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机电工程学院 毕业设计（论文）开题报告题 目： 新型船用液压马达设计研究 系 ： 机 电 工 程 系 学生姓名： 金 沛 专 业： 机械设计制造极其自动化 班 级： A08机械（1） 指导教师： 刘 全 良 起止日期： 20011.12.102012.1.7 2012年 1月7日毕业设计（论文）开题报告一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义1、选题的背景和意义(1) 功放是各类音响器材中最大的一个家族了，他的发展先后经历了电子管、晶体管、场效应管等历史时期，在不同的历史时期都各有其特点。其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后，产生足够大功放的电流去推动扬声器进行声音的重放。音响系统若能如实地重现原始声音和原始声场，并能对音频信号进行适当的加工修饰，使重现的声音优美动听，则称为高保真音响系统。而性能优质的音频放大器则为高保真系统提供了优质的音频信号和较大的功率，使其有足够的功率去推动扬声器系统发声。因此研究和设计功率放大器对音频技术的发展和应用有着重要的意义。(2) 随着生活水平的提高，人们对声音欣赏的要求越来越高，音频功放作为承担声音重放任务的设备，正日益受到人们的重视。并且，随着中国大部分人尤其是年轻人的收入越来越高，所以家庭音响将会得到进一步的普及，而受年轻人消费习惯的影响和等离子、液晶电视的普及，家庭影院尤其是美观的卫星组合将会有大的增长，这会极大的促进中国乃至国际市场对高品质音响和功放系统的需求。因此，研究与找寻一种短周期、高效率、低成本且方便快捷的音响功放设计和调试的手段就显得尤为重要。2、音响功放的发展自从爱迪生在1877年发明留声机至今已有130多年了，由当年机械式录音/回放系统发展到现在的高科技数码系统，其中的进步可谓翻天覆地。不过在这130多年中的音响技术发展却是很不平均的，在发明留声机后的大约60至80年中，音响技术的发展是相当缓慢。但是，在1927年，美国贝尔实验室公布了划时代的负反馈（负反馈，NFB）技术，声频放大器从此开始步入了一个新纪元。1947年4月，英国无线电世界杂志发表了D.T.N威廉逊的文章高质量放大器设计。文章中介绍了一种成功运用负反馈技术，使失真降至0.5%的胆机线路，迅即风靡全世界，成为了一个重要的里程碑。在威廉逊放大器面世后5年，美国Audio杂志又先后发表了一篇“超线性放大器”的文章。第二年6月，又发表了一篇将威廉逊放大器超线性放大器相结合的线路设计。由于超线性设计将非线性失真大幅度降低，再次形成了一个热潮。超线性设计的影响时至今日21世纪仍然存在，可以说威廉逊放大器和超线性放大器标志着负反馈技术在音响技术中的成熟。从那时候开始，放大器的设计和种类可谓百花争艳。技术的进步是前70年所望尘莫及的。伴随着科学技术的迅速发展，人们生活水平的不断提高，对音频功率放大器的要求越来越高。音频是多媒体中的一种重要媒体。设计性能更高的音频功率放大器是许多人为之努力的永恒的课题。3、研究现状 (1) 在功放机的发展史上，许多国外著名的功放品牌都已经名留青史，如美国的麦景图（McIntosh）、马兰氏（Marantz），都是高档功放机，其品质一流，在声音的表现上则注重音场的宽度和深度，同时他们的能量充足，可以轻松的应付世界各地出产的各类型音箱，总体来说，售价高、体积大、品质好、声音的音乐性佳是美国出品的功放机的显著特点。欧洲的功放机则以英国、荷兰、德国、法国等国的出品为代表。英国出品的功放机因受其人文因素的影响，大都表现出一种擅于诠释古典音乐的倾向，这种倾向使它在生冷的数码声响起之初得以大行其道，而其中一些有着传统LP唱盘般温暖、柔顺音色的功放机更是深得乐迷、传媒的赞扬。此外，德国、法国、荷兰等国的产品也都算的上是一流功放。德国的产品由于在质量上有严格的要求，因此在品质上它和美国的产品一样，有着一定的保证。在音色上它也有着音色纯正，细节刻画出色的特点。法国的功放机和德国的产品有着相同的地方，不过德、法产的功放机在国内较为少见。荷兰出产的功放机，以飞利浦位代表，其产品在音色上也有音色纯正，富有音乐味的特点。但由于近年来飞利浦将音响生产转移到日本和东南亚，因此，有荷兰本土出产的功放机并不多见，相反，由飞利浦提供关键技术、外形设计，而在日本制造的机种不断出现。因此，现在的飞利浦产品无论在外形上和音色上都带有一些日本产品的味道，马兰氏的情况也类似。在日本，由于他们掌握着先进的技术和有进行大规模生产的优势，现在的日本产功放机不但有着精美的外形，而且在性能价格比上也有着一定优势。在中低档的日本产品中，虽然在音色上仍然有生硬的现象，但如果在相同售价下和欧美的产品相比较，日本的产品往往显得超值。在搭配上，如果用中价位的日本产功放机和欧美的音箱相配而性能互补，那么在音色上也会有令人满意的效果。(2) 我国专业音响产品通过多年的引进、吸收与创新,技术性能已有极大提高:独有的性能/价格比优势, 其产品质量已达到或接近国外同类产品，受到国外同行的青眯, 在满足国内市场需求的同时，还远销欧、美等世界市场。国产功放的出口量逐年扩大，部分企业的出口量已达总产量的60%以上 。在最近几年间，国内也相继出现了许多知名的功放企业和品牌，如天逸 (著名品牌,广州天逸电子有限公司,十佳功放机品牌)，奇声QiSheng (中国驰名商标,东莞市奇声电子实业有限公司)，爱浪Avlight (中国驰名商标,一线品牌/牌子,领导品牌,十佳音响品牌) 等，都可与国外的功放相媲美。但是，由于国内生产技术的局限，使得大部分国产功放与国外功放在性能上依然存在一定的距离，使得国内大部分楼 、堂 、厅 、场等大型场所和娱乐场仍然钟情于进口品牌的专业功放及音响设备。总之，相比于其他国家，功放产业在我国的发展时间很短，设计与制作的技术也不先进、不够成熟，使得国产功放的性能和品质暂时性落后于其他先进国家。但是，我国的功放产业已迈出了可喜的一步，并奠了良好的基础。随着功放产业的不断崛起，功放设计和制作技术的逐渐成熟，我相信我国的功放产品一定会进入国际先进产品的行列。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：本文设计了音频功率放大器，利用Protel 99 SE软件设计完成原理图，由集成运放LM324组成前置放大级，由TDA7293组成功率放大级，最后完成将音频小信号转变成大信号的功能。通过对所设计的音频功率放大器的元器件进行选择，达到了最大输出功率、放大倍数、失真度等技术指标。然后，利用protel 99SE软件的PCB板绘制功能，独立完成PCB板的绘制，选定各元器件型号和封装，将他们连接成性能符合任务要求的功率放大器PCB板图。最终完成的大功率音响功率放大器具有输出功率大，最大输出功率稳定，工作效率较高，频率响应失真较小等特点，基本达到了本次设计任务的要求。 三、研究步骤、方法及措施：步骤：(1) 接受任务，查阅有关资料(2) 学习功率放大电路及集成电路的设计与应用(3) 了解音响功放系统的工作原理和建立模型框图(4) 设计出功率放大器的电路原理图(5) 用Protel 99se软件绘原理图、模拟电路图、PCB板图(6) 选择所需元器件型号(7) 查阅相关资料，整理论文方法与措施：广泛查阅各种资料，了解大功率音响功放系统的工作原理及设计与制作方法，学习运用Protel 99se软件的应用。利用这款软件的虚拟调试环境对自己设计的功放电路进行模拟与仿真，调试出符合任务要求的功放系统并设计出PCB板。 四、参考文献1 康华光 陈大钦 编著电子技术基础 模拟部分M （第四版） 北京： 高等教育出版社 2006.12。2 梅更华 编著功放实用DIYM 福建： 福建科学技术出版社 2003.1。3 吴文波 编著高保真音响设计制作M 北京: 电子工业出版社,2000,34 杨林国 编著音响设备技术M 福建：福建科学技术出版社，2006.15 朱力恒 编著电子技术仿真实验教程M.北京：电子工业出版社.20036 范志庆.操建华.高质量前级放大器的设计与制作J. 无线电，2002，5：45477 丁明. 实作 D 类功率放大器J . 无线电与电视 ,2002 (2)8 郑鹏思、林远长、董前程、矫津毅 编著PROTEL 99 SE入门与典型实例M 北京： 人民邮电出版社2008.89 张凤言 编著电子线路基础M(第二版) 北京： 高等教育出版社 1995.610 韩伟. 高保真音频功率放大器的综合设计J. 电子设计应用 , 2008,(08)11 刘伟, 邹月娴, 黄令华. D类音频功放芯片输出级电路的设计J. 中国集成电路 , 2008,(04)12 钱志远. D级音频功放新进展J. 音响技术 , 1999,(05)13 徐升槐. 音频功放制作实训教学中存在的问题及分析J. 安徽电子信息职业技术学院学报 , 2007,(01)14 谢白美 编著电子线路设计实验测试M（第二版） 湖北： 华中科技大学出版社 2000.715 崔玮 编著Protel99SE电路原理图与电路板设计M 北京：海洋出版社，200516 （英）斯多夫著，薛国雄译音频功放设计手册M（第四版） 北京：人民邮电出版社2009.1017 张肃文 陆兆熊 编高频电子线路M（第三版） 北京： 高等教育出版社 1993.518 Piessens, T. and Steyaert, M., SOPA: A high-efficiency line driver in 0.35 m CMOS using a self-oscillating power amplifier. ISSCC Digest of Technical Papers, San Francisco, USA, pp. 306307, 457, February 200119 Johns, D. A. and Essig, D., Integrated circuits for data transmission over twisted-pair channels. IEEE Journal of Solid State Circuits 32, pp. 398406, March 1997.20 Boni, A. and Morandi, C., Harmonic distortion in high speed differential A/D converters. IEEE Transactions on Circuits and Systems II 45, pp. 403406, March 1998.五、研究工作进度：(1) 受任务、查阅资料、完成综述（12.241.7）(2) 学习功率放大电路及集成电路的设计与应用（1.82.7）(3) 设计出大功率音响功放系统的结构示意图，并分析其工作原理（2.83.20）(4)