成。实用低频功率放大器设计方案二提高功率放大器效率的基本方法影响功率放大器的主要因素功率放大器输出级的最小工作电压类似于现行稳压电路的输出调整管的最小输入输出电压差和类功率放大器所固有的效率。如果需要保持功率放大器工作在线性状态，提高功率放大器效率的主要方法是降低功率放大器输出级的最小工作电压。随着技术进入线性集成电路领域，以及全新的输出级的电路结构，使线性放大器输出电压幅度可以接近电源电压幅度，即满幅度输出放大器。对于集成功率放大器而言，如果输出电压幅度可以达到电源电压幅度，则满功率的效率就可以接近纯类放大器的效率，如的满功率效率可以达到，相对更接近。基本上达到了线性放大器的最优境界。综合对比分析方案和方案二如果直接采用集成类音频功率放大器就可以非常方便地实现实体的目标。供电时欧姆的满功率输出可以达到。但是目前，类音频功率放大器还不能够彻底取代线性音频功率放大器，其主要原因是由于输出级工作在极快的开关状态，产生很大的和，这些都是产生电磁干扰的主要原因之产生前列电磁干扰的另个原因是类饮品功率放大器的功率级引线的寄生电感和输出电感的电磁效应，功率级引线的天线效应将产生比较强烈的空间电磁场干扰。所以本设计任然采用线性音频功率放大器电路，原理框图如图所示。如图所示，方案二同样经过前置和功率放大后接负载，不同的是采用真有效值测量芯片效转换后，经过采样经过单片机实用低频功率放大器设计图方案图驱动液晶显示器显示出来，实现输出电压的显示。相比两个方案，方案虽然电路简单，但测量值没有方案二精准，误差略大，经过分析比较，最后选取方案二。实用低频功率放大器设计方案设计低频小信号功率放大器电路的框图框图由波形变换前置放大功率放大滤波电路稳压电源数据采集处理显示及保护电路等单元组成。如图所示。图低频小信号功率放大器电路的框图低频小信号功率放大器电路原理图见附图附图原件清单见附表实用低频功率放大器设计电路内部各框图的工作原理稳压电源电路各框图的工作原理交流电源变压该电路的设计是采用带有抽头的变压器，般的电子设备所需的直流电压较之交流电网提供的电压相差较大，为了得到输出电压的合适范围，就需要将电网电压转换到合适的数值。所以，电压变换部分的主要任务是将电网电压变为所需的交流电压，同时还可以起到直流电源与电网的隔离作用。因此，就要通过变压器将的交流电源经过变压器降到大约十几伏左右的交流电源。整流电路该电路的设计采用的是桥式整流电路，该电路的作用是将变换后的交流电压转换为单方向的脉动电压。由于这种电压存在着很大的脉动成份称为纹波，因此般还不能直接用来给负载供电，否则，纹波的变化会严重影响负载电路的性能指标。所以变压后的交流电源经过桥式整流电路整流后得到的是含有脉动的直流电源。滤波电路该电路的设计采用滤波电路，该电路的作用是对整流部分输出的脉动直流电压进行滤波，使之成为含交变成份很小的直流电压源。也就是说，滤波部分实际上是个性能较好的低通滤波器，且其截止频率定低于整流输出电压的基波频率。使得输出的直流电源具有定的稳定性，该电路的设计简单，脉动系数小等优点。稳压电路该部分电路的设计采用的是串联型直流稳压电源电路,尽管经过整流滤波后电压接近于直流电压，但是其电压值的稳定性很差，它受温度负载电网电压波动等因素的影响很大，因此，还必须有稳压电路，以维持输出直流电压的基本稳定。该电路的组成部分有采样电阻放大电路基准电压调整管和保护电路。采样电路由分压电阻和个滑动变阻器组成，主要功能是把输出的变化量的部分送入到放大电路的输入端。而放大电路将来自取样电阻的电压的变化量经过放大送入调整电路，通过调整电路自身的调整，使得输出的电压保实用低频功率放大器设计持不变。从而也就使得该电路具有定的自我调节能力,能够随着输入电压的波动自动调节输出电压,保持的稳定。最后的保护电是接在调整电路和输出电压之间的主要是保护调整管的。波形变换电路模块的工作原理图脉冲波形参数定义描述脉冲波形的上升时间，下降时间,顶部倾斜和波形过冲量等参数的定义如图所示，脉冲上升时间和下降时间是以脉冲幅度的的时间为测量点的。由频谱特性可知，脉冲前后沿越陡峭，和越小，则其频谱所占的带宽越宽。如果要个网络不失真的传输这个脉冲，它就必须有足够的带宽。理论分析和实践证明，脉冲的或与带宽的关系可以近似地表示为式中，如果脉冲的过冲量较小，则当过冲量较大，的设计采用滤波电路，在整流电路的输出电压中含有较大的脉动成分。因此采用滤波电路来除去脉动成分。滤波电路除了在些场合可以直接作为放大器放大电源外，还有在输出电压时降低输出电压中的脉动成分，尽可能的保留直流成分，使得输出电压接近于理想的直流电压。参数的确定该电路的组件参数的确定涉及滤波电路的时间常数，时间常数越大，滤波后的直流电压的脉动成分就越小，般取电网电压半波周期得倍即可。因此在这里取式中是交流电源的周期输出的电流为，输出端的负载所以可以计算出,根据电容所要承受的最高电压为，因此选用,耐压为的电容即可。然后由滤波器的输出电压与输入电压之间的关系有其中，输出电压，计算得到的有效值与整流实用低频功率放大器设计电路的输出电压相同。因为采用了输出电压是输入电压的关系是倍，所以可知脉动系数在之间，则可以计算出的阻值大小。由，其中，表示整流后输出的脉动电压的基波角频率表示输入端电容的脉动系数，是输出端的脉动系数，这里取脉动系数。所以计算得到于是根据该滤波电路滤除的是整流后的高次谐波因此应该是个低通滤波器，且频率,根据计算的电容和电阻的值进行计算得到中心频率因此，可以确定的参数电路原理图，电路如图所示滤波电路原理图显示电路的设计设计要求实时显示电压源的功率，系统的输出功率和系统的转换效率。如果采用数码管动态显示电路，则电路硬件繁杂，且占用单片机的工作端口多，所以采用液晶显示器电路完成显示。的技术参数单电源电压，低功耗长寿命高可靠性内置种字符具有个字节的通信方式位或位并口可选。实用低频功率放大器设计硬件引脚功能如下表写操作时序如下图和图实用低频功率放大器设计图写时序操作图图基本操作时序图实用低频功率放大器设计软件设计总的程序流程图主程序流程图程序参考附件。实用低频功率放大器设计测试结果分析测量方法幅频特性采用逐点测量法功率测量采用测量电压来换算测量输入电阻采用串联电阻分压法。测试仪器表测试仪器设备序号名称型号规格数量数字示波器信号发生器毫伏表数字万用表失真度仪测试结果及分析当输入正弦信号电压有效值为时，在电阻负载下测得的数据。输入电阻，输出噪声电压。本设计输入正弦信号电压有效值为,在欧姆的电阻负载的通频带为，失真度，介入带阻滤波器后，租代频率范围为，频率点输出功率衰减。当输入正弦信号电压有效值为时，在电阻负载下测得的数据。输入电阻，输出噪声电压。本设计输入正弦信号电压有效值为,在欧姆的电阻负载的通频带为，失真度，介入带阻滤波器后，阻代频率范围为，频率点输出功率衰减。实用低频功率放大器设计结论本设计完成了题目的所有要求，输出功率整机效率测量精度噪声失真度等各项指标均很好地达到了设计要求。硬件电路简单而高效是本设计的亮点之。实用低频功率放大器设计致谢本篇论文虽然凝聚着自己的汗水，但却不是个人智慧的产品，没有导师的指引和赠予，没有父母和朋友的帮助和支持，我在大学的学术成长肯定会大打折扣。当我打完毕业论文的最后个字符，涌上心头的不是长途跋涉后抵达终点的欣喜，而是源自心底的诚挚谢意。最后，再次对关心帮助我的老师和同学表示衷心地感谢。参考文献电工电子技术丛书运算放大器电路日内山明治村野靖著科学出版社全国大学生电子设计竞赛硬件电路设计陈永真韩梅陈之勃编著电子工业出版社电子系统设计余小平奚大顺编著北京航空航天大学出版社数据采集与处理技术第版马明建编著西安交通大学出版社模拟电子技术基础简明教程第版杨素行主编高教出版社出版数字电子技术基础第版清华大学电子教研室组编阎石主编实用低频功率放大器设计高教出版社出版全国大学生电子设计竞赛系统设计黄智伟编著北京航空航天大学出版社附件附图实用低频功率放大器设计附图图附表元件清单列表元器件名封装数量自画的直插封装范围内电压在左右波形变换模块前置放大模块功放模块滤波模块交流有效值测量模块稳压电源转换模块显示模块实用低频功率放大器设计实用低频功率放大器的设计实用低频功率放大器设计摘要本课题介绍制作具有小信号放大能力的低频功率放大器，主要介绍其基本原理内容技术线路等。本系统是基于，设计而成的种低频小信号功率放大器，由直流稳压电源，电压放大级电路，功率放大级电路，带阻滤波电路及数据采集显示模块五部分组成。其主要功能是将的低频小信号放大，当输出功率大于时波形无明显失真，并将系统的输出功率，直流电源的供给功率和整机效率实时地显示出来。本设计具有低功耗，性价比高，稳定性好，应用广泛等优点。关键词功率放大集成块集成块集成块单片机实用低频功率放大器设计实用低频功率放大器设计目录摘要目录前言设计分析及技术指针设计分析设计技术指标系统设计方案方案方案二方案设计低频小信号功率放大器电路的框图低频小信号功率放大器电路原理图电路内部各框图的工作原理稳压电源电路各框图的工作原理波形变换电路模块的工作原理前置运放电路模块的工作原理功放电路模块的工作原理滤波电路模块的工作原理数据采集电路模块的工作原理保护电路模块的工作原理各单元电路的设计前置运放电路的设计实用低频功率放大器设计方案采用运算放大器构成的前置放大电路方案二采用专用前置放大器构成的前置放大电路功率放大器电路设计采用分立元件构成的低频功率放大器电路采用集成功放构成的低频功率放大器电路波形变换电路的设计滤波电路的设计数据采集中真有效值采集处理电路的设计稳压电源电路的设计交流电源的变压电路的设计整流电路的设计滤波电路的设计显示电路的设计软件设计测试结果分析结论致谢参考文献附件实用低频功率放大器设计前言低频功率放大器不仅仅是消费产品音响中不可缺少的设备，还广泛应用于控制系统和测量系统中。低频功率放大器是个技术已经非常成熟的领域，几十年来，人们为之付出了不懈的努力，无论是从线路技术还是元器件方面，乃至思想认识上都取得了长足的进步。尽管目前市场上功放的价