文档介绍：毕业设计论文
课题名称: 音频小信号功率放大电路设计与制作
学生姓名
学号
学院(系) 机械与电子工程学院
专业应用电子技术
班级 10应电(2)班
指导教师
起讫时间: 2011 年 11 月 14 日~ 2012 年 01 月 06 日
音频小信号功率放大电路设计与制作
摘要
音频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。本设计主要描述了音频功率放大器的设计思路,硬件电路的调试过程及测试结果。本设计采用OTL功率放大电路用于音频信号的放大,是本电路设计的重要组成部分。OTL功放电路由于它不需要变压器就减少了体积和信号的失真。本设计主要由前级电路和功率放大电路两部分组成,前级电路用于音频信号的一级放大,功率放大电路用于音频信号的二级放大,保证信号有足够的功率可以从扬声器输出。
关键词:OTL功率放大电路;前级电路;音频功率放大器;音频信号
目录
摘要 I
第1章绪论 1
引言 1
音频功率放大器的发展 2
本课题设计意义 3
第2章系统总体设计方案 4
设计要求 4
设计依据 4
基本要求 4
设计思路 4
整体框图 5
方案比较与论证 5
方案一 5
方案二 7
方案三 9
第3章单元电路设计 11
前级放大电路的设计 11
负反馈的概念 11
负反馈对放大电路的影响 12
前级放大电路对负反馈的应用 13
功率放大电路的设计 13
OTL电路的概念 13
OTL功率放大电路的工作原理 14
OTL电路的主要性能指标 15
复合管的概念 16
复合管在本设计中的应用 17
总电路的设计 18
第4章硬件电路的制作与调试 21
硬件设计 21
系统调试主要测量仪器 21
系统调试 22
误差分析 22
第5章结论 24
参考文献 25
致谢 26
附件1 元器件清单 27
附件2 硬件电路板 28
第1章绪论
引言
随着社会和技术的不断发展,音频功率放大器已经达到一个成熟的阶段。音频功率放大器简称音频功放,它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、MP4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。
利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波,即交流信号电流,三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍,β是三极管的交流放大倍数,应用这一点,若将小信号注入基极,则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍,然后将这个信号用隔直电容隔离出来,就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号,这现象称为三极管的放大作用。经过不断的电流放大,就完成了功率放大。
常见的功率放大器工作方式有以下几种:A类放大器的主要特点是:放大器的工作点Q设定在负载线的中点附近,晶体管在输入信号的整个周期内均导通。放大器可单管工作,也可以推挽工作。由于放大器工作在特性曲线的线性范围内,所以瞬态失真和交替失真较小。电路简单,调试方便。但效率较低,晶体管功耗大,功率的理论最大值仅有25%,且有较大的非线性失真。由于效率比较低现在设计基本上不在再使用。
B类放大器的主要特点是:放大器的静态点在(VCC,0)处,当没有信号输入时,输出端几乎不消耗功率。在Vi的正半周期内,Q1导通Q2截止,输出端正半周正弦波:所以必须用两管推挽工作。其特点是效率较高(78%),但是因放大器有一段工作在非线性区域内,故其缺点是"交越失真"较大。即当信号在-~ ,Q1 Q2都无法导通而引起的。所以这类放大器也逐渐被设计师摒弃。
AB类放大器的主要特点是:晶体管的导通时间稍大于半周期,必须用两管推挽工作。可以避免交越失真。交替失真较大,可以抵消偶次谐波失真有效率较高,晶体管功耗较小的特点。
D类(数字音频功率)放大器是一种将输入模拟音频信号或PCM数字信息变换成PWM(脉冲宽度调制)或PDM(脉冲密度调制)的脉冲信号,然后用PWM或PDM的脉冲信号去控制大功
率开关器件通/断音频功率放大器,也称为开关放大器。具有效率高的突出优点。
T类功率放大器的功率输出电路和脉宽调制D类功率放大器相同,功率晶体管也是工作在开关状态,效率和D类