区域内，故其缺点是交越失真较大。

即当信号在之间时，两管都无法导通而引起的。

类甲乙类功率放大器类甲乙类功率放大器电流导通角，理想效率为η。

类甲乙类放大器，实际上是类甲类和类乙类的结合，每个器件的导通时间在之间，依赖于偏置电流的大小和输出电平。

该类放大器的偏置按类乙类设计，然后增加偏置电流，使放大器进入类甲乙类。

类功率放大器的好处是可以避免交越失真。

有效率较高，晶体管功耗较小的特点。

类丙类功率放大器类丙类功率放大器电流导通角。

类功率放大器的主要特点是处在类状态时，放大器的电流波形有较大的失真，因此只能用调谐回路作为负载，以滤除谐波分量，选出信号基波，从而消除失真。

类丁类功率放大器类丁类功率放大器功率管处于开关状态，理想效率为。

类数字音频功率放大器是种将输入模拟音频信号变换成脉冲信号，然后用脉冲信号去控制大功率开关器件通断音频功率放大器，也称为开关放大器。

具有效率高的突出优点。

放大器由输入信号处理电路开关信号形成电路大功率开关电路和低通滤波器等四部分组成。

它有以下好处具有很高的效率，通常能够达到以上。

体积小，可以比模拟的放大电路节省很大的空间。

低失真，频率响应曲线好。

外围元器件少，便于设计调试。

放大器的技术指标评价个功放系统或设备是否符合高保真要求，般应采用主观听音评价和客观指标测试相结合的方式来进行，并以客观测试指标为主要依据。

因为采用仪器测试设备的性能指标能得到很直观的可供参考比较的定量结果，无疑是最科学而值得信赖的。

音频功放的技术指标，主要包括输出功率频率特性信噪比瞬态响应以及非线性失真等。

其中，输出功率频率特性等，通常称为静态特性指标，它们是用稳态信号测量的。

而瞬态特性和非线性失真等，则称为动态特性指标，它们是用非稳态信号测量确定的。

额定功率音响放大器输出失真度小于数值的最大功率称为额定功率，表达式为负载两端的最大不失真电压，为额定负载阻抗。

测量条件如下信号发生器输出频率为，电压正弦信号。

功率放大器的输出端接额定负载电阻代替扬声器，输入端接，逐渐增大输入电压直到的波形刚好不出现谐波失真，此时对应的输出电压为最大输出电压。

测量后应迅速减小，以免损坏功率放大器。

频率响应音频功放的频率特性，是反映它对不同信号频率放大能力的物理量。

通常采用输出电平随频率变化的关系曲线来描述。

指的是振幅频率特性，习惯上称为幅频特性或频率响应简称为频响。

在说明音频功放的频率特性时，有两点必须明确给出。

即是有效频率范围。

频率范围，全面反映出该功放的频率特性指标。

对于音频功放的频率特性指标而言，其有效频率范围越宽，且在该频率范围内相对参考电平的不均匀度越小。

则说明该音频功放的频率特性指标就越好。

放大器的电压增益相对于中音频的电压增益下降时所对应的低音频率和高音频率称为放大器的频率响应。

谐波失真谐波失真是指信号通过音频设备后，新增加的谐波成分。

它是原信号波形中没有的波形变化，是不希望发生的。

其值以新增加的谐波成分的均方根值与原信号电压的均方根值的百分比来表示。

即式中正弦波基波电压有效值，⋯次次次谐波电压有效值。

谐波失真是电路或器件工作时的非线性引起的。

高保真放大器的谐波失真般应控制在以下，目前许多优秀的放大器失真度均可达到。

降低放大器谐波失真度的措施有施加适量的电压或电流负反馈。

选用较高线性好的放大器件。

尽可能提高各级对管参数的致性或对称性。

④采用甲类放大，选用优秀的电路，如双差分放大全互补输出或全对称等。

信号噪声比信号噪声比指信号通过音频设备后增加的各种噪声如低频呼声感应交流声嘀嘀声等与指定信号电平的差值，或信号幅度与噪声幅度之比，其值常用分贝表示，有时也以重放设备输出的绝对噪声电压或电平值来表示，这时标为噪声电平。

现代高保真后级功放的般能达到以上，问题不会很突出。

我们知道，多级放大器的主要取决于第级，故在系统中，我们要着重提高前级或前置放大器的。

由于影响的因素很多，提高便显得很棘手，有时费了九牛二虎之力，能使之提高两三个已届战果辉煌。

而人耳对噪声又很敏感，所以提高往往成为设计及制作的主攻目标。

虽然因素很多，但也不是无章可循，除了器件本身的噪声以外放大器噪声的来源概括起来主要有三个途径电源干扰空间干扰和地线干扰。

只要从以下几个方面人手，般便可达到令人满意的水平。

适当降低信号源的输出内阻。

合理设定前级或前置放大器的增益，避免使之过大，能满足系统增益要求略有富余便可，这在业余制作时往往被忽略。

使用高性能的稳压电源供电。

各放大级尽可能单独或并联供电即各级电源端经只隔离电阻直接与电源连接，并加接退耦电容。