文档介绍：南昌大学实验报告
学生姓名: 王晟尧学号: 6102215054 专业班级: 通信152班
实验类型:□验证□综合□设计□创新实验日期: 实验成绩:
音频功率放大电路设计
一、设计任务
设计一小功率音频放大电路并进行仿真。
二、设计要求
已知条件:电源V或V;输入音频电压峰值为5mV;8/;集成运算放大器(TL084);三极管(9012、9013);二极管(IN4148);电阻、电容若干
基本性能指标:Po200mW(输出信号基本不失真);负载阻抗RL=8;截止频率fL=300Hz,fH=3400Hz
扩展性能指标:Po1W(功率管自选)
三、设计方案
音频功率放大电路基本组成框图如下:
音频功放组成框图
由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,通过话音放大器不失真地放大声音信号,其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗;滤波器用来滤除语音频带以外的干扰信号;功率放大器在输出信号失真尽可能小的前提下,给负载R
L(扬声器)提供一定的输出功率。
应根据设计要求,合理分配各级电路的增益,功率计算应采用有效值。基于运放TL084构建话音放大器与宽带滤波器,频率要求详见基本性能指标。功率放大器可采用使用最广泛的OTL(Output Transformerless)功率放大电路和OCL(Output Capacitorless)功率放大电路,两者均采用甲乙类互补对称电路,这种功放电路在具有较高效率的同时,又兼顾交越失真小,输出波形好,在实际电路中得到了广泛的应用。
对于负载来说,OTL电路和OCL电路都是射极跟随器,且为双向跟随,它们利用射极跟随器的优点——低输出阻抗,提高了功放电路的带负载能力,这也正是输出级所必需的。由于射极跟随器的电压增益接近且小于1,所以,在OTL电路和OCL电路的输入端必须设有推动级,且为甲类工作状态,要求其能够送出完整的输出电压;又因为射极跟随器的电流增益很大,所以,它的功率增益也很大,这就同时要求推动级能够送出一定的电流。推动级可以采用晶体管共射电路,也可以采用集成运算放大电路,请自行查阅相关资料。
在Multisim软件仿真时,用峰值电压为5mV的正弦波信号代替话筒输出的语音信号;用性能相当的三极管替代9012和9013;用8电阻替代扬声器。由于三极管(9012、9013)最大功率为500mW,要特别注意工作中三极管的功耗,过大会烧毁三极管,最好不超过400mW。如制作实物,因扬声器呈感性,易引起高频自激,在扬声器旁并入一容性网络(几十欧姆电阻串联100nF电容)可使等效负载呈阻性,改善负载为扬声器时的高频特性。
四、电路仿真与分析
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前置放大器单元电路
前置放大器的作用是将输出的信号混合放大,此次使用的是同相加法器,由于话筒的输入信号一般只有5mV左右,通过话音放大器不失真地放大声音信号,其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。输出与输入电压之间的关系为,所以算得第一级放大倍数为25即:=25,但实际。
音调控制单元电路
断开前后电路,用波特仪单独测音调控制电路如下:
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音调控制电路主要是控制、调节音响放大器的幅频特性。若C5=C6>>C8,则在中、低音频区,C8可视为开路,在中、高音频区,C5、C6可视为短路。,,即
滑