課程設計----高保真高保真音頻放大器

1、<p>　　課 程 設 計</p><p><b>　　課程設計任務書</b></p><p>　　課程 低頻與數(shù)字電路課程設計</p><p>　　題目 高保真音頻功率放大器設計</p><p>　　專業(yè) 電子信息工程 姓名

2、 學號 </p><p>　　主要內容、基本要求、主要參考資料等</p><p><b>　　主要內容：</b></p><p>　　設計一個高保真音頻功率放大器。</p><p><b>　　基本要求：</b></p><p>　　1.輸出功率10

3、W/8Ω；</p><p>　　2.頻率響應20~20KHZ；</p><p>　　3.效率>60﹪，失真小。</p><p><b>　　主要參考資料：</b></p><p>　　[1] 童詩白，華成英.模擬電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社，2001.</p><p>　　[2]

4、 彭介華.電子技術課程設計指導[M].北京：高等教育出版社，1997.</p><p>　　[3] 孫梅生.電子技術基礎課程設計[M].北京：高等教育出版社，1998.</p><p>　　完成期限 2011年7月10日 </p><p>　　指導教師 </p><p>　　專業(yè)負責人

5、 </p><p>　　2011 年 7 月 10 日</p><p><b>　　一、任務技術指標</b></p><p>　　設計一個高保真音頻功率放大器。</p><p><b>　　基本要求：</b></p><p>　　1.輸出功率10W/8Ω；

6、</p><p>　　2.頻率響應20~20KHZ；</p><p>　　3.效率>60﹪，失真小。</p><p><b>　　二、總體設計思想</b></p><p><b>　　1.基本原理</b></p><p><b>　　NE5532特點：<

7、/b></p><p>　　?小信號帶寬：10MHZ ?輸出驅動能力：600Ω，10V有效值  ?輸入噪聲電壓：5nV/√Hz(典型值)  ?直流 電壓增益：50000  ?交流電壓增益：2200-10KHZ ?功率帶寬： 140KHZ ?轉換速率： 9V/μs ?大的電源電壓范圍：±3V-±20V &

8、#160;?單位增益補償</p><p><b>　　極限參數(shù)：</b></p><p><b>　　電氣參數(shù)</b></p><p>　　NE5532引腳圖：</p><p>　　NE5532功能特點簡介:</p><p>　　NE5532/SE5532/SA5532/NE

9、5532A/SE5532A/SA5532A是一種雙運放高性能低噪聲運算放大器。 相比較大多數(shù)標準運算放大器，如1458，它顯示出更好的噪聲性能，提高輸出驅動能力和相當高的小信號和電源帶寬。這使該器件特別適合應用在高品質和專業(yè)音響設備，儀器和控制電路和電話通道放大器。如果噪音非常最重要的，因此建議使用5532A版，因為它能保證噪聲電壓指標。</p><p><b>　　2.系統(tǒng)框圖</b>&l

10、t;/p><p>　　NE5532是典型的雙極型輸入運算放大器，用單個NE5532組成的小功率電路有很多版本，本人通過不斷地對比和思考，對那些五花八門的電路圖作了修改，最終確定了原理圖(圖1)。放大倍數(shù)是由R3(R4)和R5(R6)來控制的，理論上說如果R3(R4)為1kΩ，R5(R6)為100kΩ，則其放大倍數(shù)為100倍，但對于耳放來說，這會引起自激，再說就算真的能達到100倍，效果也不可能好，所以這個電路用于前級

11、時也最好別調成100倍。當然，對于耳放定2～3倍可以讓負反饋適量、音質柔和、清晰更通透，但放大倍數(shù)也不能太小，否則也會影響音質，大家可以反復調試，達到自己滿意的效果。筆者是將R3(R4)定為1kΩ，R5(R6)定為2kΩ，即2倍。C5(C6)是輸入回路的對地通路，在用于耳放電路時應該加大，原理圖中的值為22 uF，但用于此耳放應該加大到100 uF。在這里值得一提的是電源問題，如果是使用的穩(wěn)壓電源，要注意穩(wěn)壓電源的濾波要給足，因為本電路

12、本身就非常簡單，那么對元器件的選取就比較挑剔，所以在選材時盡量選擇質量好一點的元器件。</p><p><b>　　三、具體設計</b></p><p><b>　　1.總體設計電路</b></p><p><b>　　對于材料的選取</b></p><p>　　1．極性電容：

13、選用品牌ELNA，C1(C2)選10 uF/50V，C5(C6)選100 uF/50V，C9(C10)可以選47 uF～220 uF。本人三版都用47 uF，沒有影響。</p><p>　　2．無極性電容：購買時最好配對，德國WIMA和瑞典EVOX白色方塊MMK薄膜電容。C3(C4)為200pF (或220pF)，C7(C8)為0.1 uF。</p><p>　　3．NE5532：選用美國

14、Signetics公司生產的NE5532，俗稱為大S5532，是眾多生產5532的廠家中聲音最好聽的一款(早已經停產多年)，是當年的四大王牌運放之首。</p><p>　　4．所有的電阻一律用五環(huán)的金屬膜電阻。</p><p><b>　　5．覆銅板</b></p><p>　　2.仿真及仿真結果分析</p><p>　

15、　第一次：輸入電壓時1V的交流電，1KHZ。失真嚴重。分析為輸入電壓太大。</p><p>　　于是繼續(xù)調節(jié)，不斷減小電壓值，當輸入電壓為0.3V，1KHZ時：</p><p>　　于是繼續(xù)調節(jié)，不斷減小電壓值，當輸入電壓為0.3V，1KHZ時：</p><p>　　輸出曲線不再失真，而功率值也達到了要求的10W值。</p><p>　　下面

16、是輸入20HZ交流電時的波形圖</p><p>　　面是輸入20KHZ交流電時的波形圖</p><p>　　通過仿真本設計基本符合的合計要求。</p><p><b>　　實物圖</b></p><p><b>　　四、結論</b></p><p>　　通過對本設計的制作更加

17、深刻的理解和學習了關于NE5532芯片的知識，尤其是對于運放的理解和概念，要想設計一個失真較小，且音質好的功放電路，好的芯片是一方面，對于電路的設計我本人覺得也非常的重要，尤其是在模擬電路這塊，要選擇好的元器件進行濾波，這樣才能有好的音質，不過由于條件有限，本人所選的元器件都是在實驗室能夠找到的基本符合電路要求的元器件，不過通過對放大倍數(shù)及電路的調試，基本上符合設計初的要求，通過仿真及實際搭接電路，制板，最后做出了成品，接上5V雙電源，

18、輸入音頻信號，通過一個小音箱，一個小型的高保真音頻放大器就這樣做好了，聽著經過自己幾天的不懈努力做出來的高保真音頻放大器放出的音樂覺得很有成就感，不過通過這次學習發(fā)現(xiàn)自己在模擬電路及軟件設計方面還有很多的欠佳之處，所以在以后的學習當中要著重學習一下模擬電路，畢竟模擬電路是一切電路的基礎。</p><p><b>　　參考資料</b></p><p>　　[1] 童詩白