音响放大器_毕业论文设计（论文）

1、 200 届毕业设计论文 材 料 系 、 部： 电子与信息工程系 专 业： 电子信息工程技术2021年5月材料清单1、毕业设计论文课题任务书2、指导教师评阅表3、辩论及最终成绩评定表4、毕业设计说明书5、附录材料 2021 届毕业设计论文课题任务书系：电气与信息工程系 专业：电子信息工程技术 指导教师张忠贤学生姓名尹军艳课题名称音响放大器的设计内容及任务设计内容一个音响放大器，要求具有话音放大、音调输出控制、对输入信号进行扩音。以集成运放为核心进行设计。 ：Vcc=9v,话筒模拟输入电压为5v,电子混响延时器模块1片，集成功放LM1875芯片1片，负载电阻，扬声器一个。音响放大器的组成简介话音

2、放大器、电子混响器、混合前值放大器、音调制器方案选择：本设计选择直接给定信号，由磁带防音机提供。各单元电路的设计，作各单元电路的原理框图功率放大器的选择，本设计选择LM1875。电路安装与调试设计任务设计一个具有话音放大的音响放大器拟到达的要求或技术指标 = 1 * GB3 具有话音放大 = 2 * GB3 具有音调控制 = 4 * GB3 具有音量控制 = 5 * GB3 额定功率 = 6 * GB3 负载阻抗 = 7 * GB3 频率响应 = 8 * GB3 输出电压 进度安排起止日期工作内容备注2月10日2月28日3月1日3月9日3月10日3月30日4月1日5月4日5月5日5月17日5月

3、18日5月24日熟悉任务书，查找相应资料拟出设计题纲音响放大器的设计各单元电路框图电源的原理图和PCB图系统调试，撰写设计说明书准备辩论5%5%35%15%30%10%主要参考资料1李万臣，模拟电子技术根底实验与课程设计.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社,20022任为民，电子技术根底课程设计指导.北京:中央播送电视大学出版社,19863李锋，刘小魁. 模拟电子技术设计.湖南:湖南大学出版社,2004 4彭介华， 电子技术课程设计指导.北京:高等教育出版社,19975张永端,杨林耀,张雅兰.电路分析根底.西安:西安电子科技大学出版社,19986王喜成.音响技术. 西安:西安电子科技大学出版社,19

4、977王川,姚建永.实用电源技术.重庆大学出版社,20008童丹，模拟电子技术设计根底师，山东:济南大学出版社，19969邓汉，勤音响设计与电路原理，西安:西安电子科技大学出版社,200110谢婉青，集成运算放大器应用原理，北京:清华大学出版社,1997教研室意见年 月 日系主管领导意见年 月 日湖南工学院2021 届毕业设计论文指导教师评阅表系： 电气与信息工程系 学生姓名尹军艳学 号401060540班 级电0604班专 业电子信息工程技术指导教师姓名张忠贤课题名称音响放大器的设计评语：包括以下方面，学习态度、工作量完成情况、材料的完整性和标准性；检索和利用文献能力、计算机应用能力；学术水

5、平或设计水平、综合运用知识能力和创新能力；是否同意参加辩论：是 否指导教师评定成绩分值：指导教师签字： 年 月 日湖南工学院2021 届毕业设计论文辩论及最终成绩评 定 表系公章： 学生姓名尹军艳学号401060540班级电0604班辩论日期课题名称音响放大器的设计 指导教师成 绩 评 定分值评 定小计教师1教师2教师3教师4教师5课题介绍思路清晰，语言表达准确，概念清楚，论点正确，实验方法科学，分析归纳合理，结论严谨，设计论文有应用价值。30辩论表现思维敏捷,答复下列问题有理论根据，根本概念清楚，主要问题答复准确大、深入,知识面宽。必答题40自由提问30合 计100答 辩 评 分分值：辩论小

6、组长签名：辩论成绩a： 40指导教师评分分值：指导教师评定成绩b： 60最终评定成绩： 分数： 等级：辩论委员会主任签名： 年 月 日说明：最终评定成绩a+b，两个成绩的百分比由各系自己确定，但应控制在给定标准的10左右。摘 要音响放大器可以用来话音扩音、音乐欣赏、卡拉OK伴唱，其中的电子混响器使声音听起来具有一定深度感和空间立体感。音响放大器是由话筒放大器、混合前置放大器、电子混响器、音调控制器、功率放大器几局部组成。本设计目的具有话音放大、音调控制、音量控制；拟到达的技术指标：额定功、负载阻抗、频率响应、输出电压。设计意义：音响技术的开展经历了电子管、晶体管、场效应管的历史时期，在不同的历

7、史时期都各有其特点。预计音响技术今后的开展主流为数字音响技术。通过音响放大器设计，使我们认识到一个简单的模拟电路系统，应当包括信号源、输入级、中间级、输出级和执行机构。信号源的作用是提供待放大的电信号，如果信号是非电量，还须把非电量转换为电信号，然后进入输入级，中间级进行电流或电压放大，再进入输出级进行功率放大，最后去推动执行机构做某项工作。关键词：集成运算放大器；集成功率放大器；LM1875 。ABSTRACTThe acoustic amplifier may use for the voice to amplify, music appreciation, the Kara OK voc

8、al accompaniment, electronic reverberation employing according to ability sound sounds to depth perception and the spatial stereoscopic effect.The acoustic amplifier is by the transmitter amplifier, the mix pre-amplifier, the electronic reverberant unit, the tone controller, power amplifier several

9、parts is composed.This design goal which achieved: Fixed merit, loaded impedance, frequency response, output voltage.This design significance: The acoustic technology development tube, the transistor, the field effect tube the different , makes us to realize to a simple analogous circuit system, mus

10、t include the supply oscillator, the input level, the middle level, the output stage and the implementing agency.The supply oscillator function provides treats the enlargement the electrical signal, if the signal right and wrong electric quantity, still needs the non-electrical quantity to transform

11、 into the electrical signal, then enters the input level, the middle level carries on the electric current or the voltage amplification, again enters the output stage to carry on the power to enlarge, finally impels the implementing agency to do some work.key word: Integration operational amplifier；

12、integration power amplifier. 目 录 TOC o 1-3 h z u 1 绪论 在前置放大器中除必要的放大2.2 话音放大器由于话筒的输出信号一般只有5mv左右，而输出阻抗到达20k欧亦有低输出阻抗的话筒如20欧，200欧等，所以话音放大器的作用是不失真地放大声音信号最高频率到达10kHz。其输入阻抗远大于话筒的输出阻抗。2.3 电子混响器电子混响器是用电路模拟声音的屡次反射，产生混响的效果，使生音听起来具有一定的深度感和空间立体感。在“卡拉OK不需要乐队，利用磁带伴奏歌唱伴唱机中，都带有电子混响器，其组成框图如图1.2所示。其中，即成电路BBD称为模拟延时器，其内

13、部有由场效应管子构成的多级电子开关和高密度存储器。在外加时钟脉冲作用下，这些电子开关不断地接通和断开，对输入信号进行采样、保持并逐步向后一级传递，从而使BBD的输出信号相对于输入信号延迟了一段时间。如BBD的级数越多，时钟脉冲的频率越高，那么产生影响的延迟时间越长。2.4 混响前置放大器混响前置放大器的作用是将磁带发音机输出的音乐信号与电子混响器后的声音信号混响放大,其电路如图2.3所示.这是一个反相加法器电路,输出与输入电压的关系为：V0=-(RFV1R1+RFV2R2)，式中,V1为话筒放大器输出电压;V2为放音机输出电压。 图2.3 混合前置放大器2.5 音调控制器音调控制器主要是调节音

14、响放大器的幅度和频率值幅频特性。音调控制器的电路如图1.4所示。其中,RP33称为音量控制电位器,其滑臂在最上端时,音响放大器输出最大功率，其中,R31、R32、RP31不能取得太大,否那么不可忽略运放漂移电流的影响；也不能太小,否那么流过它们的电流将超出运放输出的限载。一般取几千欧姆至几百千欧姆为宜。 图2.4音调控制器的电路2.6 功率放大器功率放大器(简称功放)的作用是给音响放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大,输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高功率放大器的常见形式有OTL(Output Transformerless)和OCL(O

15、utput Transformerless)电路。其中在功放中常用的有集成运放和晶体管组成的功率放大器，也有专用集成电路功率放大器。3 方案选择3.1方案选择方案一 ：采用锁环频率相合成技术外加音响放大器采用锁相环频率合成技术，先用锁相环频率合成产生一定范围的频率，在通过传感器把接收到的频率信号转化音频信号。再通过低通滤波器把频率控制在音频所需要的频率范围。它的优点就是工作频率可调，也可以到达很高的频率分辨率；缺点是要求使用的滤波器通带可变，实现很困难。具体方案如3-1所示：图3-1 锁环频率相合成技术框图方案二：采用直接数字式频率合成器DDS技术外加音响放大器采用直接数字式频率合成器(DDS

16、)，是用RAM存储所需波形的量化信息，按照不同频率要求以频率控制字K为步进对相位增量进行累加，以累加相位值作为地址码读取存放在内存里。DDS具有相对带宽很宽、频率转换时间极短、频率分辨率高等优点；另外，全数字化结构便于集成，输出相位连续，频率、相位和幅度也可实现程控。但在方案中需要一块FPGA,一块双口RAM,那么设计的本钱较高。同时电路也不好仿真。实现起来也比拟困难。方案三：采用直接给定的音频信号外加音响放大器采用直接所定的音频信号，是由MP3、数字激光CD、或DVD-Audio等现代音频信号设备，直接给音响放大器。此电路简单，其优点是：在音频信号具有直接给定的音频频率，在频率方面没有失真效

17、果，而且具有混响器的效果。它的设计简单可靠，软硬可相互补充各自的缺点。同时音响效果也比拟好。其结构框图如3-2所示：图3-2 音响放大器的根本组成框图本设计中，采用方案三，即直接所给定的音频信号，输入信号是由磁带放音机所提供。设计采用这种方案主要是因为：此电路简单，其优点是：在音频信号具有直接给定的音频频率，在频率方面没有失真效果，而且具有混响器的效果。本次设计采用这种方案主要是因为：它的设计简单可靠，软硬可相互补充各自的缺点。同时音响效果也比拟好4 音响放大器的设计 电源局部的设计.1 电源的设计该设计中需要用到正负16V和正负12V的直流稳压电源。一般来说直流稳压电源由电源变压器、整流、滤

18、波电路及稳压电路所组成，设计框图4-1如下图：本次的设计的稳压电源电路原理图如图4-2所示：4.1.2 整流滤波电路设计整流电路将交流电压变成单向脉动的直流电压；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成份，合之成为平滑的直流电压。小功率直流电源因功率比拟小，通常采用单相交流供电。由于桥式整流电路克服了半波整流的缺点，在桥式整流电路中，由于每两只二极管只导通半个周期，故流过每个二极管的平均电流仅为负载电流的一半，与半波整流电路相比拟，其输出电压提高，脉动成分减小了。为了获得平滑的直流电压，常在整流电路的后面加接滤波电路，以滤去交流成分。滤波电路常见的有电容滤波电路主要利用电容两端电压不能突变

19、的特性，使负载电压波形平滑，故电容应与负载并联电感滤波电路及型滤波电路。本设计采用电容滤波电路。4.1.3 稳压电路设计稳压电路的作用是当输入交流电源电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。常用的是三端式稳压器。三端固定输出集成稳压器常见的产品有CW78系列和CW79系列。CW78系列：正压系列。该系列稳压块有过流、过热和调整管工作保护，以防过载而损坏。一般不需要接元件即可工作，有时为改善性能也加少量元件。CW79系列：负压系列。与CW78系列相比，除了输出电压极性、引脚定义不同外，其他特点都相同。由于输出电压决定于集成稳压块，而且我们的设计需要用到正负16V和正负12V的输出电压

20、，故我们不采用三端式稳压器，当变压器变压出来12V时，通过桥式整流电路的特点，在的正半周导通时，可将它们看成短路，这样就并联在上，其承受的反向峰值电压，通理导通时，可将它们看成短路，这样就并联在上，其承受的反向峰值电压，成而使电压到达了16负，在经过电阻分压，使输出电压到达12V。4.2 电子混响延时器 电子混响延时器是用电路模拟声音的屡次反射，产生混响效果，使声音听起来具有一定深度感和空间立体感。在“卡拉OK不需乐队，利用磁带伴奏歌唱伴唱中，都带有电子混响延时器。 模拟混响延时电路的组成框图如下4-3图所示。其中电路BBD称为模拟延时器，器内部有由场效应管构成的多级电子开关和高精度存储器。

21、在外加时钟脉冲作用下，电子开关不断地接通和断开，对输入信号进行采样、保持并向后级传递，从而使BBD的输出信号相对于输入信号延迟一段时间。BBD的级数越多，时钟脉冲的频率越高，延时时间越长。BBD配要有专业专用的时钟电路，例如，MN3102时钟电路与MN3200系利的BBD配套。 电子混响延时器产生电路其优点是，在一个音响电路中可以产生很好的音响混合效果，使音响发出来的声音具有动听悦耳的效果。缺点，在这个过程中失真度相对而言会加高，同时在电路方面还要配带自己已经所定的延时时钟电路。在电路方面也比拟复杂，在电路调试方面带来很多不好的地方。所以本次设计中不采用延时放大器。而是通过一个RC低通滤波器来

22、提高音量，经过一些简单的电路来到达混响的效果。图4-3 电子混响延时组成框图4.3前值放大电路混合前置放大器的作用是将磁带放音机输出的音乐信号与电子混响后的声音信号混合放大,前置放大器是一高输入阻抗、高共模抑制比、低漂流的小信号放大电路,可以采用双运放放大器,他是两个同相放大电路的简单串联组合电路,也称同相串联差分放大电路,差分输入信号从两个放大器的同相端输入,可以有效的消除两输入端的共模分量,可以获得很高的共模抑制比和极高的输入电阻。其放大倍数AU1为：公式要标注混响前置放大器的电路由运放A2组成，这是一个反向加法器电路，输出电压U02的表达式为:音频放大器是音响系统的主体，包括前值放大器和

23、功率放大器两局部，必要时可以插入图示均衡器。音频放大器对音频信号进行处理和放大，用足够的功率去推动扬声器系统发声。下列图为前值放大器的电路设计图：图4-4 前值放大器的电路设计图前值放大器。前值放大器具有双重功能，即选择音源并进行音频电压放大和音质控制。它将各种不同音源送来的不同电平的音频信号放大为大致相同的额定电平；同时通过加工处理，实现音质控制，以来复原始声音，输出高保真音频信号。因此在前值放大器中除必要的放大器外，还要置有音量控制、响度控制、音调控制、平衡控制、低频和高频噪声抑制等音质控制电路。所以，前值放大器被称为音响系统的音质控制中心。 前值放大电路常用电路有单管、双管和集成电路小信

24、号音频电压放大器三种。 单管前值放大器电路通常采用交流负反应型共射级放大电路和射极跟随器电路。 交流负反应型共射级放大器电路具有输入阻抗高，失真小、电压增益根本不受晶体管参数的影响等特点，特别是在立体声通道中，其左、右声道所用的电路性能的一致容易控制，而射极跟随器电路具有输入阻抗高、输出阻抗低、动态抚慰和谐波失真方面性能十分良好的特点，其电压增益要靠后一级放大器来完成。但这电路具有以下其缺点：三极管放大器本身之间存在寄生电容，其影响其共射极放大电路高频特性的晶体管参数主要是 和 ， 和 越小，放大电路上限频率越高，放大电路的频带就越宽，另外还可以看出，放大电路的负载及信号源内阻也会影响放大电路

25、的高频特性，越小，上限频率就越高，增大可使增大，但它将使米勒电容增大，使放大电路的上限频率下降，所以，通频带和增益之间存在矛盾。同时放大器的增益不高。故电路难以实现。 双管前值放大电路为了提高放大器的增益，它分成两种共射-共集直接耦合电流并联负反应放大电路和两级共射直接耦合电流并联负反应放大电路。第一种其电压增益主要取决于第一级电路，输出电阻抗取决于第二极共集电极电路的输出阻抗。第一级为交流负反应共射极放大器。电压增益根本是集电极负载电阻与射极电阻之间的比。输入阻抗那么为第一级共射极放大器的输入阻抗和反应电阻的并联值。因此，该电路具有输入阻抗较高，输出阻抗很低的特点。第二种两管采用直接耦合可提

26、高电路的温度稳定性，并在两级间分别应用了电压串联并联式负反应，使它的输入阻抗提高，而且保持有较高的增益。输出阻抗比第二级放大器的集电极电阻大，增大是程度与反应深度成正比。双管前值放大电路工作在甲类，其优点是波形失真小，但由于静态工作点电流大，故管耗大，放大电路效率低，所以它主要小功率放大电路中。集成电路小信号音频电压放大电路，电路一般采用低噪声高增益集成运算放大电路，使用一个反应式均衡放大电路。前级信号还有所需要的匹配电阻。前值放大器是的作用是将磁带放音机输出的音乐信号与电子混响后的声音信号混合放大， 经过前置放大后，才能保证足够大的驱动电压，获得足够大的音量。为了克服通频带和增益之间存在矛盾

27、，提高音响的工作效率，我们采用一个集成电路小信号音频电压放大电路。集成电路小信号音频电压放大电路必需用一个运放，形成负反应，来进行一级或者多级的放大，使驱动电压、电流到达扬声器发音的效果。由于我们所功给的信号是已经调好的频率，所以在前值放大电路前只要加一个耦合电容和一个平衡电阻就可以进入信号的放大。同时所功给的电压也是同相电压，故在输入是同相输入。根据前值放大器优缺点的要求可以设计出以下电路4-5所示图：式中, R27、R26组成反应电路，R27、R26为反应电阻，R25为平衡电阻，C31为偶合电容，C30为滤波电容 。其放大倍数为输出电压为4.4 滤波电路设计在音响设计中滤波电路是非常重要的

28、一个环节，当你一个滤波电路没有选择好时，在扬声器输出来的信号可能会受到干扰，从而使在扬声器输出来的声音带有杂音。滤波器的作用是从整个信号中将某一特定段的信号别离出来，使它在根本上不受到衰减的条件下通过滤波器，而该频段以外的信号那么受到很大的衰减，几乎无法通过滤波器，根据滤波器的频率特性可分为低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器、带阻滤波器等。电子分频器通常采用RC滤波器，功率分频器通常使用LC滤波器。功率分频器中LC滤波器主要电感线圈L和电容C这两个感抗元件组成的电抗元件，它具有一定的感性，电感器对直流信号的公式为电容器是一种两个相互平行的电极夹在电介质之间卷饶而成的电抗元件，它具有一定的容抗，

29、电容器对交流信号的公式为 表示交流信号的频率表示为电感，表示电容RC低通滤波器是由一个简单的电阻R和简单的电容C构成的。电路图如4-6所示其幅频特性和相频特性分别为由上式可知，当信号频率由零逐渐升高时，将逐渐下降，其幅频曲线如图4-7所示，当时，所以称为低通滤波器的上限截止频率，其通带范围为0，由于电路只有一个独立的存能元件C故称为一阶低通滤波器电路。由相频特性可知，当时， 。其相频特性如图4-8所示图4-7 幅频特性曲线图4-8 相频特性曲线RC高通滤波器也是由一个简单的电阻R和简单的电容C构成的，其电路图如4-9所示图 4-9 RC高通滤波器其幅频特性和相频特性分别为由上式可知，高通滤波器

30、的下限截止频率或转折频率为，0为带阻，为通带，所以它为一阶高通滤波。其幅频特性和相频特性如4-10所示为了使调整音量后信号进入功率放大局部扬声器输出不带有杂音，要在进入功放之前加一个滤波器。由于人说话的声音是一种低频信号，那么要加一个低通滤波器，使其频率截止在为200HZ左右。根据要求可确定其电路。同时该设计电路R34C36组成的高音提升电路，此电路可以提升一定量的高频信号，使声音更加清晰。4.5音调控制器音量控制器的电路如下列图，其中，RP33称为音量控制电位器，其滑臂在最上端时，音量放大器输出最大功率图4-11 音调控制器音调控制电路用来对音频信号各频段内的信号进行提升或衰减，调节输入信号

31、的低频、中频、高频成分的比例，改变前值放大器的频率特性，以补偿音响各个环节的频率失真，或满足听音色的爱好和需要。音调控制是指调节反应网络或衰减网络的频率特性，使它对音频信号的高、低频率成分产生不同程度的反应或衰减，从而到达改变电路频率响应特性的目的。常用音调控制电路主要有反应、衰减式 和双声道电位器控制电路三中类型，而且通常只有高音和低音频段两个控制电路，可以对高、低频成分进行提升或衰减的控制。 RC衰减式音调控制电路，这种高、低音式音调控制比拟简单，由于各电路的容抗的大小在低音、中音和高音时不同，因此调节电位器，从电位器分压输出的音频信号的上下音的效果会不同。在图4-12中，由于各电容的容抗

32、的大小在低音、中音和高音时不同。RP1是低音控制电位器，调节RP1对中音和高音的影响不大，而对低音频率的影响较大，RP2是高音控制电位器，调节RP2对中音和低音的影响不大，而对高频信号的影响较大。输入、音频信号，经过高音和低音控制信号。表4-1 根据图4-12不同的电容量在低音、中音、高音的容抗值表名位置音调频率 HzC2=1500pF低音100Hz106K中音1kHz106K高音10KHz此电路的缺点是，当RP2的动片从最上端开始向下滑动时，滑到中间位置时，由于RP2动片以上的串联电阻串在C2回路中，对高频段信号有衰减，同时由于RP2动片以下的电阻值在减小，通过C2高频段开始分流衰减。这样会

33、给音响带来噪声。RC负反应式音调控制器主要是控制、调节音响放大器的幅频特性，理想的控制曲线如4-13中折线所示。图中表示中音频率，要求增益，表示为低音频转折或截止频率，一般为几十赫兹；表示低音频区的中音频转折频率；表示高音频区的中音频率转折频率；表示高音频转折率，一般为几千赫兹。音调控制器只对低音频与高音频的增益进行提升与衰减，中音频的增益保持0dB不变因此，音调控制器的电路可由低通滤波器与高通滤波器构成。R为信号输入端，经过耦合电容C35进入音量电位器，音量电位器由三个引脚，与C35连接的是输入端，输出端也叫滑动端、另一引脚为接地端，调整音量后信号进入由R34C36组成的高音提升电路，此电路

34、可以提升一定量的高频信号，使声音更加清晰。C36R34组成高通滤波电路,截止频率大约为200HZ左右；如4-14所示。这种电路调节方便，元件较少，在一般收录机、音响放大器中应用较多。其工作原理为：当时，音调控制器为低频音，图4-13所示的RP3B的滑动滑到在最上端，对应于低频提升最大情况；图4-13所示的为RP3B滑动滑到最下端时，对应于低频衰减最大情况。分析说明，在音量调节后面有一个有源低通滤波器，其增益函数的表达式为当时，音调控制器为高频音，但在音响实际应用中不多，通 常先提出低频区处和高频区初的提升量或衰减量。与 RC衰减式音调控制电路相比，RC负反应式音调电路是将RC衰减式的接地端该为

35、接至后级放大器的负反应端,通过负反应进一步调节放大器的放大倍数,从而增强RP1和RP2的控制效果,使得高低音的调节范围进一步大,调节的效果更为明显。 双声道电位器控制电路，采用双联同抽的指数型电位器构成分压电路，直接控制信号电平。该电路虽然简单，但缺点也比拟明显。大拿感电位器日久磨损后产生转动噪声，在扬声器中出现“噶拉声音，并在面包板上的电位器与前值放大器之间的连接导线屏蔽不好或接地选择不佳，就会感应交流干扰声，从而严重恶化音质。其结构图如4-14图4-14 双声道电位器音量控制电路4.6 功率放大局部音响功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域，几十年来，人们为之付出了不懈的努力，无论从线路技

36、术还是元器件方面，乃至于思想认识上都取得了长足的进步。功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。有集成运放和晶体管组成的功率放大器，也有专用集成电路功率放大器芯片。目前在音响设备中广泛采用集成功率放大器，引起具有性能稳定，工作可靠及安装调试简单等优点。整体电路分为电压放大级和功率电流放大级。电路采用优秀的OTL型晶体管放大电路，另外还有一种OCL型晶体电路。OCL型功率放大电路是一种既无输出变压器，又无输出偶合电容的功率放大电路。比起OTL电路无论频率响应还是在非线性失真上都有较大的改善。这是由于OCL型电路的输出端去掉了偶合电容，改善了低频响应。OCL型功率放大器是一种双电源互补对称

37、电路，需要两个正负独立电源。我这里提出以下几个方案：方案一：LM386低电压音频功率放大器LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少，电压增益内置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容，便可将电压增益调为任意值，直至200。输入端以地位参考，同时输出端被自动偏置到电源电压的一半，在6V电源电压下，它的静态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用于电池供电的场合。它是OTL型电功率放大路。LM386的特性：* 静态功耗低，约为4mA,可用于电池供电。 * 工作电压范围宽，4-12V or 5-18V。 * 外围元件少。 * 电压增益

38、可调，20-200。 * 低失真度。应用电路图：LM386的输出功率在VCC=9V,RL=8，P0CC=12V,RL=32，P0=1000mW这种芯片的缺点就是输出功率小，应用不是很广泛，所以我不采用这种方案。方案二：LA4102集成功率放大器LA4102是一种应用很广的集成功放。它常被用于收录机、对讲机等小功率电路中。国产同类产品很多，如DG4102北京、TB4102天津等，它们的内部电路、外形尺寸、引脚分布均是一致的，在使用中可以互换。LA4102集成音频功率放大器，此功放既可采用OTL电路形式，也可采用OCL电路形式。应用电路图：外围元件的作用如下：功放级增益 AU4=1+RRf20Rf

39、=100 R在芯片内部这里取值20K。CB为相位补偿，CB减小，频带增加，可消除高频自激，CB一般取几十至几百皮法。CC为OTL电路的输出端电容，两端的充电电压为VCC2，一般取耐压大于VCC2的几百微法的电容。CD为反应电容，消除自激振荡，CD一般取几百皮法。CH为自举电容。C42是电源退耦滤波，可消除低频自激。C43、C44消除纹波，一般取几十至几百微法。这种电路的外围电路太多，功率放大倍数不大，这里不采用此方案。方案三：LM1875芯片功率放大器LM1875是美国国家半导体器件公司生产的音频功放电路，采用TO-220封装结构，形如一只中功率管，体积小巧，外围电路简单，且输出功率较大。该集

40、成电路内部设有过载过热及感性负载反向电势平安工作保护。 它是OCL型功率放大电路。LM1875主要参数：* 电压范围：1660V * 静态电流：50mA* 输出功率：可达40W* 谐波失真：0.02%，当f=1kHz，RL=8，P0=20W时* 额定增益：26dB，当f=1kHz时* 工作电压：25V* 转换速率：18VS由于这种芯片外围电路少，失真小，主要是功率放大倍数大，在这里我采用这种方案。4.7 采用LM1875芯片的功率放大器如图21所示，该集成电路在25V电源电压RL=4时可获得20W的输出功率，在30V电源8负载获得30W的功率，内置有多种保护电路。广泛应用于汽车立体声收录音机、

41、中功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。上图中C1为隔直电容，防止后级的LM1875直流电位对前级音调电路的影响。放大电路采用LM1875集成芯片，主要由1875，R4，R3，C2等元件组成，电路的放大倍数由R4与R3的比值决定，C2用于稳定LM1875的第4脚直流零电位的漂移，但是对音质有一定的影响，C3，R5的作用是防止放大器产生低频自激。本放大器的负载阻抗为8。放大倍数： AU4=R4R3=30满足设计要求。电路特点： 1.单列5脚直插塑料封装，仅5只引脚。 2.开环增益可达90dB。 3.极低的失真，1kHz，20W时失真仅为0.015%。 4.AC和DC短路保护电路。

42、5.超温保护电路。 6.峰值电流高达4A。 7.极宽的工作电压范围16-60V。 8.内置输出保护二极管。 9.外接元件非常少，TO-220封装。 10.输出功率大，Po=20W(RL=8)。应用电路图： 图4-17 LM1875芯片的功率放大器的应用电路图4.8保护电路设计常用的保护电路有切断负载式、分流式、切断信号式和切断电源式等几种。切断式保护电路主要由过载检测及放大电路、继电器两局部所组成。当放大器输出过载或中点电位偏离零点较大时，过载检测电路输出过载信号，经过放大后启动继电器动作，使扬声器回路断开。分流式保护电路的工作原理在输出过载时，由过载检测电路疏忽过载信号，控制并联在两只功放管

43、基极之间分流电路，使其内阻减小，分馏增加，减小了大功率管输出电流，保护了功率管和扬声器。切断式和切断电源保护电路的工作原理与前两种电路根本相同，不同的是用过载信号去控制输入信号控制电路或电源控制电路，切断输入信号或电源。切断信号式只能抑制强信号输入引起的过载，对其他原因导致的过载那么不具备保护能力，切断电源式这种保护方法对电路的冲击较大。因此保护电路一般用的很少。其保护电路的原理框图如4-18所示切断负载式保护电路(b) 切断信号式保护电路(c) 切断电源式保护电路(d) 分流式保护电路图4-19保护电路4.9 超低音电路超低音电路的根本原理和前面所讲的功放原理根本一样。其原理框图如4-19所

44、示 图4-19超低音电路原理框图根据原理框图和前面所讲的各放大电路的设计，可以得到低音电路的电路图。其图如4-20所示图4-20 低音电路电路其工作原理如下：由左右声道经两个10K电阻R33、R39后至C31耦合电容，此后信号进入IC4，型号为JRC4558的3脚，图中IC4A为超低音的前置放大器。R201T将此放大器的放大倍数设置为6倍左右。R27R26，经过前置放大后，才能保证足够大的驱动电压，获得足够大的音量。4558的1脚为前置输出，经R19后进入由IC4B、C33、C32、R29组成的低通滤波器。低通滤波器的作用是：只允许200HZ以下的低频信号通过。调整R28，R29，C33，C3

45、2都可以调整截止频率。在使信号经过功率放大器，使之信号进一步的进行放大。从而堆动扬声器发音。 5 电路安装与调试音响放大器是一个小型电路系统，安装前要对整机线路进行合理布局，一般按照电路的顺序一级一级地布线，功放级的地线尽量接在一起，连接尽可能短，否那么很容易产生自激。 安装前应检查元件的质量，安装时特别注意功放块、运放、电解电容主要元件的引脚和级性，不能接错。从输入级开始后级安装，也可以从功放管开始安装。安装一级调试一级，直到整机安装与调试完成。电路的调试过程一般是先分级调试，在联级调试，最后整机的调试与性能指标测试。 分级调试又分为静态调试和动态调试。静态调试时，将输入端对地短路，用万用表

46、侧该级输出端对地的直流电压。话放级、混合级、音调级都是由运放组成的，静态输出直流电压均为VCC2。动态调试是指输入端接入规定的信号，用示波器观测该级输出波形，并测量各项性能指标是否满足要求，如果相差很大，应检测电路是否接错，元件数值是否符合要求，否那么是不会出很大偏差的。单级调试时的技术指标比拟容易到达，但进行级联调试时，由于级间相互影响，可能使单级指标发生很大的变化，甚至两级都不能联级。产生的主要原因：一是布线不大合理，形成级间交叉偶合，应考虑重新布局；二是级联后各级电流都要流经电源内阻，内阻压降对某一级可能形成正反应，应接RC去耦滤波电路。同时功放级输出信号较大，对前级容易产生影响，引起自激。可以加强外部电路的负反应，可消除叠加的高频毛刺。 常见的低频自激现象是由电源电压表有规那么地左右摆动，或输出波形上下抖动。 产生的主要原因是时光湖出信号通过电源及地线产生了正反应。可以通过 接入RC去耦滤波电路消除。为了满足整机电路指标要求，