合并式功率放大器畢業(yè)設計

1、<p><b>　　鎮(zhèn) 江 高 專 </b></p><p>　　ZHENJIANG COLLEGE </p><p>　　畢 業(yè) 設 計 (論 文)</p><p><b>　　合并式功率放大器</b></p><p>　　Combined type power ampl

2、ifier</p><p>　　系 名： 電子信息系 </p><p>　　專業(yè)班級： 電氣自動化 </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　學 號： 100201140 </p><

3、p>　　指導教師姓名： </p><p>　　指導教師職稱： 教授 </p><p>　　2013 年 05 月</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p&g

4、t;<p><b>　　引言3</b></p><p>　　第一章 設計方案4</p><p><b>　　1.1總體方案4</b></p><p>　　1.1.1放大器的功能4</p><p><b>　　1.2總體框圖5</b></p>

5、<p>　　第二章 電路設計5</p><p><b>　　2.1電源電路5</b></p><p>　　2.2合并式功率放大器7</p><p>　　2.3前置放大器7</p><p>　　2.4音調(diào)控制電路10</p><p>　　2.4.1功放原理14</p&g

6、t;<p>　　2.5音頻功率放大電路15</p><p>　　2.6運行結果分析20</p><p>　　2.7保護電路20</p><p>　　第三章 總體仿真27</p><p><b>　　3.1仿真27</b></p><p>　　3.2PCB板設計27<

7、/p><p>　　3.3印制電路板的制造28</p><p>　　第四章 安裝與調(diào)試29</p><p>　　4.1元件的安裝29</p><p>　　4.2電路的調(diào)試29</p><p>　　4.3性能指標29</p><p><b>　　總結30</b><

8、/p><p><b>　　致謝31</b></p><p><b>　　參考文獻32</b></p><p><b>　　附錄33</b></p><p><b>　　合并式功率放大器</b></p><p>　　摘要 合并式功

9、率放大器的作用是給負載RL提供一定的輸出功率，當RL一定時，希望輸出功率盡可能大，輸出信號的非線性失真可能小，且效率盡可能高。由于合并式電路采用直接耦合方式，為了保證電路工作穩(wěn)定，必須采取有效措施抑制零點漂移。為了獲得足夠大的輸出功率驅(qū)動負載工作，故需要有足夠高的電壓放大倍數(shù)。因此，性能良好的合并式功率放大器應由輸入級、推動級和輸出級等部分組成。按照各級功能及技術要求，首先確定整機電路級數(shù)及電壓增益分配，而后分別選擇設計各級電路元器件及

10、參數(shù)。從功放級向前逐級設計。但還是有不足之處；音頻的變化范圍較小，對電路功能的分析有不夠詳細。音頻功率放大器是一個技術相當成熟的領域，在現(xiàn)代音響普及中，得到很大的發(fā)展和應用。音頻功率放大器不僅僅是消費產(chǎn)品（音響）中不可缺少的設備，還廣泛應用于控制系統(tǒng)和測量系統(tǒng)中。</p><p>　　這款功放采用了典型的OCL功放電路，為全互補對稱式純甲類DC結構，功放的每一級放大均工作于甲類狀態(tài)。輸入級和電壓放大級采用線性較好

11、的沃爾漫電路，差分管及電流推動管分別為很出名的K170、J74（可用K389、J109孿生對管對換）對管和K214、J77中功率MOS管，功率輸出級為2SC5200和2SA1943大功率東芝管并聯(lián)輸出，功率強勁，驅(qū)動阻抗2Ω的喇叭也輕松自如，毫不費力。綜合運用了我們前面所學的知識。設計完全符合要求</p><p>　　關鍵詞：合并式 功率放大器 雙聲道 </p><p>　　Comb

12、ined type power amplifier</p><p>　　Abstract Combined type power amplifier is the role of provides certain output to load RL, when RL is fixed, want to output power as high as possible, small nonlinear disto

13、rtion of the output signal, and the efficiency is as high as possible. Because of the complicated circuit adopts a direct coupling mode, in order to guarantee the circuit work stable, effective measures must be taken to

14、suppress the zero drift. In order to obtain the output power is large enough to drive the load of work, so w</p><p>　　This amplifier uses a typical OCL power amplifier, full-complementary symmetrical pure cl

15、ass a DC structure, power amplifiers are working at every level of magnification in a state. Input amplifier and voltage amplifier with better wall diffuse linear circuits, difference in charge and current drive pipe wer

16、e very famous K170, J74 (K389, J109 twin tube on the power tube) and K214, J77 MOS, power output stage for 2SC5200 and 2SA1943 high power Toshiba tube parallel output, power strong, driving i</p><p>　　Key wo

17、rds：The combined type power amplifier dual track</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　在現(xiàn)代音響普及中，人們因生活層次、文化習俗、音樂修養(yǎng)、欣賞口味的不同，令對相同電氣指標的音響設備得出不同的評價。所以，就高保真度功放而言，應該達到電氣指標與實際聽音指標的平衡與統(tǒng)一。</p>

18、<p>　　設計并實現(xiàn)合并式功率放大器，功率放大器的作用是給音響放大器的負載RL（揚聲器）提供一定的輸出功率。當負載一定時，希望輸出的功率盡可能大，輸出的信號的非線形失真盡可能的小，效率盡可能的高。用軟件對OTL功率放大器進行仿真實現(xiàn)。根據(jù)實例電路圖和已經(jīng)給定的原件參數(shù)，使用軟件模擬電路，并對其進行靜態(tài)分析，動態(tài)分析，顯示波形圖，計算數(shù)據(jù)等操作。</p><p>　　現(xiàn)在功率放大器，提高了音質(zhì)。不僅在專

19、業(yè)的場所還是休閑娛樂時，人們都喜歡音質(zhì)好的功率放大器。因此功率放大器在公共場、家庭等都得到了廣泛的應用，給許多音樂愛好者帶來了興趣，從而得到了更好的發(fā)展。因為我的專業(yè)是電子信息科學與技術，對本次的設計的成功很有自信。希望在這次設計過程中，能夠進一步提高我的動手能力，把所學知識與實踐相結合，把這個設計做得更好。</p><p>　　功放在一個音響系統(tǒng)中，是個非常重要的組成部分。功率放大器是將音頻電壓信號轉化成音頻信

20、號并驅(qū)動揚聲器發(fā)聲的一種設備。功率放大器在擴聲系統(tǒng)中起著極其重要作用，如果沒有功率放大器，揚聲器就不能放聲,也就無擴聲可言。合并式功放電路是在合并式功放電路的基礎上改進而成的。噪聲和交流聲極小，對低頻響應和失真度有了改進，提高了電路的對稱性和開環(huán)指標。</p><p>　　功率放大器在國內(nèi)的研究現(xiàn)狀，從使用元件的角度來看，有電子管的功率放大器、晶體管功率放大器、場效應管功率放大器、集成電路功率放大器等；從電路結構

21、來看，現(xiàn)在普遍采用合并式電路。</p><p>　　現(xiàn)在我們設計的合并式功放是左右聲道合為一體，還可設有高低音調(diào)控制裝置。早期由于信號源的輸出電平都比較低，一般在0.2V左右，因此合并式放大器的輸入電平均要在0.2V以下，而現(xiàn)代的信號源已發(fā)生很大的變化。如CD機已被廣泛使用，現(xiàn)代信號源的輸出電平均在0.5-1V之間，因此現(xiàn)代放大器的輸入靈敏度要求相應也有變化。當然不管怎么變化，只要滿足合并式放大器的前三條就是合并

22、式放大器。前后級放大器是將1訊源選擇2電平控制3電壓放大這三部分獨為一體，純后級是將電壓放大和功率放大獨為一體（或兩體）有左右各一路輸入這種做法可在結構上、分布上、用料上更合理，因此在檔次上前后級分體式放大器比合并式要高一些。</p><p><b>　　技術要求：</b></p><p><b>　　聲道數(shù)：雙聲道</b></p>

23、<p>　　額定輸出功率：每聲道20W</p><p>　　輸入靈敏度：100mv</p><p>　　輸入阻抗;50K歐姆</p><p><b>　　電壓增益：40dB</b></p><p>　　音調(diào)控制范圍：低音32dB 高音40dB</p><p>　　開機延時噪音1-2s&

24、lt;/p><p><b>　　具有揚聲器保護功能</b></p><p><b>　　電源：交流220V</b></p><p><b>　　設計方案</b></p><p><b>　　1.1總體方案</b></p><p>　　1

25、.1.1放大器的功能</p><p>　　純后級功放：在功放電路中，不帶信號源選擇、音量控制等附屬功能的功率放大器稱為純后級功放。后級的輸入訊號很單純，就是承接前級的輸出。一般只適用于高檔的機或?qū)I(yè)機中。</p><p>　　合并式功放：將前置放大器和功率放大器兩部分安裝在同一個機箱內(nèi)的放大器稱為合并式功率放大器。特點：當信號源在一定輸入時，放大器的輸出可達功率的最佳效果；可以有多組音源輸

26、入選擇；具有電平控制功能；左右聲道全為一體，還可設有高低音調(diào)控制裝置等。</p><p>　　本設計所采用的是合并式功放，因為有以上的特點，而且應用也相當?shù)膹V泛，所以就采用合并式功率放大器。合并式功放價錢較便宜，且使用方便，完全能夠滿足一般的家庭需要。</p><p><b>　　1.2總體框圖</b></p><p><b>　　電

27、路設計</b></p><p><b>　　2.1電源電路</b></p><p>　　電源電路由電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路組成。電源變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當初級線圈中通有交流電流時，鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級線圈中感應出電壓（或電流）。整流電路是利用二極管的單向?qū)щ娞匦?，將正負交替的正統(tǒng)交流電壓變換成單向的脈動

28、電壓。 濾波電路是將脈動電壓中的脈動成分濾掉，使輸出電壓成為比較平滑的直流電壓。</p><p>　　穩(wěn)壓電路是使輸出的直流電壓在電網(wǎng)電壓或負載電流發(fā)生變化時保持特定。</p><p>　　本次設計中，主要包括了電源變壓器、整流電路、濾波電路三個部分。沒有穩(wěn)壓電路，因為功率放大電路對電壓的穩(wěn)定要求不高，所以就不用穩(wěn)壓電路。</p><p>　　電路中D1—D4為整流

29、二極管，C11為濾波電容，C12為高頻退耦電容；RP1為音量調(diào)節(jié)電位器；IC1、IC2是兩個聲道的功放集成電路；R1、R2、R3、C2（R7、R8、R9、C7）為功放IC輸入端的偏置電路，由于本電路為單電源供電，功放IC輸入端直流電壓為1/2電源電壓時電路才能正常工作；R4、R5、C3（R10、R11、C8）構成負反饋回路，改變R4（R10）的大小可以改變反饋系數(shù)。C1（C6）是輸入耦合電容，C4（C9）是輸出耦合電容；在電路接有感性負

30、載揚聲器時，R6、C5（R12、C10）可確保高頻穩(wěn)定性。 信號流程：音頻信號從X1輸入經(jīng)音量電位器RP1，再由C1（C6）耦合，進入IC1（IC2）的1腳，由集成電路放大后從4腳輸出，經(jīng)輸出耦合電容C4（C9）到達X2。</p><p>　　2.2合并式功率放大器</p><p><b>　　2.3前置放大器</b></p><p>　

31、　我們知道在功放機中有控制放大器（又稱前置放大器），功率放大器和綜合放大器幾種，前置放大器主要的作用是對微弱信號進行放大，同時還有切換信號和控制音量等功能，因此又稱控制放大器，而功率放大器（又稱后置放大器）的主要作用是供給揚聲器工作時所需的功率。綜合放大器則是前兩種放大器的綜合體，由于它是將前、后置放大器裝在一個機箱里的，因此相對于前兩者它又被稱為合并式功放機。由于現(xiàn)在的Hi—end功放機都是做成分體式的，因此又給我們這樣一個印象：分體

32、式的功放機就是高級品。但事實上是否是這樣的呢?回答當然是否定的。因為功放機之所以要做成分體式，其主要的目的是防止音質(zhì)劣化。由于Hi-end機對各項技術指標的要求非常嚴格，為了保證功放機的質(zhì)量，工程師在設計功放機時，對功率放大器工作時產(chǎn)生的大量熱能會不會對前置放大器的工作有影響這樣的問題也要考慮，因此，為了保證Hi—end功放機在聲音、質(zhì)量上都有一流的水平就必須設計成分體的形式。但如果功放機的質(zhì)量根本就沒達到那么高的水平，而又要將它設計成

33、分體的形式，不難推斷這很大程度上是出于商業(yè)上的原因了。君不見以往很多廉價日本產(chǎn)套裝機也有用分體式功放機的，但這些廉價套裝機</p><p>　　在音響系統(tǒng)中的前置放大器，是連接信號源與功放的樞紐和橋梁。它有兩個作用：選擇不同的輸入信號，在不同的信號源間進行切換；控制音量，即是根據(jù)人們的需要，控制聲音的大小。前置放大器主要由音源選擇、音量控制、音調(diào)控制、平衡控制和前置放大等部分組成。</p><

34、p>　　音源選擇電路用來選擇輸入的音頻信號，如磁帶機、CD機等。</p><p>　　音量控制電路：用來調(diào)節(jié)輸入后級放大器的信號電平的大小，以便獲得不同的音量。 采用的是電位器衰減式音量控制電路。 </p><p>　　音調(diào)控制電路：用來調(diào)節(jié)信號的低頻、中頻和高頻的成分比例，以滿足不同的聆聽要求。采用的是RC衰減—負反饋式音調(diào)控制電路。</p><p>

35、　　平衡控制：是立體聲前置放大器的特有裝置，用于調(diào)整左、右聲道的音量差別，以校正聆聽者偏離左、右音箱中線時的聲像偏離，或是校正左、右聲道的增益差。 </p><p>　　本次設計主要運用了音量控制電路、音調(diào)控制電路、平衡控制電路及前置放大。音源選擇選用MP3或是MP4信號。音量和音調(diào)控制電路是功放電路中，常具備的電路，因此也采用了</p><p>　　音頻信號經(jīng)C27耦合到音量電位器

36、VOLUME，經(jīng)電位器的動臂、R1、C1輸往音調(diào)控制電路,再到平衡控制按鈕。C3和C5對低音頻信號視為開路，C4對高音頻信號視為短路。 </p><p>　　低音控制電路：當?shù)鸵綦娢黄鱎P3動臂滑到左端時，中音、低音經(jīng)R5直接送到運放JRC1558的反相輸入端（2腳），進行反相輸出（7腳），同時從7腳取一路反饋到低音控制電路中，C3、C5將相們相反的中音信號送到低音電位器的左端，對中音進行衰減。因為反饋回

37、來的容抗大，而電位器的50K全部串聯(lián)在負反饋電路中，低音在負反饋中不起作用。因此，對中音、低音的提升量最大。當?shù)鸵綦娢黄鱎P3動臂滑到右端時，與上述情況相反，因而低音衰減最大。</p><p>　　高音控制電路：當高音電位器RP4動臂滑到左端時，高音經(jīng)C4直接送到運放JRC4558的反相輸入端（2腳），進行反相輸出（7腳），同時從7腳取一路反饋到高音控制電路中，C4將相位相反的高音信號送到高音電位器的左端，對高音

38、進行衰減。由于反饋回來的容搞大，而電位器的50K全部串聯(lián)在負反饋電路中，高音在負反饋中不起作用。因此，對高音的提升量最大。當高音電位器RP4動臂滑到右端時，與上述情況相反，因而高音衰減最大。</p><p>　　JRC4558是由兩個低噪聲、高性能的算放大器組成，是雙運算放大集成電路，適用于有源濾波補償放大器、音頻放大器等。</p><p>　　特點：內(nèi)含相位補償電路，噪聲低，Vin=2.

39、5uV；速度高，頻帶寬，fT=3MHz；可采用雙列直播封裝（DIP 8）或微型雙列8腳塑料封裝（SOP 8）</p><p>　　JRC4558內(nèi)部框圖</p><p>　　JRC4558引腳功能表</p><p>　　表一 JRC4558引腳功能表</p><p><b>　　2.4音調(diào)控制電路</b></

40、p><p>　　音調(diào)控制電路的作用主要是為了滿足聽音者自己的聽音愛好，通過對聲音某部分頻率信號進行提升或者衰減，使整個的聲場更加符合聽音者對聽覺的要求。一般音響系統(tǒng)中通常設有低音調(diào)節(jié)和高音調(diào)節(jié)兩個旋鈕，用來對音頻信號中的低頻成分和高頻成分進行提升或衰減。比較高檔的音響設備中多采用多頻段頻率均衡方式，以達到更細致地校正頻響的效果。</p><p>　　根據(jù)其在整機電路中的位置，可分為衰減式、負反

41、饋式以及衰減負反饋混合式音調(diào)控制電路三種。這種電路一般使用高音、低音兩個調(diào)節(jié)電位器；但在少數(shù)普及型機中，也有用一個電位器兼作高低音音調(diào)控制電路的。　　圖4所示為負反饋式高低音調(diào)節(jié)的音調(diào)控制電路。該電路調(diào)試方便、信噪比高，目前大多數(shù)的普及型功放都采用這種電路。圖中C1、C2的容量大于C3，對于低音信號C1與C2可視為開路，而對于高音信號C3可視為短路。低音調(diào)節(jié)時，當W1滑臂到左端時，C1被短路，C2對低音信號容抗很大，可視為開路；低音信

42、號經(jīng)過R1、R3直接送入運放，輸入量最大；而低音輸出則經(jīng)過R2、W1、R3負反饋送入運放，負反饋量最小，因而低音提升最大；當W1滑臂到右端時，則剛好與上述情形相反，因而低音衰減最大。不論W1的滑臂怎樣滑動，因為C1、C2對高音信號可視為是短路的，所以此時對高音信號無任何影響。高音調(diào)節(jié)時，當W2滑臂到左端時，因C3對高音信號可視為短路，高音信號經(jīng)過R4、C3直接送入運放，輸入量最大；而高音輸出則經(jīng)過R5、W2、C3負反饋送入運放，負反饋量

43、最小，因而高音提升最大；當W2滑臂到右端時，則剛好相反，因而高音衰減最大。不</p><p>　　圖6所示為衰減負反饋混合式高低音調(diào)節(jié)的音調(diào)控制電路。低音輸入衰減網(wǎng)絡由R1、R2、W1左臂、C1組成，低音負反饋網(wǎng)絡由R6、R3、W1右臂、C2組成；高音輸入衰減網(wǎng)絡由R1、R4、W2左臂、C3組成，高音負反饋網(wǎng)絡由R6、R5、W2右臂、C3組成；C1、C2、C3的作用與圖2中的完全一樣。</p>&l

44、t;p>　　目前，許多中高檔AV功放電路中都采用了專用音調(diào)控制IC，如M62411FP、TDA7315、TDA7449等。圖7所示的AV功放電路，使用了TDA7449，其內(nèi)部含有高低音調(diào)節(jié)電路，它通過I2C總線由單板CPU輸入控制數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)音調(diào)，高、低音調(diào)節(jié)范圍均為±14dB，調(diào)節(jié)步進臺階為2dB每級；該電路外接元件少，控制簡單、精確。　3.音量、響度補償、平衡控制等電路　常用的音量控制方式是信號衰減式，由電位器來完成

45、。通過調(diào)節(jié)信號的衰減量，改變擴音系統(tǒng)輸出功率的大小，從而使揚聲器重放出來的聲音強弱得到調(diào)節(jié)，實現(xiàn)音量控制。現(xiàn)在AV功放中一般都使用步進式雙聯(lián)同軸電位器作主聲道音量控制。為實現(xiàn)遙控，也有采用雙聯(lián)馬達電位器的。在中高檔機中則使用數(shù)字式電子音量控制的較多，通過可360度全方位旋轉的脈沖電位器或按鍵與單片CPU來控制專用音量IC，達到控制音量的目的。　　響度補償控制，是為了彌補人耳在音量小時對聲音的低頻域及高頻域的聽覺靈敏度下降的缺陷，而自動

46、改變放大器頻響的一種電路。常用方法是將特定的阻容網(wǎng)絡接入音量電位器的抽頭**同構成響度控制，調(diào)節(jié)音量時使高、低音的提升量自動變化。圖8為普及型功放常</p><p>　　t1101.gif (3.34 KB)</p><p>　　2009-4-28 00:50</p><p>　　t1102.gif (2.83 KB)</p><p>　　2

47、009-4-28 00:50</p><p>　　t1103.gif (3.46 KB)</p><p>　　2009-4-28 00:50</p><p>　　t1104.gif (6.03 KB)</p><p>　　2009-4-28 00:50</p><p>　　t1105.gif (2.05 KB)<

48、/p><p>　　2009-4-28 00:50</p><p>　　t1106.gif (698 Bytes)</p><p>　　2009-4-28 00:50</p><p>　　將來自前置放大器的信號放大到足夠能推動相應揚聲器系統(tǒng)所需的功率。</p><p>　　按電路所用的器材分類，可以分為電子管功率放大器、晶體

49、管功率放大器、集成電路功率放大器。</p><p>　　晶體管功率放大器：具有體積小、功率大、能耗少等特點，技術參數(shù)指標高，具有良好的瞬態(tài)特性。分立元件構成的電路結構，被應用在很多功率放大器中。</p><p>　　電子管功率放大器：在20世紀60年代以前均采用電子管作功率放大器，后來被體積小、功率大、耗能少的晶體管所取代。</p><p>　　集成電路功率放大器：

50、它的最突出優(yōu)點是可靠性高，外圍電路簡單，組裝方便，不足之：處是電聲指標（功率、頻響、失真度、信噪比等）和音質(zhì)皆不如分立元件組成的放大器。</p><p>　　本設計所采用的是晶體管功率放大器，它克服了電子管功放的兩個缺點，一是阻尼系數(shù)可做得很高，有良好的瞬態(tài)特性，在聲音的節(jié)奏感，力度上要比膽機明快、爽朗、有力；二是無需變壓器，不僅節(jié)省成本，縮小體積，而且避免了由變壓器所引起的失真。晶體管放大器是現(xiàn)時市場上汽車音響

51、功率放大器的主流產(chǎn)品，品種繁多，檔次齊全。</p><p><b>　　2.4.1功放原理</b></p><p>　　左聲道：當輸入的音頻信號處于“正半周”時，VT1導通，VT3截止，“正半周”信號經(jīng)VT1、VT2差分放大后，從VT1集電極直接耦合到VT5的基極，經(jīng)VT5放大到足夠的幅度，激勵VT7和VT9輸出正半周的信號。同理，當音頻信號處于“負半周”時，VT3導

52、通，VT1截止，“負半周”信號經(jīng)VT3、VT4差分放大后，從VT3的集電極直接耦合VT6，的基極，經(jīng)VT6放大到足夠的幅度，激勵VT8、VT10輸出負半周信號。</p><p>　　右聲道：當輸入的音頻信號處于“正半周”時，VT11導通，VT13截止，“正半周”信號經(jīng)VT11、VT12差分放大后，從VT11集電極直接耦合到VT5的基極，經(jīng)VT15放大到足夠的幅度，激勵VT17和VT19輸出正半周的信號。同理，當音

53、頻信號處于“負半周”時，VT13導通，VT11截止，“負半周”信號經(jīng)VT13、VT14差分放大后，從VT13的集電極直接耦合VT16，的基極，經(jīng)VT16放大到足夠的幅度，激勵VT18、VT10輸出負半周信號。</p><p>　?。ㄒ宰舐暤罏槔佥斎爰墸篤T1、VT2構成NPN型差分放大電路，VT3、VT4構成PNP型差分放大電路。共同組成了互補對稱的差分輸入放大級。R16、R17、R18、R36、R37組成輸

54、入級的偏置電路。</p><p>　　②激勵級：VT5、VT6組成單端推挽電壓放大級，也是作為功率放大級的激勵級。</p><p>　?、蹖ΨQ互補輸出級；VT7、VT8是功率放大推動管，而VT7與VT9組成NPN型功率復合管，VT8與VT10組成PNP型功率復合管。</p><p>　　2.5音頻功率放大電路</p><p>　　首先調(diào)試放大

55、電路，輸入信號為0.5V1HZ/0Degr，運行結果如下:</p><p>　　部分運行保留結果說明如下</p><p>　　Oscilloscope data for 音頻功率放大電路.ewb</p><p>　　Time base: 0.5 seconds per division</p><p>　　Time offset: -0.11

56、5 seconds</p><p>　　Channel A sensitivity : 0.5 volts per division</p><p>　　Channel A offset: 0 volts</p><p>　　Channel B sensitivity : 5 volts per division</p><p>　　Chan

57、nel B offset: 0 volts</p><p>　　Channel A connected: yes</p><p>　　Channel B connected: yes</p><p>　　Column 1 time (seconds)</p><p>　　Column 2 channel A voltage<

58、/p><p>　　Column 3 channel B voltage</p><p>　　Time Channel A Channel B</p><p>　　-------------------------------------------</p><p>　　1.250000000000e-01 -5

59、.2760e-01 1.0518e+01</p><p>　　1.875000000000e-01 -6.6825e-01 1.3338e+01</p><p>　　2.500000000000e-01 -7.0717e-01 1.3857e+01</p><p>　　3.125000000000e-01 -6.3844e-01 1.2748e+01<

60、/p><p>　　3.750000000000e-01 -4.7252e-01 9.4270e+00</p><p>　　4.375000000000e-01 -2.3468e-01 4.6890e+00</p><p>　　5.000000000000e-01 3.8885e-02 -7.8273e-01</p><p>　　5.6250

61、00000000e-01 3.0652e-01 -6.1174e+00</p><p>　　6.250000000000e-01 5.2748e-01 -1.0541e+01</p><p>　　模擬話筒輸入信號為：10mv 20KHZ/0Deg模擬線路輸入信號為：10mv 50HZ/0Deg</p><p><b>　　部分運行結果說明：</b

62、></p><p>　　Oscilloscope data for 合并式音頻功率放大器.ewb</p><p>　　Time base: 0.01 seconds per division</p><p>　　Time offset: -0.0155 seconds</p><p>　　Channel A sensitivity :

63、0.01 volts per division</p><p>　　Channel A offset: 0 volts</p><p>　　Channel B sensitivity : 20 volts per division</p><p>　　Channel B offset: 0 volts</p><p>　　Channel A

64、connected: yes</p><p>　　Channel B connected: yes</p><p>　　Column 1 time (seconds)</p><p>　　Column 2 channel A voltage</p><p>　　Column 3 channel B voltage</p

65、><p>　　Time Channel A Channel B</p><p>　　-------------------------------------------</p><p>　　0.000000000000e+00 1.0002e-03 2.3472e+00</p><p>　　3.1250

66、00000000e-06 1.0141e-03 2.3430e+00</p><p>　　6.250000000000e-06 1.0279e-03 2.3387e+00</p><p>　　9.375000000000e-06 1.0417e-03 2.3349e+00</p><p>　　2.950000000000e-03 1.1881e-02

67、 5.6257e+00</p><p>　　2.953125000000e-03 1.1889e-02 5.6260e+00</p><p>　　2.971875000000e-03 1.1934e-02 5.6523e+00</p><p>　　2.975000000000e-03 1.1941e-02 5.6630e+00</p>&l

68、t;p>　　2.978125000000e-03 1.1949e-02 5.6745e+00</p><p>　　2.981250000000e-03 1.1956e-02 5.6858e+00</p><p>　　2.984375000000e-03 1.1964e-02 5.6962e+00</p><p>　　2.987500000000e-

69、03 1.1971e-02 5.7050e+00</p><p>　　根據(jù)運行調(diào)試結果得：</p><p>　　話筒輸入信號： 頻率響應 <100KHZ</p><p>　　輸入電壓 <50mv</p><p>　　線路輸入信號 頻率響應 >30HZ</p><p>　　輸入電壓 <10

70、mv</p><p>　　最大不失真的電壓臨界值為50mv/100mv2.2音頻功率放大電路</p><p>　　變壓器采用中心抽頭、次級電壓為雙18V的電源變壓器；整流電路為橋式整流電路（正、負雙電源），形式采用橋堆；濾波電路采用電容濾波，具有的特點：輸出電壓波型連續(xù)且比較平滑，輸出電壓的平均值提高（橋式整流U0=1.2U2），輸出的直流電壓為24V，直流電流為2A，交流電源頻率為50H

71、Z，根據(jù)公式</p><p>　　C＞（3~5）得：Rl = ==12, C＞4×=3333uF[12]濾波電容采用6800uF。</p><p>　　電路中接入R6和R5，組成電壓串聯(lián)負反饋網(wǎng)絡。交流閉環(huán)增益為KVC＝1＋R5/ R6≈22dB。R6 同時又使電路構成直流全閉環(huán)組態(tài)，確保電路直流工作點穩(wěn)定。</p><p>　　220V市電經(jīng)過開關

72、S1和保險管（F1），后進入變壓器初級，變壓器的次級輸出雙18V交流，雙18V送入由D1組成的橋式整流電路，經(jīng)過橋式整流和C1，C2（6800UF/35V）的濾波后，輸出的空載電壓約為正負24V左右（U=1.414*18V），正負24V為JRC4558和功放電路以及保護電路。內(nèi)含各種保護電路，因此工作安全可靠。主要保護電路有：短路保護、熱保護、地線偶然開路、電源極性反以及負載泄放電壓反沖等。 TDA2030各腳電壓，5腳24V正常，4腳

73、12V輸出腳正常，2腳12V正常，1腳信號輸入腳12V正常調(diào)節(jié)電壓，不斷減小電壓值，當輸入電壓為0.3V，1KHZ時，輸出曲線不再失真，而功率值也達到了要求的10W值。于是確實輸入電壓。從圖3也可以看出，輸入波形相對于輸出其峰值微不可見，可見放大倍數(shù)之大。</p><p><b>　　2.6運行結果分析</b></p><p>　　1、電路中設置了兩個滑動變阻器，分別

74、為調(diào)節(jié)話筒及前置級相對信號的強弱，適當?shù)卣{(diào)節(jié)其阻值，便可得到總音量效果。</p><p><b>　　2、輸出功率的調(diào)試</b></p><p>　　在輸入信號端輸入正弦波信號，用雙蹤示波器觀測ui,uo的波形，當剛好不出現(xiàn)削波失真時，可得Po（Po=uo^2/RL）值。</p><p>　　3、整機頻率特性調(diào)試</p><

75、p>　　當?shù)皖l截止頻率不滿足設計要求時，應增大耦合電容值。當高頻截止頻率不滿足時，更換頻率高的集成運放。</p><p>　　如果輸出的正弦波波形幅度呈波浪變化（波形周期個數(shù)變密），說明低頻干擾（噪聲），此時應查靜噪電容，更換或調(diào)整。如果輸出的正弦波波形有毛刺（波形周期個數(shù)變疏），說明有高頻干擾（噪聲），應調(diào)整高頻反饋電容。</p><p><b>　　2.7保護電路<

76、;/b></p><p>　　保護電路是用來保護功放管和揚聲器，它的幾種形式：</p><p>　　(1) 切斷負載式保護電路：主要是由過載檢測及放大電路、繼電器兩部分組成。當放大器輸出過載或是中點電位，過載檢測電路輸出過載信號，經(jīng)放大后啟動繼電器動作，使揚聲器斷開，從而保護了揚聲器。</p><p>　?。?）分流式保護電路：由過載檢測及分流控制組成，當輸出

77、過載時，過載檢測電路輸出過載信號，控制并聯(lián)在兩功率管基極之間的分流電路，使其內(nèi)阻減小，分流增加，減少了大功率管的輸出電流，保護功率管和揚聲器。</p><p>　?。?）切斷信號式保護電路；當功率放大器輸出過大的功率時，由過載保護電路檢測到過載信息，經(jīng)處理放大后，傳給觸發(fā)器等控制器，由控制器輸出控制電平，將輸入到功誨放大器的信號接地或切斷輸入通路。</p><p>　?。?）切斷電源式保護

78、電路：在功率放大器因過載等原因而出現(xiàn)過流時，保護電源電路。</p><p>　　本設計中采用的是切斷負載式保護電路。因為在各種功率放大器中最常用，所以就選切斷負載式保護電路。</p><p>　　(1)直流保護：當功率放大電路發(fā)生故障，其輸出端出現(xiàn)的直流電壓的絕對值超過設計限度時，保護電路中的直流檢測電路即把它檢測出來，變成控制信號?？刂菩盘柦?jīng)放大后控制觸發(fā)器翻轉，驅(qū)動保護繼電器動作，斷開

79、功率輸出電路，使揚聲器得到保護。同時，控制信號還啟動指示電路工作，使保護指示燈閃爍報警。(2)過載保護：當輸出電流超過額定輸出電流的1倍左右時，過載檢測電路輸出保護控制信號，控制輸出電路斷開，保護揚聲器及功放。(3)開機延時接通保護：通過開機延時電路控制繼電器驅(qū)動電路的工作狀態(tài)，使繼電器在開機時延時1～4秒鐘接通揚聲器，以避免開機過程中產(chǎn)生的浪涌電流沖擊揚聲器，使其音圈移位。該電路以Q4、Q5為中心，組成了直流電壓取樣檢測電路。圖中的

80、Q1、Q2等系右聲道功率輸出電路（左聲道功率輸出電路圖中未畫出）。右聲道的直流電壓取樣信號經(jīng)由R6（左聲道取樣信號經(jīng)由R21）衰減、隔離，C2、C3濾波，送往Q4、Q5、R7組成的互補式直流檢測電路進行監(jiān)測。當右（或左）聲道的功率輸出電路出現(xiàn)正極性的較大的直流失調(diào)電壓時，電流經(jīng)R6（或R21）、Q4的be結到地，Q4導通，其集電極輸出控制電平，經(jīng)R8、D2送Q7</p><p>　　大功率的家用功放的主聲道均采用

81、了OCL電路作功率放大。這種電路出現(xiàn)故障時，其輸出端的直流電位常常會偏離零電平，出現(xiàn)較高的正或負的直流電壓。輸出的直流電流流過揚聲器的音圈時，輕者會產(chǎn)生固定磁場，使音圈移位，難以恢復，重者會將其燒毀。另外，在部分特大功率功放中，由于輸出功率非常大，在用戶操作不當時，可能會持續(xù)輸出數(shù)安培甚至十幾安培的峰值電流，使該聲道的最大輸出功率遠遠超過功放的額定輸出功率，致使揚聲器燒毀。</p><p>　　繼電器K1 為常閉

82、狀態(tài)，控制S2、S3；整流橋D9和VT21 構成檢測電路；D6是VT22、VT23的保護二極管VT22、VT23是繼電器的雞翅管。C23為開機延時保護電路，R27、R28起隔離的作用。 </p><p>　　當電路過載時，整流橋D9將些信號檢測出來，使VT21導通，VT22截止，VT23導通，繼電器K1吸合，從而使左、右揚聲器斷開，電路得到保護。</p><p><b>

83、;　　元件介紹</b></p><p>　　(1) 9014的資料</p><p>　?、?9014是NPN型小功率三極客，是非常常見的晶體三極管，主要用途：作為低頻、低噪聲前置放大等電路中。</p><p>　?、?9014管腳圖及封裝</p><p>　　1、發(fā)射極

84、 </p><p><b>　　2、基極</b></p><p><b>　　3、集電極 </b></p><p><b>　?、?三極管參數(shù)</b></p><p>　　集電極最大耗散功率PCM＝0.4W（Tamb=25℃）</p><p>

85、;　　集電極最大允許電流ICM=0.1A</p><p>　　集電極基極擊穿電壓BVCBO=50V</p><p>　　集電極發(fā)射極擊穿電壓BVCEO=45V</p><p>　　發(fā)射極基極擊穿電壓BVEBO=5V</p><p>　　集電極發(fā)射極飽和壓降VCE(sat)=0.3V (IC=100mA; IB=5mA)</p>

86、<p>　　基極發(fā)射極飽和壓降VBE(sat)=1V (IC=100mA; IB=5mA)</p><p>　　特征頻率fT=150MHz</p><p>　　HFE： A=60~150; B=100~300; C=200~600; D=400~1000</p><p>　　(2) 9013資料</p><p>　?、?9013是

87、一種NPN型硅小功率的三極管它是非常常見的晶體三極管，</p><p>　?、?9013管腳圖</p><p><b>　　9013管腳圖</b></p><p><b>　?、?三極管參數(shù)</b></p><p>　　最大耗散功率(PCM)：0.625W</p><p>

88、　　最大集電極電流(ICM)：0.5A</p><p>　　集電極-發(fā)射極擊穿電壓(VCEO)：25V</p><p>　　集電極-基極擊穿電壓(VCBO)：45V</p><p>　　發(fā)射極-基極擊穿電壓(VEBO)：5V</p><p>　　集電極-發(fā)射極飽和壓降(VCE)：0.6V</p><p>　　特怔頻率(

89、fr)：150MHZ</p><p>　　放大倍數(shù)：D64-91 E78-112 F96-135 G122-166 H144-220 I190-300</p><p><b>　　第三章 總體仿真</b></p><p><b>　　3.1仿真</b></p><p>　　總體電路的仿真是在軟件Mu

90、ltisim虛擬電子實驗室中進行的。具體步驟如下：</p><p>　?。?）打開Multisim軟件并建立一個放置仿真電路圖的文件夾；</p><p>　　（2）規(guī)劃電路界面；</p><p>　?。?）調(diào)出所有仿真電路所需的元件；</p><p>　?。?）將仿真電路用的元件按原理圖繪制在Multisim的工作區(qū)域內(nèi)；</p>

91、<p>　?。?）連接線路和放置節(jié)點；</p><p>　?。?）連接儀器儀表；</p><p>　　（7）執(zhí)行仿真命令。</p><p>　　3.2 PCB板設計</p><p>　?。?）單擊“File”菜單下的“New Design...”命令，創(chuàng)建一個新設計文件庫文件（文件名為：DC功率放大器的設計.ddb）</p

92、><p>　　（2） 在“設計文件管理器”窗口內(nèi),雙擊“Document”文件夾,然后執(zhí)行“File”菜單下的“New...”命令,選擇Schematic Document(原理圖文檔)文件圖標,生成一個新的原理圖文件。</p><p>　?。?）圖紙類型、尺寸、底色、標題欄等的選擇。</p><p>　　單擊“Design”菜單下的“Options...”(選擇)命令

93、，在彈出的對話框內(nèi)，單擊“Sheet Options”(紙張選項)標簽，在“Document Options”的文檔設置窗內(nèi)選擇圖紙類型為A4，圖紙底色為淡黃色，打印時設置為白色，標題欄采用默認標準。</p><p>　　(4)單擊“Tools”菜單下的“Preferences...”(優(yōu)化...)命令，設置Protel原理圖編輯器的工作參數(shù)。(單擊主工具欄內(nèi)的放大、縮小工具，適當放大編輯區(qū)。)</p>

94、;<p>　　(5) 放置元器件R1、R2、VT1、JRC4558...等</p><p>　　（6）設置電子元器件屬性。</p><p>　　元件序號（R1~R56、C1~C26、D1~D111等）</p><p>　　元器件封裝：普通電阻為AXIAL0.4、、NPN晶體管為TO-220/TO-92、整流二極管采用橋堆，其封裝為FLY4、極性電容為R

95、B.3/.6、普通電容為RAD0.2、變壓器采用外置方式等等。</p><p>　　（7）調(diào)整元件位置，并使用“畫線”工具連接。</p><p>　?。?）執(zhí)行ERC檢查，并糾正電路圖中可能存在的錯誤。</p><p>　?。?）執(zhí)行“Design”菜單下的“Update PCB..”命令直接創(chuàng)建PCB文件。或先執(zhí)行該菜單下的“Create Netlist...”命

96、令，生成網(wǎng)絡表文件。</p><p>　　(10) 在PCB編輯區(qū)中，對其進行布局。</p><p>　　3.3印制電路板的制造</p><p>　　完成PCB圖的設計后，就應該制作印制電路板，制作印制電路板的步驟如下：</p><p>　?。?）將打印出的PCB圖貼在覆銅板上；</p><p>　?。?）用電熨斗將P

97、CB圖牢牢固熨在覆銅板上，斯下不干膠紙。此時在不干膠上的電路原理圖就被熨在了覆銅板上；</p><p>　?。?）用三氯化鐵將覆銅板進行腐蝕；</p><p>　?。?）用橡膠水或汽油將腐蝕后的覆銅板上的油漆洗凈；</p><p>　　（5）將有焊盤的地方進行鉆孔。</p><p>　　第四章 安裝與調(diào)試</p><p&

98、gt;<b>　　4.1元件的安裝</b></p><p>　　在印制板上安裝元件時，一般應注意如下幾點：</p><p>　　(1) 元件引腳若有氧化膜，則應除去氧化膜，并進行搪錫處理。</p><p>　　(2) 安裝時，要確保元件的極性正確，如二極管的正、負板、三極管的e、b、c 極，電解電容的正、負極等。</p><

99、p>　　(3) 元件外形的標注字（如型號、規(guī)格、數(shù)值）應放在看得見的一面。</p><p>　　(4) 同一種元件的高度應當盡量一致。</p><p>　　(5) 安裝時，應先安裝小元件（如電阻），然后安裝中型元件，最后安裝大型元件，這樣便于安裝操作。 </p><p>　　在進行焊接操作時要注意安全，焊接時間，送錫方法，烙鐵頭處理，用松香的道理和方法，防止

100、虛焊的措施等。</p><p><b>　　4.2電路的調(diào)試</b></p><p>　　全部零件安裝焊接完畢后，再將電源變壓器，左、右聲道輸出變壓器全部裝上，并將全部元器件與電路圖仔細對照一遍，是否存在漏焊或接錯之處，一切無誤后才能進行調(diào)試。</p><p>　　調(diào)試前應將輸出端子接上假負載，可選用100Ω以內(nèi)、10W以上的電阻代替。然后再將

101、功放電子管插上，開機3分鐘后，密切注視所有零部件的溫升是否正常，不可有跳火或冒煙等不正?，F(xiàn)象出現(xiàn)。</p><p>　　然后通電進行調(diào)試：改變VOLUME、BASS、TREBLE按鈕的阻值大小，它的音量、高音、低音有明顯的變化。</p><p><b>　　4.3性能指標</b></p><p>　　(1)輸出功率：20W</p>

102、<p>　　(2)信噪比: ≥60db</p><p>　　(3)失真度:≤0.3%</p><p>　　(4)靈敏度:500mV</p><p>　　(5)聲道數(shù):雙聲道</p><p><b>　　總結</b></p><p>　　功率放大器在音響系統(tǒng)中占重要的位置，對音質(zhì)的要求也

103、相當?shù)母?，但是成本也有些高。我設計的這種功率放大器，性能較好、成本較低等特點，即是合并式功率放大器?？偨Y本次設計中做的工作，大致有以下幾個方面：</p><p>　　搜集了大量與本設計相關的資料，確定課題的設計方案</p><p>　　確定了設計方案之后，確定了設計的結構框圖</p><p>　　設計合并式功率放大器的電路圖，并仿真</p><p

104、>　　大量的搜索資料，確定了電路中元件的參數(shù)及型號</p><p>　　在Protel 99 SE軟件中制作PCB圖，并打印出來</p><p>　?。?）印制板的制作：將打印出的PCB圖貼在覆銅板上；用電熨斗將PCB圖牢牢固熨在覆銅板上，斯下不干膠紙。此時在不干膠上的電路原理圖就被熨在了覆銅板上；用三氯化鐵將覆銅板進行腐蝕；用橡膠水將腐蝕后的覆銅板上的油漆洗凈；將有焊盤的地方進行鉆

105、孔</p><p>　?。?）將電子元件安裝在電路板上，并進行調(diào)試。</p><p>　　在做此課程設計的過程中，我學到了許多東西。平時學習過程中遇到的一些不明白的地方，在課設的學習過程中也逐漸的明晰了?？偟膩碚f，就這次模擬電路的設計，我覺得還是有難度的，特別是對電路的調(diào)試。當輸入不同的正弦信號時，電路輸出的正弦信號是千變?nèi)f化的，期間會出現(xiàn)許多問題。剛開始時，不太懂為什么會出現(xiàn)這些波形，就

106、不停的調(diào)試，如改變輸入的電壓值與頻率值，或更改部分電阻值與電容值。在大量的調(diào)試后，就慢慢明晰造成這些現(xiàn)象的原因，也逐漸學會如何去調(diào)試電路，從而達到開始時設置的實驗目的。當完成時，成就感還是挺高的，雖然由于水平有限，東西不是很有質(zhì)量，但是是自己千辛萬苦做出的東西。讓我感觸最深的是，經(jīng)過此次課設，我對電子技術基礎這門課有全新的理解。之前在學習這門課的過程中，盡管老師多次重點強調(diào)它的作用，可概念還是模糊，現(xiàn)在算是領悟到了其的精妙。另外，通過電

107、路中各參數(shù)的具體分析比較和計算，以及電路的原理、工作方式的深入細化學習，回顧了模擬電路的有關運放的相關知識，當時一些不懂的概念也在這次設計中得到了補充，對模擬電路的相關知識的學習起到了鞏固和溫習的作用，總之，知識要運用于實際才有意義。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　經(jīng)過半年多的時間，終于將這個畢業(yè)設計完成了！但是由于經(jīng)驗缺乏，在寫作的過

108、程中還是遇到很多的麻煩，如果不是老師和同學們的指導和支持，真的很難完成這次畢業(yè)設計。首先要感謝就是我們的指導老師，門宏老師，謝謝老師能夠在百忙之中指導我們一步一步的完成畢業(yè)設計，從搜集資料到畢業(yè)設計的構思寫作，不停的指導我們細心修改設計草案，門宏老師，謝謝你，謝謝你的指導！</p><p>　　在這半年的畢業(yè)設計時間內(nèi)，我花了大量時間查找資料，但我人生也收獲了許多，不管是從鞏固知識的角度，還是從設計思想的角度都有

109、一個質(zhì)的飛躍，不管我以后從事任何行業(yè)，這都是我人生一筆巨大的財富。 最后要感謝所有支持和幫助我的老師和同學說聲：謝謝你們！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　【1】門宏，等，電工與電子實驗實訓教程.【M】.北京：機械工業(yè)出版社，2007.</p><p>　　【2】門宏，雙聲道功率放大器.【J】.無線電，

110、2001,9.</p><p>　　【3】胡宴如，模擬電子技術.【M】.北京：高等教育出版社，2000</p><p>　　【4】門宏，怎么看電子電路圖.【M】北京：人民郵電出版社，2007.</p><p>　　【5】門宏，怎么識別和檢測電子元器件.【M】.北京：人民郵電出版社，2007.</p><p>　　【6】楊志忠，數(shù)字電子技術.【