文档介绍：基于 Multisim 的
实用低频功率放大器仿真设计
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目录
第一部分摘要、引言
一…………………………………
二、…………………………………低频功放的概念
三、…………………………………设计框架的形式
四…………………………………系统总增益
第二部分各部分电路的选择与设计
一、…………………………………输入级的设计
二、………………………………前置放大级的设计
1, 电路的设计
2, 电路参数的计算
三、………………………………音频控制级的设计
1, 反馈式高低音电路的设计电路工作原理
2, 设计方法
四、…………………………末级功率放大级的设计
1, 基本要求
2, 电路形式的要求
3, 末级功放参数计算
五、…………………………供电电路与接地
六、…………………………总体电路
第三部分问题与分析
结束语
参考文献
正文

摘要

低频功率的理念
低频功率放大器是一种能量转换电路,在输入信号的作用下,电路把直流电源的
能量,通过前置放大级,功率放大级,转换成随输入信号变化的输出功率送给负
载。
功率放大器不仅仅是消费产品中不可缺少的部分,例如音响,还广泛应用于控制
系统和测量系统中,用途相当的广泛。在科学技术日新月异的今天,低频功
率放大器已经是一个技术相当成熟的领域。很多年以来,人们付出了
不懈的努力,使它无论是在线路技术方面还是在元器件方面乃至思想
认识上都取得了长足的进步。
由于低频功率放大器运行中的信号幅度,如电压、电流都很大,其突
出的问题是要解决非线性失真和各种瞬态失真。因为,功率放大器的
主要任务是在不失真的前提下放大信号的功率。
一般在功放电路结构上可采用不同的形式,以满足人们对音响设备的
不同要求。

设计框架的形式
常见的音频功率放大器电路可以分为甲类,乙类和甲乙类三种。另外
为了完全消除甲乙类和乙类功率放大器产生的交越失真,又出现了超
甲类放大器和直流放大器等等。可供选择的方案有很多。根据设计题
目要求,功率放大可由分立元件组成,也可以由集成电路完成。当然
如果电路选择的好,参数恰当,元件性能优越,制作调试得好,则由
分立元件组成的功放的性能还有可能高过集成功率放大器。
由于本设计不是对单一信号频率实施放大,而是对一个输入电压变化
幅度大(5~700mV),频带范围宽( 50~10000Hz )的频带信号实施功
率放大,所以不能只从简单的功率放大上考虑。至少应从以下几方面
作较为全面的考虑:
1,解决本设计的电路对信号源,尤其是信号幅度小的影响。
2, 要求对整个频带内不同频率范围 i,不同电压幅值信号都能均匀
放大。
因此,所设计的低频功率放大电路,既能有效实现隔离,完成电路阻
抗匹配,又能在一个频率范围内进行信号均衡放大的实用性电路。
均衡部分,借鉴了音频放大电路的音调控制电路,将音调控制的输出
信号送入功放,提升到所需的额定输出功率。作为信号电路,还有波
形变换电路,来增加对称方波的输出功能,故得设计的方框原里图:
. . ;
设计的整个电路有正弦信号源,放大通道,直流电源,负载部分组成。
在放大通道的正弦信号输入幅值大约在 5——700mv,在等效负载电
阻 RL 为 8 偶的情况下,其放大通道的额定功率应大于或等于 10W。
通道带宽大于或等于 50——10000Hz,在额定功率小剑侠非线性失真
小于或等于 3%
系统组成:系统主要是有
输入级,前置放大、音调控制,功率放大器级等几个部分组成。
其中,变换电路负责执行波形变换,前置放大级主要完成信号电压的
分幅度范围放大任务
音调控制电路实施完成对几段音调控制中心频率电平控制;功率放大
级则是实现对信号的电压和电流放大任务。直流稳压电源部分则是为
整个电路提供能量。下面作介绍。

系统总增益
由于任务要求额定功率不小于 10W,考虑流出 50%的裕量,所以输出
功率应该在 15W 以上,同时输出电阻负载为 8Ω。
则:
717
系统的最大增益为 dB ≈ A 71 ) = 20lg(
max 10 5 × − 3
717
B系统的最小增益为 dB ≈ ) = 20lg(
min 700 10 × − 3
所以在整个放大电路的增益应该在 ~71dB 范围内可调。为
了保证放大器的性能,单级放大器的增益不宜过高,通常 20~40dB(放
大倍数在 10~100 倍之间)
的带宽能保证信号在低中高频均能不失真的输出,使电路的整