音频功率放大器的设计与制作

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1、电子技术课程设计报告设计课题：音频功率放大器的设计与制作拔河游戏机的设计与制作模电部分音频功率放大器的设计与制作一、设计任务与要求1）话筒放大器和前置放大器由于话筒的输出信号一般只有5mV左右，而输出阻抗达到20kΩ（也有低输出阻抗的话筒如20Ω，200Ω等），所以话筒放大器的作用是不失真的放大声音信号（最高频率达到20kHz）。其输入阻抗应远大于输出阻抗。前置放大器要求失真小、通频带宽。2）电子混响器电子混响器的作用是用电路模拟声音的多次反射，产生混响效果，使声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。该部分电路有专用电路可以选用，不作设计要求。3）音调控制器

2、音调控制器的作用是控制、调节音响放大器输出频率的高低，音调控制器只对低音频或高音频的增益进行提升或衰减，中音频增益保持不变。这部分参考电路较多，要求通过仿真进行选取，并进行必要的计算。4）功率放大器功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL（扬声器）提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能的大，输出信号的非线性失真尽可能小，效率尽可能高。功率放大器的常见电路形式有单电源供电的OTL电路和正负双电源供电的OCL电路。有专用集成电路功率放大器芯片。可采用由集成运算放大器和晶体管组成的功率放大器，要求进行必要的计算和计算机仿真。设计参数①放大器的失真度

3、<1%。②放大器的功率>1W。③放大器的频响为50Hz—20kHz。④音调控制特性为自选。（3）设计要求1）调研，查找并收集资料。2）总体设计，画出框图。3）单元电路设计。4）电气原理设计---绘制原理图。5）参数计算——列元器件明细表。6）用EWB对设计电路进行仿真实验，并给出仿真结果及关键点的波形。7）撰写设计说明书。8）参考资料目录。二、方案设计与论证2.1音响模块流图图2－1电路整体框图话音放大器：话音放大器的作用是不失真地放大音频信号。电子混响器：电子混响器是用电路模拟声音的多次反射，产生混响效果，使声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。混合前置

4、放大器：混合前置放大器的作用是将音乐信号和电子混响后的声音信号混合放大。音调控制器：音调控制器主要是控制、调节音响放大器的幅频特性。功率放大器：功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL提供一定的输出功率电路方案的比较与论证2.2话音放大电路的比较与论证方案一：采用uA741运算放大器设计电路，uA741通用高增益运算通用放大器，早些年最常用的运放之一。应用非常广泛，双列直插8脚或圆筒8脚封装。工做电压±22V，差分电压±30V，输入电压±18V，允许功耗500mW。方案二：采用LM324通用四运算放大器，双列直插8脚封装，它内部包含四组形式完全相同的运算放大

5、器，除电源共用外，四组运放相互独立。它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端，Vi-（-）为反相输入端，表示运放，输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。方案选取：uA741是通用的放大器，性能不是很好，满足一般要求，而LM324四运算放大器具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点，本设计放大倍数不高，LM324能达到f=10KHz的频响要求，故选用LM324四运放大器。2.3音量控制器的设计

6、由于话筒信号可以相应的进行大小调节即在输入的时候就可调节，所以在此不做设计2.4音频功率放大电路的比较与论证方案一：采用SL34集成功率放大器，SL34是低电压集成音频功效，功耗低、失真小，工作电压为6V，8Ω负载时，输出功率在300mW以上。主要用于收音机记其他功放。方案二：LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点，广泛应用于录音机和收音机中。LM386电源电压4--12V，音频功率0.5W。LM386音响功放是由NSC制造的，它的电源电压范围非常宽泛，最高可使用到15V，消耗静态电流为4

7、mA，当电源电压为12V时，在在8欧姆的负载情况下，可提供几百mW的功率。他的典型输入阻抗为50K。方案三：TDA2030芯片外接元件非常少，输出功率大，Po=18W(RL=4Ω)，采用超小型封装（TO-220）,可提高组装密度，开机冲击极小，内含各种保护电路，因此工作安全可靠。主要保护电路有：短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反接（Vsmax=12V）以及负载泄放电压反冲等。DA2030A能在最低±6V最高±22V的电压下工作在±19V、8Ω阻抗时能够输出16W的有效功率，THD≤0.1%。无疑，用它来做电脑有源音箱的功率放大部分或小型功放再合适不过

8、了。方案选取：本课题要求音响放大器的输入功率在5W以