音频功放设计报告

《音频功放设计报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、音频功放设计报告曹振2011302549284（电气3班）一、实验目的：设计并制作一个音频功率放大电路，负载为扬声器，。要求直流稳压电源供电，多级电压、功率放大。电路满足以下基本指标：（1）频带宽度50Hz〜20kHz,输出波形基本不失真；（2）电路输出功率大T8W：（3）输入阻抗：＞10kQ；（4）放大倍数：＞40dB；（5）具有音调控制功能：低音100Hz处有±12dB的调节范围，高音10kHz处有±12dB的调节范围；（6）具育一定的抗干扰能力；（7）具有合适频响宽度、保真度要好、动态特性好。（9）尽量提高放大器效率；（1

2、0）尽量降低放大器电源电压；（11）采用交流220V,50Hz电源供电。二、实验内容与原理:音频功率放人器是一种应川广泛、实川性强的电子音响设备，它主要应川于对弱音频信号的放人以及咅频信号的传输增强和处理。按其构成可分为询置放大级、咅调控制级和功率放大级三部分，如图1所示。图1音频功率放大器的组成框图木设计的咅频功率放大器是一个多级放人系统。因为咅频功率放大器的输出功率要求POM^SWo所以音频功率放大器的输出帕值＞^2PomRl=72x8x8=11.3（V）。根据整个放大系统的电压增益，分配各级单元电路的增益。功率放大器级（采

3、用集成功放）电压放大倍数取21倍；音调控制器放大器在中频（lKHz）处的电压放大倍数取1；前置放大器的电压放大倍数取50（考虑到实际电路中有衰减）。音频功率放大器供电电源的选取主要从效率和输出失真犬小方面考虑。如上所述，该系统的输出信号幅值为11.3V,从提高效率的角度考虑，电源电压越接近11.3V越好，但这样输出信号的失真将增人；从减小失真的角度考虑，可适当的提高电源电压。综合考虑，音频功率放大器整个系统的电源电压采川±12V供电。1.前置放大级音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后输出驱动扬声器。一•个实川的

4、音频功率放人系统必须设置前置放人器，以便使放人器适应不同的输入信号，或放人,或衰减，或进行阻抗变换，使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。前置放大器的主要功能：（1）是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配；（2）是使前置放大器的输出电压幅度与功率放人器的输入灵敏度相匹配。木电路选择集成前置电路。电路图：GND工作原理：询置放大电路通过集成运放实现信号的第一级放大，放人电路的闭环增益G=RP4/R2决定，设置RP4为变阻使放大倍数在0—50左右Z间进行调节。电阻R3平衡输入偏置电流。电容C5对交流信号进行耦合。123.2Hz

5、<3dB频率="罕晋<6.28kHz。F2.音调控制电路通过对放音频带内放大器的频率响应曲线的形状进行控制，从而达到控制放音音色的目的，以适应不同听众对音色的不同爱好。此外还能音调控制电路的主要功能：补偿信号中所欠缺的频率分量，使咅质得到改善，从而提高放咅系统的放咅效果。本电路选择负反馈型音调控制电路。电路图：C15signalCapPolllOuF：E-WSAr-RPL1100KCapO.OluFvccR5&10KU1BNE5532APoc£0.01工作原理:电路图中电位器RPH1是低音调节电位器，RPL1是高音调节电位器，电

6、容C15是音频信号输入耦合电容，电容C12、C21是低音提升和衰减电容，电容C18、C29起到高音提升和衰减作用。对于低音信号来说，由于C18和C19的容抗很人，相当于开路，此时高音调节电位器RPL1在任何位置对低咅都不会影响。当低咅调节电位器RPH1滑动端调到最左端时，C12被短路，此时电路图可简化为上图。由于电容C21对于低音信号容抗人，所以相对地提高了低咅信号的放大倍数，起到了对低咅提升的作用。电路的频率响应分析如2电压放大倍数表达式为：4,=-^=_（晞/仔纹+R$心Z1R+1/化简后得：1+JC0CnRPH'•%J—_

7、RPH+R$xRPH+*5"■叽1+JCOC2X.心门所以该电路的转折频率为:flx==159.152兀Rph•Gifr）=——-—«—-—=1591.55o~2兀⑷〃1//亿）Gi2tiR£u可见当频率°时，A,f-Rp"+心=ii；当频率f—g时，4r-—=lo从定性的角度来说，就是在中、高音域，增益仅取决于R5与R4的比值，即等于1；在低音域，增益可以得到捉升，最大增益为（心〃］+他）〃=20.83dB0低音提升等效电路的幅频响应特性的波特图如上图所示。同样当rphi的滑动端调到最右端时，电容C21被短路，英等效

8、电路如上图所示。山于电容C12对输入音频信号的低音信号具有较小的电压放人倍数，所以该电路可实现低音衰减。电路的频率响应分析如下：该电路的电压放人倍数表达式为:Avf斤4+（1/丿讥"12）//RH八—Rj斤4+RpH]+J®RPHC21+j®（Rp八//斤