音频功率放大器实验报告.pdfVIP

. 一、实验目的 1〕了解音频功率放大器的电路组成,多级放大器级联的特点与性能； 2〕学会通过综合运用所学知识,设计符合要求的电路,分析并解决设计过程中 遇到的问题,掌握设计的基本过程与分析方法； 3〕学会使用 Multisim、Pspice 等软件对电路进行仿真测试 ,学会 Altium Designer使用进行PCB制版,最后焊接做成实物,学会对实际功放的测试调试方法, 达到理想的效果. 4〕培养设计开发过程中分析处理问题的能力、团队合作的能力. 二、实验要求 1〕设计要求 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 Ω.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：≥10 Ω； 〔4〕放大倍数：≥40dB； 〔5〕具有音调控制功能：低音100Hz 处有±12dB 的调节X 围,高音 10kHz 处有±12dB的调节X 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. 2〕实物要求 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〕确定元器件与元件参数； 〔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〕电路调试与参数测量. 三、实验内容与原理 1 / 14 . 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 对弱音频信号的放大以与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. 图1 音频功率放大器的组成框图 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.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 机与线路传输等,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 .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,即低音被衰减,高音被提升.对于这样的输入信号,在进行功率 放大器之前,需要进行频率补偿,使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态 ,即加 入频率均衡网络放大器. 对于话筒和线路输入信号,一般只需将输入信号进行放大和衰减,不需要进行 频率均衡.前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻 抗相匹配；二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配. 由于话筒输出信号非常微弱,一般只有 100μV~几毫 ,所以前置放大器输入级的 噪声对整个放大器的信噪比影响很大.前置放大器的输入级首先采用低噪声电路, 对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器,首先要选择低噪声的晶体管,另 外还要设置合适的静态工作点.由于场效应管的噪声系数一般比晶体管小,而且它 几乎与静态工作点无关,在要求高输入阻抗的前置放大器的情况下,采用低噪声场 效应管组成放大器是合理的选择.如果采用集成运算放大器构成前置放大