模拟电子课程设计

1、音频功率放大器设计报告目录：一. 设计任务和要求 11.1 设计任务： 11.2 设计要求： 1二. 总的设计步骤 2三 设计的方案的选择与论证 43.1 音频功率放大器工作的基本原理 43.2 设计过程 4四 电路设计计算与分析 94.1 电路设计计算 94.2 电路中各元器件的功能和参数选择 104.3 电路的总体分析 11五 MULTISIM 仿真11六PROTEK件的应用146.1PCB图的制作过程 146.2 将设计图用 protel 软件制作的 PCB16七心得体会 17心得与体会 17八附录 191原件清单 192元器件的注意事项 203. 音频功率放大发展史 21九参 考 文

2、献 23.设计任务和要求1.1设计任务：设计并制作一个音频功率放大电路(电路形式不限)， 负载为扬声器，阻抗4。1.2设计要求：技术指标如下：。输入信号：u=10mV f=1kHz ；。不失真输出功率：Po>4vy。负载阻抗：RL=4Q;p。输入阻抗：20KQ;(5)。整机电压增益：Au>20Q。频带宽:50Hz 20kHz,输出波形基本不失真。二.总的设计步骤总体设计步骤7确定总体设计思路原理图仿真调试电路以达到设计要求摘要 这次的模拟电路课程设计题目为音频功率放大器，简称音频功放，音频功 率放大器主要用于推动扬声器发声， 凡发声的电子产品中都要用到音频功放， 比 如手机、 MP

3、4 播放器、笔记本电脑、电视机、音响设备等给我们的生活和学习 工作带来了不可替代的方便享受。我主要采用了两种方法对其进行了分析和设计，一种利用了TDA2030 集成芯片对其进行放大输出， 另一种是利用二极管进行偏置的互补对称电路， 即分立 元件进行设计放大。 期间遇到了不少问题， 不过好在在老师的指导， 同学的帮助 下终于成功调试成功，设计题目也算比较圆满的完成了。在设计的过程中，首先对自己的设计思路有个整体的认识，即对音频功率放 大器的原理了解， 在查阅了很多资料， 以及对实验器材有了初步了解以后， 利用 课本及一些资料上所描述的同相放大电路和甲乙类互补对称功率放大电路的基 本知识，通过对两

4、种方法的对比评析确定了下面的课程设计。三.设计的方案的选择与论证3.1音频功率放大器工作的基本原理音频功率放大器实际上就是对比较小的音频信号进行放大，使其功率 增加，然后输出。其原理如图（一）所示，前置放大主要完成对小信号的放 大，使用一个同相放大电路对输入的音频小信号的电压进行放大，得到后 一级所需要的输入。后一级主要对音频进行功率放大，使其能够驱动负载 电阻而得到需要的音频。设计时首先根据技术指标要求，对整机电路做出 适当安排，确定各级的增益分配，然后对各级电路进行具体的设计。根据技术指标要求：Po>4W输出电压 U(P° RL > 4 X 4 =4V,要使输入为10

5、m v的信号放大到输出大于4V的信号，所需的总放大倍数应大于400。3.2 设计过程方案一:VCCOAZ03DE jr PH3IS20UFSpiirF40Q-L1M4001-如上图所示，运算放大器 TAD2030为电路的驱动级电路，而两个晶体管构成功率输出级由双电源供电的 OCL互补功放对称电路，为了克服交越失真，由二 级管和电阻构成输出级的偏置电路， 使输出级工作于甲乙类状态， 稳定了输出电 压和功率增益， 减小了失真。 但是，方案中也都是利用到了运算放大器的放大运 算作用，其中利用到了大量的电阻和电容这样对其中的噪声的过滤就会有很好的 作用，但是与此同时，这样的话，元件数太多，焊接的时候会

6、相对比较复杂，大 量生产是所需工作量较大。 而且在实际生活中很难找到对外性质完全相同的两个 三极管。因此我放弃了第一个方案。LM386 是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电 压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点， 广泛应用于录音机和收音机之中。LM386电源电压4-12V，音频功率0.5w。LM386音响功放是由NSC制造的，它的 电源电压范围非常宽，最高可使用到15V,消耗静态电流为4mA当电源电压为12V时，在8欧姆的负载情况下，可提供几百 mW的功率。它的典型输入阻抗为 50K。但输出功率要求在4w以上所以放弃此方案。音调控制电路大多由RC元件组成，利用RC电路的传输特性，提升或衰减某 一频段的音频信音调控制电路一般可分为衰减式和负反馈式两大类， 衰减式音调 控制电路的调节范围可以做得较宽， 但由于中音电平也要作很大的衰减， 并且在 调节过程中整个电路的阻抗也在变化， 所以噪声和失真较大。 负反馈式音调控制 电路的噪音和失真较小， 并且在调节音调时， 其转折频率保持固定