音频放大器实训项目

1、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。培根任务 1 实训所用工具、仪表和材料（1）工具：电烙铁、镊子、钳子、接线板、吸锡器等。（2）仪表：万用表、信号发生器、可调直流电源、示波器等。（ 3）主要材料：实训中所用电子元器件如2-1 表所示表 2-1 实训元器件清单元件标号参数数量C1100pF1C2,C4100uF2C3,C5,C60.1uF3IC1NE55321R11K1R29.1K1R310K1R4,R53.3K2R6,R76.8K2R8,R9,R10,R11474R12,R13,R14,R150.54R16101Rv2201Tr1,Tr2D6672Tr3B6471Tr4,Tr6TIP4

2、1C2Tr5,Tr7TIP42C2VR1,VR250K2万能板100mmX150mm1喇叭8 /10W1（ 4）辅助材料：连接导线若干、松香、焊锡丝、电工胶布等。任务 2 音频放大器电路仿真2.1 音频放大器的设计规格我们的设计目标是放大度为10 倍（20dB）、输出功率为 10W。电流放大级是达林顿连接，采用并联推挽发射极跟随器进行设计。借助于 OP放大器，可以将电容器从信号的通道取走。频率特性的范围从 DC到 150kHz左右。电压放大级使用 OP放大器 IC 。用这个 IC，电路被简化， 并且在加上反馈时的失真也小。音频放大器的设计规格如表 2-2 所示表 2-2 音频放大器的设计规格电

3、压增益10 倍（ 20dB）输出功率10W(8 负载 ) （可调）频率特性DC 150kHz(-3dB 带宽 )失真率 THD0.1%以下 ( 目标 )学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。阿卜 ·日 ·法拉兹阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。培根2.2 音频放大器电路工作原理与原理图一、电路组成与工作原理及参数确定音频放大器电路由前置放大级（ IC1 构成的电压放大级） 、推动级（并联连接达林顿射极跟随器）功率放大级组成1、 IC1 构成的电压放大级及元器件参数确定如图 2-1 所示电压放大级，使用了IC1 放大器，该电路是作为非反转放大器使用的，所以电压

4、放大增益为：AvR29.1k10(倍)11R11k使用 IC1 放大器结构的重要工作是要把IC1放大器的输出电流减小到 12mA。若大量吸取 IC1=20dB放大器的输出电流，则失真就变坏。这次使用的 IC1 的 NJM5532D，即使在 IC1 放大器之中也是能使输出电流大量流动的IC，直至 10mA 都没有问题。比 NJM5532D 放大度更大的是 NJM2068D 等。因为放大度大，若加大反馈，失真率就下降，但对于输出电流是敏感的，故输出电流小的器件显示出好的结果。在反馈电阻 R2 上并联加入的电容C1，是对于高频加大反馈的电容，它有防止振荡的作用。由 R2 与 C1 决定该功率放大器的

5、高频特性 频率特性。截止频率取作180kHz，这表明：1fc2 R2C111C129.1k180kHz2 R2 f c100pF2、发射极跟随器的偏置电路及元器件参数确定如图 2-1 是从总原理图中抽出来的发射极跟随器的偏置电路。 该偏置电路是将发射极跟随器中使用的晶体管 Tr2 Tr7 与偏置电路用的晶体管 Tr1 进行热耦合， 保持偏置电流与温度变化无关而处于一定的状态。由于没有2.2k 的 VR，所以在 10k VR 上并联上3.3k 。如果有2.2k VR，就用它好了。电压可变范围V (1 8.2 0) 0.65 2.26V 3.3V (1 8.2 2.2 ) 0.65 2.7V 3.

6、3图 2-1 发射极跟随器的偏置电路( 因为进行达林顿连接，偏置电压需4 个 VBE即 2.4V 。Tr 1 的集电极电流为2mA，故任何晶体管都行，从安装热沉的方便起见：选用TO126的 2SC3423)3 、功放级及元器件参数确定在总原理图2-3 中，空载电流分别取10mA ， Tr4 与 Tr6 的基极电流是它的hFE分之一，取为 100A。功放电路如图2-2 所示，在达林顿晶体管的Tr2 与 Tr3 中，以它 10 倍以上的集电极电流流动，使得先前的基极电流可以忽略。在此，为让更多的电流流动而取为5mA。学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。阿卜 ·日 ·法

7、拉兹阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。培根图 2-2 功放电路这样， Rv 必须维持两个VBE的电压即1.2V。所以取Rv=1.2V/5mA=200 。为防止两组晶体管电流不平衡的是基极电阻，过小，则完全不起作用；过大， 又会导致在最大输出时不能确保VBE而会发生失真。由于无信号时的基极电流是数百微安，非常小，所以稍许取大些的阻值47 。发射极电阻也取同样大小的值，可以保护因电流集中等因素而引起的晶体管的损坏。然而，功率损耗又会变大。综合考虑取为0.22。关于发射极电阻的功率，如果晶体管损坏，处于短路状态， 则电源电压完全加在发射极电阻上，在电源上能流过的电流就会在发射极电阻上流动。设

8、电源的最大电流容量为2A，则发射极电阻必要的功率为I2× R=22× 0.22=0.88（ W）。在这里使用承受功率大的、不燃烧的电阻，这就是1W 的水泥电阻。关于功率晶体管驱动用的晶体管Tr2，因电流最大为26mA，约加上17V 的电压，所以Pc0.44W ，故而在偏置中使用的2SC3423就足够了。 Tr3 使用它的互补对的2SA1360。关于 Tr4 Tr5，是从 hFE的稳定度来考虑的。希望能够流过最大电流0.8A 的 3 倍即 2.4A以上的集电极电流的晶体管。但是因为并联连接，能够流过其一半的电流即1.5A 的晶体管就可以。由此，在Tr5 与 Tr7 中使用通常

9、用的2SA1306。二、音频放大器电路原理图音频放大器电路整体原理图如图2-3 所示学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。阿卜 ·日 ·法拉兹阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。培根图 2-3 音频放大器电路整体原理图2.2 音频放大器电路仿真1、仿真软件是Multisim8.32、仿真原理图如图2-4 所示图 2-4 音频放大器电路仿真原理图3、仿真结果学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。阿卜 ·日 ·法拉兹阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。培根任务 3 音频放大器电路制作1、音频放大器的组装：将元件按照原理图元件的位置

10、安装在万能板上，然后按照连接关系， 将元件的每个引脚连接起来，然后再检查一遍元件引脚的连接是否正确，并修改其中的错误（如会使用 Protel DXP，可将原理图转换成 PCB图，按照 PCB图进行安装，可大大降低错误和节省时间） 。2、音频放大器的调试：检查电路连接无误后，将原理图中的VR1 调整至 8K左右， 再接通电源，观察电路板是否有明显变化（如冒烟、严重发热等），如有上述现象，应当立即切断电源，检查电路的故障，再通电实验，如没有出现上述现象，可进行下一步操作；用手碰触电路的输入端，如扬声器声音输出明显变化，则基本可判断电路已经正常工作，如果没有，则可能是电路的静态工作点设置不合适，调整

11、VR1，再进行信号输入，听扬声器声音的变化， 如还是没有声音，则是电路的连接或者元件安装出现错误，修正错误后再进行通电实验；在调试的过程中若发现声音失真，调整VR1,改变电路的静态工作点，则可消除失真。3、音频放大器的参数：电压增益：10 倍（ 20dB)、输出功率： 10W、带宽： 2020KHz、失真率： 0.1%（具体参数见附属资料中的“参数图片”以及仿真文件）。4、音频放大器的故障排除：1）只要在制作过程中认真仔细，一般情况下会一次性成功，不需要过多的检测和调试。2）可能产生振荡而不能很好地进行工作。检查电源线从输出端的GND 到 Tr4 Tr7 的集电极侧（电源）的阻抗，调整去耦电容

12、C4与 C5。在输入信号的频率下不是十分低的情况下，晶体管工作的基准电位（电源）与输出端的基准电位不同， 工作就变得不稳定。 为了降低电源线的阻抗， 增大电容的容量。在此采用 470F。还有，采用C2 与 C3 的目的同样是为了降低高频情况下的阻抗，尽量将0.1 F的叠层陶瓷电容器靠近晶体管来安装。降低 IC1 放大器电源阻抗，将C6 C9 安装在 IC1 放大器附近。取C6 与 C7 为 0.1 F， C8与 C9 为 100F。学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。阿卜 ·日 ·法拉兹阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。培根输出端的相位补偿用。 在输出端虽

13、然可以接扬声器， 从电性能上看扬声器， 它不是纯粹的电阻。它是由电容成分（电容器）与电感成分（线圈）及纯电阻构成的。如有电容成分与电感成分，则发生相位超前与落后，电路的工作容易变得不稳定。因此，对于电容成分用电感成分的线圈来补偿；相反，对于电感成分用电容器来补偿。虽然，线圈已经定为1H，但它不是恰好为1H的值也可以。 在自己制作时， 请用直径为1.2mm 的漆包线 ,作成直径 16mm 、9 圈的线圈。四、考核评价1 自我评估实物作品如图序号考核内容1 资料收集与整理2 原理图的绘制与仿真3 实物的制作与调试4 完成时间5 实训报告1）涉及的知识目标2）培养的基本技能2 成果展示2-4 所示，从输入端输入音频信号就能直观感到放大的效果。图 2-4 音频放大器实物图3 项目评价音频放大器项目完成评价表评分细则总分音频放大器电路制作过程中对相关知识点的整理20 分与运