文档介绍：课程设计任务书
学生姓名: 王伟专业班级:电子科学与技术1001班
指导教师: 吴友宇工作单位: 信息工程学院
题目: 高保真音频功率放大器设计
初始条件:
可选元件:集成功放LA4100或LA4102;集成功放4430;集成功放TD2030;集成功放TDA2004、2009;集成功放TA7240AP(集成功放的选择应满足技术指标)。电容、电阻、电位器若干;或自备元器件。直流电源±12V,或自备电源。
可用仪器:示波器,万用表,毫伏表
要求完成的主要任务:
设计任务
根据技术指标和已知条件,选择合适的功放电路,如:OCL、OTL或BTL电路。完成对高保真音频功率放大器的设计、装配与调试。
设计要求
①输出功率10W/8Ω;
频率响应20~20KHz;
效率>60﹪;
失真小。
②选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图,阐述基本原理。(选做:用PSPICE或EWB软件完成仿真)
③安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。
时间安排:
1. 2011 年12月31日分班集中,布置课程设计任务、选题;讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求;课设答疑事项。
2. 2011 年12月31日至2012年1月4日完成资料查阅、设计、制作与调试。
3. 2012年1月4日至2012年1月5日完成课程设计报告撰写。
4. 2012年1月6日提交课程设计报告,进行课程设计验收和答辩。
指导教师签名: 年月日
系主任(或责任教师)签名: 年月日
目录
1课程设计任务书 1
1
1
设计任务 1
主要技术指标 1
时间安排 1
2 方案论证及整体电路工作原理 3
几种可选的设计方案 3
3
乙类双电源互补对称功放 3
BTL集成功放 4
电路工作原理 5
3 各单元电路设计、计算及元器件选型 6
电源模块 6
功率放大电路 7
元器件选型 8
4安装、调试与测试 8
8
电路的测试 9
测试结果与波形 9
仿真波形 9
测试波形 9
测试数据 9
5总结与体会 11
参考文献 11
附录 11
1 整体电路图 11
2 所用软件清单 12
3 所有元器件清单 12
本科生成绩鉴定表 13
2 方案论证及整体电路工作原理
输入音
频信号
前置放大级电路
共射-共基电路
共射-共基电路
恒压源电路
推动级
反馈电路
至末级
功放
沃尔漫电路
前置放大电路框图
甲类放大器作为一种最古老,效率最低,最耗电,最笨重,最耗资,失真最小的放大器它有吸引人的音质。甲类放大器输出电路本身具有抵消奇次谐波失真,且甲类放大器管子始终工作在线性曲线内,晶体管自始自终处于导通状态。因此,不存在开关失真和交越失真等问题。甲类放大器始终保持大电流的工作状态。所以对猝发性声音瞬间升降能迅速反映。因而输出功率发生急剧变化时,电源电流变化微乎其微。由这种强大的驱动者来推动扬声器就能轻而易举的获得高保真的重放效果。为了能得到好的音质,在设计时,我采用了前后级分离。前置低放和末级功放完全分离,甚至分开供电。电路的方框图如图1所示
在右图示电路中,两晶体管分别为NPN管和PNP管,由于它们的特性相近,故称为互补对称管。
静态时,两管的ICQ=0;有输入信号时,两管轮流导通,相互补充。既避免了输出波形的严重失真,又提高了电路的效率。
互补对方的不足,工作性能对称, 所以这种电路通常称为互补对称电路。
因为输出信号是两管共同作用的结果, 所以将T1、T2合成一个能反映输出信号和通过负载的电流的特性曲线。合成时考虑到:
(1)vi=0时,VCEQ1=Vcc , -VCEQ2=Vcc, 因此 Q1=Q2 。
(2)由流过RL的电流方向知ic1与ic2方向相反。即两个纵坐标轴相反。
(3)特性的横坐标应符合:vCE1+vEC2=Vcc-(-Vcc)=
vCE1的原点与-vCE2=点重合;-vCE2的原点与+vCE1=点重合。
由以上三点,得两管的合成曲线如图所示。点形成一条斜线,其斜率为-/RL。显然,允许的iC的最大变化范围为2ICm,vCE的变化范围为2(VCC-VCES)=2Vcem=2IcmRL。如果忽