带音调调节的音频功率放大器.doc

带音调调节的音频功率放大器 摘要本设计是使用分立元件实现的带音调调节的音频功率放大器。其输出功率最大可达10W，而且失真小。通过RC选频，可对高低音的增益进行控制，实现音调调节的功能。一、设计方案：音频信号通过前置放大，将微弱的音频信号幅度放大，以适合后面的电路。音量调节使用串联的电位器，通过改变阻值来改变信号的强弱。音调调节通过选频网络，对不同频率信号进行增益调节，以达到音调调节的作用。功率放大采用高功率、高效率的甲乙类OCL功率放大器最大输出可达10W。完全可以推动大功率音箱设备。二、电路原理与计算：1.前置放大与音量调节前置电路用来实现高输入阻抗的要求。有运放组成的同相放大器具有输入阻抗高，输出阻抗低的特点。音量调节靠串联的电位器改变串联电阻的方法来实现。电脑音频输出电压平均值为：50-180mV 前级放大电路放大：Au=1+R2/R1=3.55 通过RP1调整，使得输出Aout=200-300mVR7为平衡电阻： R7= R1/ R21.3 k 输入电阻：Ri 2.音调调节由RC选频网络和集成运放组成，实际上是一个高低通选频网络，通过控制高低频信号的增益来升降高、低音信号。输入信号分成两路到A输入端。第一路，由经R3，R5，C5，RP2，R4到反相端。第二路，由经RP3，R6，C6到反相端。反馈电路也有两条路线。第一路，由经R5，C7，R4到输入端；第二路，由经RP3，R6，C6到输入端。控制增益和反馈的大小可进行高低音调节。3.功率放大为了达到所要求的功率输出和效率，并减小失真。我们选用了甲乙类OCL电路。功放由运算放大器，二极管D1D3，三极管Q2Q5组成。运算放大器放大信号幅度，并提高功放级的输入电阻。二极管D1D3为三极管提供静态小电流偏置，使三极管工作在微导通状态，克服信号的交越失真。R15和R17用来减少复合管的穿透电流，以提高复合管的温度稳定性。输出端通过R21和R8构成交流电压串联负反馈，稳定输出电压，改善放大器的动态性能。4.过流保护在负载短路的情况下会出现电流过大损坏芯片的情况。过流保护可以在负载上串联一个小电阻，用电压比较器监控小电阻上的压降，当压降过大时发出过流信号，切断信号的输入。 另外可以在输出负载上串联一个自恢复保险丝，电路电流过大时断开负载，使电流从反馈的82K电阻上流过，这样就不会出现电流过大的情况而损坏元件，而且自恢复保险丝价格便宜，使用起来简单方便。三、测试：当输入为最大300mV时 ，最大电源输入电路Imax=410mA.所以 ， Pinmax=410*30=12.3 W负载的功率经过测量，为 P=8.17W所以，效率为 n= P/ Pinmax=66.4% 失真度用Mutisim仿真为 0.02%四、心得：本次实验的综合性比较强，难点在于前后级（小功率部分和后级的大功率部分）的匹配。还有功放效率的提高。最大的困难在于功放级输入的控制。由于功放级的功率很大，所以可能是输入端变化10多mV，三级管就烧坏了。所以在实验过