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模电-音响放大器

multisim绝对能用

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模电部分

音响放大器

一、设计任务与要求

采用运算放大集成电路和功率放大集成电路设计音频功率放大器

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multisim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。

设计参数

①放大器的失真度1%。

②放大器的功率2W。

③放大器的频响为50Hz—20kHz。

④音调控制特性为自选。

二、方案设计与论证

方案一

完全分立元件阻容耦合多级放大器设计

图1－1方案一结构框图

2

图1－2方案一原理图

简要原理分析

当输入信号处于正半周期时，VT3导通，VT2截止，于是VT3以射极输出的形

式将信号传递给负载，同时向CO充电，因为CO电容量大，其上电压基本不

变，维持在1/2VCC；当输入信号处于负半周时，VT2导通，VT3截止，已充

电的C0充当VT2的电源，同时放电，VT2也以射极输出形式将信号传输给负

载RL，这样在RL上得到了完整的输出波形。

方案二

采用集成运算放大器设计基本放大电路，用741进行放大，放大倍数为1~5

倍，然后用LM301AD放大再放大100倍

3

短路保护过热保护

输入级中间极输出级输出调负载扬声器

LM386是高保真集成功率放大器

图1－3方案二结构框图

图1－4方案二原理图

简要原理分析：根据实验要求,最后输出功率为大于2W，

Po=Uo2/RL,RL=8Ω,又Po≥2W，所以得Uo≥4V，而最大不失真电压为

4

LM301AD输出的最大不失真电压Uom=Vcc/22,而我们设计的直流电压源输出

电压为12v，所以Uom=12/22=4.24v，4.244，，所以能达到要求。设计要求

输入vi=10mV，也就是要求放大倍数大于400倍，但是所选芯片的最大放大倍

数为100倍，远不能实现，所以在之前要用741进行放大。（备注：因为没有

找到LM386所以找了其他的芯片代替）

两种方案的对比

相同点：OTL功率放大电路都是由输入级、推动级和输出级等部分组成

不同点：方案一中采用分立元件进行设计

方案二中采用UA741和LM301AD进行设计

我们选择方案二理由如下：

用集成运算放大器放大信号的主要优点

1)电路设计简化，组装高度方便，只需适当选配外接元件，便可

实现输入、输出的各种放大关系。

2)由于运放的开环增益都很高，用其构成的放大电路一般工作在

深度负反馈的闭环状态，则性能稳定，非线性失真小。

3)运放的输入享受搞高，失调和漂移都很小，故很适合于各种微

弱的信号放大。又因其具有很高的共模抑制比，对温度的变

化、电源的波动以及其他外界干扰都有很强的抑制能力。

4)由运放构成的放大单元功耗低、体积小、寿命长，使整机使用

的元器件数大大减少，成本降低，工作可靠性大为提高。