音频功率放大器毕业设计正文详解.doc

音频功率放大器的设计 内容提要：：udio power amplifier Abstract: Keywords: LM1875 power chip Audio amplifier 目 录 一、音频功率放大器简介 1 （一）早期的晶体管功放 1 （二）晶体管功放的发展和互调失真 1 （三）功放输入级——差动与共射-共基 3 （四）放大器的电源与甲类放大器 4 （五）其他类型的放大器 5 二、放大器常见名词 6 （一）灵敏度 6 （二）阻尼系数 6 （三）反馈 6 （四）动态范围 6 （五）响应 6 （六）信噪比(S/N) 7 （七）屏蔽 7 （八）阻抗匹配 7 三、音频放大器的设计 7 （一）设计要求： 7 （二）设计过程 7 四、LM1875的简介 16 （一）LM1875的参数简介 16 （二）LM1875的工作原理： 16 （三）LM1875的电路特点 17 五、电路设计 17 （一）典型应用电路 17 （三）双电源音频功率放大器PCB图 19 六、电路制作与调试 20 （一）利用PCB制作电路板 20 （二）装配与调试： 20 七、电路图的绘制与制板中应注意的问题 21 （一）Sch原理图应注意常见问题 21 （二）PCB设计中应注意的问题 22 （三）焊盘应注意的常见问题 23 八、总结 23 参考文献 25 音频功率放大器的设计 一、音频功率放大器简介 在现代音响普及中，人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的不同，令对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。所以，就高保真度功放而言，应该达到电气指标与实际听音指标的平衡与统一。20W。 2．负载阻抗：8Ω。 3．通频带Δfs: 为20HZ–20KHZ。 4．音调控制要求：1KHZ（0dB），10KHZ（±12dB），100HZ（±12dB）5mV。 线路输入：0.775V。 （二）设计过程 1. 拟定总体方案： 甲类功放的主要优点就是电路简单易行，非线性失真小，适用于小功率的线性音频放大器，现在甲类功放主要用在高档功放产品中。而乙类功放与甲类功放最主要的不同点就是静态电流小，因此无信号时消耗功率小，可获得较高的效率；但是，乙类功放在工作时，由于两只晶体管交替导通与截止，因而，在两管输出信号波形的衔接处，会产生交越失真；而且功放管在从反偏到零偏再转为正偏转换时，随着信号频率升高，输出信号就会在时间上延迟，出现所谓的开关转换失真。因此，在实际Hi-Fi高保真放音系统中，一般不采用乙类功放，而采用线性失真小的甲类功放或甲乙类功放。甲乙类功放是通过改变偏置的方法来减少交越失真，它将甲类功放的高保真度与乙类功放折衷，从而在一定程度上解决了上述效率高与失真大之间的矛盾。而且甲乙类功放的效率可达到78.5% ，故本次设计采用甲乙类功放。 图1 系统组成框图 确定各级的增益分配 放大倍数Vs. dB数0dB：一般将信号电平（0dB）即0.775V作为衡量放大器灵敏度的参考标准。 5mV的dB数为：。 因为采用的集成芯片LM1875，其输出功率为20W，则负载上的电压 ：为 又话筒输入为5mV，则整个电路的增益为20lg（13/0.005）=68dB。考虑到音调级必要的衰减，增益为－2dB左右。所以取整个电路的增益为70dB。则各级的增益如下： * 功放级：26dB（厂家给定的） * 音调控制级：-2dB。 * 前置放大级：44dB。 2. 单元电路的设计 （1）前置放大级 ① 电路形式的选择 由于信号远输入的信号幅度较小。不足以推动以后的功放电路。因此要用电压放大电路对信号输入的音频信号电压进行放大，对于信号源，其负载约为47KΩ，所以选用电压串联负反馈方式的同相比例放大器，它可以使输入电阻增大，输出电阻减小，且输入输出电压同相。又因为前置放大级的增益为44dB，即158倍，取160倍，前置放大级电路采用二级，第一级与第二级采用电容耦合方式，总的电压放大倍数为Auf=160，设计中选用Auf1=1，Auf2=160。 其中第一级实际上是一个电压跟随器，它提高了带负载的能力。 图2 前置放大器电路图 电路中二极管D1作用是：当线路输入是0.775V时，D