模拟电子电路实验课程设计
音频功率放大器的设计与实现
一、设计任务
设计并制作一个音频功率放大电路(电路形式不限),负载为扬声器,阻抗8。要求直流稳压电源供电,多级电压、功率放大,所设计的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)电路输出功率大于8W;(3)输入阻抗:≥10kΩ;(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)所设计的电路具有一定的抗干扰能力;(7)具有合适频响宽度、保真度要好、动态特性好。发挥部分:(1)增加电路输出短路保护功能;(2)尽量提高放大器效率;(3)尽量降低放大器电源电压;(4)采用交流220V,50Hz电源供电。
二、设计要求
正确理解有关要求,完成系统设计,具体要求如下:(1)画出电路原理图;(2)确定元器件及元件参数;(3)进行电路模拟仿真;(4)SCH文件生成与打印输出;(5)PCB文件生成与打印输出;(6)PCB版图制作与焊接;(7)电路调试及参数测量。根据以上设计要求编写设计报告,写出设计的全过程,附上有关资料和图纸。设计报告格式请参见附录一。
三、实验原理
音频功率放大器是一种应用广泛、实用性强的电子音响设备,它主要应用于
f对弱音频信号的放大以及音频信号的传输增强和处理。按其构成可分为前置放大
级、音调控制级和功率放大级三部分,如图1所示。
vi
前置放大级
音调控制放大级
功率放大级vo
1.前置放大级
图1音频功率放大器的组成框图
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。声音源的种类有多种,如传声器(话筒)、电唱机、录音机(放音磁头)、CD
唱机及线路传输等,这些声音源的输出信号的电压差别很大,从零点几毫伏到几
百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的,这些不同的声音源信号如果直
接输入到功率放大器中的话,对于输入过低的信号,功率放大器输出功率不足,
不能充分发挥功放的作用;假如输入信号的幅值过大,功率放大器的输出信号将
严重过载失真,这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系
统必须设置前置放大器,以便使放大器适应不同的输入信号,或放大,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。另外在各种声音源中,
除了信号的幅度差别外,它们的频率特性有的也不同,如电唱机输出信号和磁带
放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形,即低音被r