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      模電課程設(shè)計(jì)仿真 音頻放大電路

      時(shí)間:2019-05-14 18:42:15下載本文作者:會(huì)員上傳
      簡(jiǎn)介:寫寫幫文庫(kù)小編為你整理了多篇相關(guān)的《模電課程設(shè)計(jì)仿真 音頻放大電路》,但愿對(duì)你工作學(xué)習(xí)有幫助,當(dāng)然你在寫寫幫文庫(kù)還可以找到更多《模電課程設(shè)計(jì)仿真 音頻放大電路》。

      第一篇:模電課程設(shè)計(jì)仿真 音頻放大電路

      電子科技大學(xué)

      設(shè)計(jì)題目:學(xué)生姓名:教師姓名:《模擬電路基礎(chǔ)》電子線路應(yīng)用設(shè)計(jì)報(bào)告

      功率放大電路 學(xué)號(hào):

      日期: 2016.12.27

      1、設(shè)計(jì)任務(wù)

      設(shè)計(jì)要求:設(shè)計(jì)并制作用晶體管和集成運(yùn)算放大器組成的音頻功率放大電路,負(fù)載為揚(yáng)聲器,阻抗RL=8Ω。

      性能指標(biāo):頻率:20Hz~20kHz 輸出功率:≥8W 放大倍數(shù):30dB 失真:≤10%

      2、電路原理

      2.1 電路整體方案 2.1.1 方案的確定及論證

      一、OCL互補(bǔ)對(duì)稱功率放大器

      圖 2.1.1-1 OCL電路

      如圖所示放大電路是由兩個(gè)射極輸出器組成的,T1和T2分別為NPN型管和PNP型管,兩管的材料和參數(shù)相同(即特性對(duì)稱),且電源由對(duì)稱的雙電源+VCC和-VCC提供。

      圖中,兩管基極沒(méi)有偏置電流,靜態(tài)損耗為0,電路工作在乙類狀態(tài),信號(hào)從基極輸人,從射極輸出,RL為負(fù)載,輸出端沒(méi)有耦合電容。所以,把圖4-35所示的電路稱為無(wú)輸出電容的功率放大電路,簡(jiǎn)稱OCL電路。靜態(tài)時(shí),UEQ=UBQ=0 輸入電壓的正半周:+VCC→T1→RL→地 輸入電壓的負(fù)半周:地→RL→T2→-VCC OCL電路的輸出功率的計(jì)算公式如下:

      最大輸出功率:

      轉(zhuǎn)換效率:

      二、用集成器件實(shí)現(xiàn)

      TDA2030集成功放芯片:

      TDA2030是德律風(fēng)根生產(chǎn)的音頻功放電路,采用V型5腳單列直插式塑料封裝結(jié)構(gòu)。該集成電路廣泛應(yīng)用于汽車立體聲收錄音機(jī)、中功率音響設(shè)備,具有體積小、輸出功率大、失真小等特點(diǎn)。并具有內(nèi)部保護(hù)電路。

      圖 2.1.1-2 TDA2030芯片

      TDA2030管腳功能: 1腳是正相輸入端; 2腳是反向輸入端; 3腳是負(fù)電源輸入端; 4腳是功率輸出端; 5腳是正電源輸入端。

      圖 2.1.1-3 TDA2030芯片

      圖 2.1.1-4 TDA2030典型參數(shù)

      TDA2030特點(diǎn): 1.開(kāi)機(jī)沖擊極小。2.外接元件非常少。

      3.TDA2030輸出功率大,Po=18W(RL=4Ω)。4.采用超小型封裝(TO-220),可提高組裝密度。

      5.內(nèi)含各種保護(hù)電路,因此工作安全可靠。主要保護(hù)電路有:短路保護(hù)、熱保護(hù)、地線偶然開(kāi)路、電源極性反接(Vsmax=12V)以及負(fù)載泄放電壓反沖等。

      6.TDA2030A能在最低±6V最高±22V的電壓下工作在±19V、8Ω阻抗時(shí)能夠輸出16W的有效功率,THD≤0.1%。

      運(yùn)用集成芯片TDA2030完成音頻功率放大電路的設(shè)計(jì),能夠更好地達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)和要求。2.1.2 整體電路

      整體電路設(shè)計(jì):使用TDA2030加少量外圍元件,輸入端使用高通濾波。

      圖 2.1.2-1 音頻功放電路

      2.2 各部分電路原理

      一、輸入部分

      圖 2.2-1 輸入部分電路

      R3是直流平衡電阻,同時(shí)與C3構(gòu)成高通響應(yīng),用以濾除低頻信號(hào)。

      二、放大部分

      圖 2.2-2 放大部分電路

      R1、R2和C2構(gòu)成負(fù)反饋電路,決定電路的電壓增益及低端截止頻率。Au=R1/R2

      三、輸出部分

      輸出部分負(fù)載為揚(yáng)聲器,阻抗RL=8Ω。

      四、保護(hù)部分

      圖 2.2-3 保護(hù)部分電路

      R4和C7可以穩(wěn)定頻率,防止電路自激。D1、D2用以保護(hù)集成塊 2.3 電路參數(shù)選擇依據(jù)

      闡述電路整體方案、各部分電路原理和電路參數(shù)選擇依據(jù)

      3、電路仿真和結(jié)果

      根據(jù)要求,仿真軟件選用multisim,在軟件中連接電路如圖4.1所示:

      圖 3-1 電路仿真圖

      一、波特圖輸出

      圖 3-2 波特圖

      由圖可以看出,其仿真的結(jié)果,在20Hz-20kHz內(nèi)中后段的波形放大能力基本保持不變化,且放大倍數(shù)約為30dB。符合題目要求。

      二、輸出功率

      圖 3-3 輸出回路上探針數(shù)據(jù) 圖 3-4 輸出功率圖

      輸出功率為8.662W,≥8W,滿足要求。

      三、失真分析

      圖 3-5 失真分析圖

      失真為0.014%,≤10%。滿足要求。

      選擇的器件及其參數(shù)

      給出部分和整體電路仿真截圖,給出仿真結(jié)果及結(jié)論。

      4、電路加工及測(cè)試(可選)

      闡述制作電路(畫圖、焊接)的過(guò)程及注意事項(xiàng),給出PCB版圖、實(shí)物圖。闡明所用的測(cè)試儀表、測(cè)試方法,給出測(cè)試結(jié)果。在最后,針對(duì)這次DIY,也有些收獲和感悟。其中最重要的一點(diǎn)就是功放單點(diǎn)接地的問(wèn)題!一定得慎之慎之處理處理不好功放會(huì)有底噪。

      圖中R1、R2是輸入落地電阻,C2是直流反饋電容,接地點(diǎn)是小信號(hào)地,標(biāo)記為藍(lán)色,;C3、C4、C6、C7是退耦電容,接地端標(biāo)記為紅色,屬電源地。正確的接地方式為:三個(gè)小信號(hào)接地點(diǎn)可混合在一條地線上,四個(gè)電源地匯集為另一條地線,電源地與小信號(hào)地在總接地點(diǎn)處匯合,除總接地點(diǎn)外,兩種地不得有其他連通點(diǎn)。

      5、問(wèn)題解答

      1、為什么共射放大電路不宜用作功率放大電路?

      共射主要用于放大電壓信號(hào),其輸出功率和效率都很低;而功放不僅需要有放大的電壓信號(hào),還需要有放大的電流信號(hào),只有電壓信號(hào)和電流信號(hào)都足夠大,才能滿足功放的要求,所以共射放大不宜用作功率放大電路。

      2、TDA2030使用時(shí)對(duì)電路有什么要求? TD2030使用時(shí)類似于集成運(yùn)放,需要用負(fù)反饋電路。

      3、如何實(shí)現(xiàn)電路的實(shí)物制作?

      根據(jù)電路圖繪制PCB→將PCB文件導(dǎo)出為PDF文檔格式,采用1:1導(dǎo)出→將PDF打印到菲林上,采用實(shí)際大小打印→將打印好PCB菲林平鋪在感光板上,準(zhǔn)備曝光→用11W的日光臺(tái)燈曝光約15分鐘→曝光完畢后用顯影液進(jìn)行顯影→準(zhǔn)備好腐蝕溶液進(jìn)行腐蝕→腐蝕結(jié)束,鉆孔,準(zhǔn)備焊接→焊接元件

      6、總結(jié)

      通過(guò)此次的課程設(shè)計(jì),我增進(jìn)了對(duì)功率放大電路的了解、掌握了音頻功率放大電路的基本設(shè)計(jì)方法,對(duì)于仿真軟件Multisim也用得更加得心應(yīng)手,此外我還新學(xué)會(huì)了利用軟件Altium Designer繪出PCB版圖。同時(shí)對(duì)于模電的課程的內(nèi)容也有了更加深刻的認(rèn)識(shí)。

      電子設(shè)計(jì)和需要扎實(shí)的理論基本功,同時(shí)也需要有一定的動(dòng)手能力。理論加上實(shí)踐,才能做等更好。

      從選擇題目到開(kāi)始著手去做,我才發(fā)現(xiàn)自己的模電知識(shí)掌握得并不牢固,于是花了很多時(shí)間去讀教材相關(guān)內(nèi)容,包括基本放大電路的知識(shí),多級(jí)放大器,放大電路的反饋和功率放大器等章節(jié),總算是有了大概的想法和思路。而后便查閱各種論文和書籍資料,瀏覽各樣的電子、電工論壇,看到別人的一些見(jiàn)解和討論,啟發(fā)了我的思路。最終發(fā)現(xiàn)了TDA2030的集成運(yùn)放具有很大的優(yōu)點(diǎn),便想用集成運(yùn)放來(lái)實(shí)現(xiàn)。我選擇了TDA2030典型電路中的雙電源電路來(lái)實(shí)現(xiàn),并揣摩該電路的設(shè)計(jì)思路和意圖,最終看出了其中的道理。之后便是應(yīng)用仿真軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

      制作實(shí)物電路圖又是一次挑戰(zhàn)。首先我詢問(wèn)了一些搞電子設(shè)計(jì)的同學(xué)如何實(shí)現(xiàn)實(shí)物,得知要先繪出PCB布線再印制、最終把元件焊上去并調(diào)試。軟件Altium Designer的使用對(duì)我來(lái)說(shuō)又是一項(xiàng)新鮮事物,我不斷嘗試,學(xué)會(huì)了如何利用軟件布線。學(xué)校開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室給了我們很大的支持和鼓勵(lì),元件的找尋以及板子的印制都不再成為困擾我們的問(wèn)題。我在沒(méi)課的時(shí)候就呆在那里焊板子,最終做出了實(shí)物。

      雖然我做出來(lái)的電路滿足了設(shè)計(jì)要求,但是我仍覺(jué)得有些遺憾,那就是這個(gè)電路圖我是直接用的TDA2030典型電路,并沒(méi)有在此基礎(chǔ)上做什么改進(jìn)和變化。我想,以后我要更加注重模電這樣的課程的學(xué)習(xí),掌握扎實(shí)的基礎(chǔ),才有創(chuàng)新思考的能力。同時(shí)我也認(rèn)識(shí)到,電子設(shè)計(jì)也需要有一定的動(dòng)手能力。理論加上實(shí)踐,才能做得更好。

      電路設(shè)計(jì)、仿真、加工、測(cè)試過(guò)程中的收獲和體會(huì),對(duì)課程的理解,對(duì)實(shí)際電路的認(rèn)識(shí)等等。

      說(shuō)明:正文小四號(hào)宋體。圖表采用五號(hào)宋體,圖表分別按順序編號(hào)。

      表1 選用的元器件型號(hào)和數(shù)量 圖1 xxx仿真電路圖

      參考文獻(xiàn)

      [1].[2].[3].[4].童詩(shī)白,華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].第四版.北京:高等教育出版社,2006.周文.淺談TDA2030集成音頻功率放大器的制作[J].課程教育研究,2013,(2).朱李明.線性集成電路——TDA2030A[J].集成電路應(yīng)用,1986,(3).張燕玉,陳國(guó)志.實(shí)用OCL集成音頻功率放大器的分析方法[J].科技資訊,2010,(3).[5].芮新芳,朱朝霞,牛耀國(guó).使用Altium Designer Winter 09設(shè)計(jì)印刷電路板之常見(jiàn)問(wèn)題及使用技巧[J].電腦與電信,2011,(9).[6].吳中華.Altium Designer 10使用快速入門[J].電子制作,2012,(6).

      第二篇:模電課程設(shè)計(jì)論文-音頻功放電路

      號(hào)

      課 程 論 文

      課程名稱 論文題目 學(xué) 院 專業(yè)班級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 聯(lián)系方式

      模電課程設(shè)計(jì) 音頻功率放大電路

      2013 年 6 月 10 日

      一、設(shè)計(jì)題目:

      音頻功率放大電路

      二、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求:

      要求:設(shè)計(jì)并制作用晶體管和集成運(yùn)算放大器組成的音頻功率放大電路,負(fù)載為揚(yáng)聲器,阻抗8?。

      指標(biāo):頻帶寬50HZ~20kHZ,輸出波形基本不失真;電路輸出功率大于8W;輸入靈敏度為100mV,輸入阻抗不低于47K?。

      三、原理電路設(shè)計(jì):

      根據(jù)題目要求“用晶體管和集成運(yùn)放設(shè)計(jì)音頻功率放大路” 得知要用晶體管和集成運(yùn)放來(lái)完成設(shè)計(jì)。因此我選擇用集成運(yùn)放組成前級(jí)放大電路,用晶體管組成后級(jí)放大電路,前級(jí)放大電路主要實(shí)現(xiàn)電壓放大,后級(jí)主要實(shí)現(xiàn)電流放大。

      前級(jí)放大蒂電路必須由低噪聲、高保真、高增益、快響應(yīng)、寬帶音響集成電路構(gòu)成。符合上訴條件的集成電路有:M5212、NE5532、NE5534等,本系統(tǒng)選擇NE5532,因?yàn)楸姸嗟倪\(yùn)放相比,NE5532具有高精度、低噪音、高阻抗、寬頻帶等優(yōu)良性能,被稱為“運(yùn)放之皇”。這種運(yùn)放的高轉(zhuǎn)速可大大改善電路瞬態(tài)性能,較寬的帶寬能保證信號(hào)在低、中、高頻段均能不失真輸出,使電路的整體指標(biāo)大大提高。

      后級(jí)放大電路采用AB推免放大電路,因?yàn)橥泼夥糯箅娐房梢杂行辉绞д?。而AB推免放大電路主要有OTL和OCL,本設(shè)計(jì)選擇OCL電路,因?yàn)镺CL電路的低頻特性比OTL電路好。再者考慮到功率放大對(duì)功率要求較高,所以在OCL電路的基礎(chǔ)上采用復(fù)合管形式。

      整體電路如下,元件:

      NE5532

      晶體管: BC547

      BC557

      TIP41 TIP42

      電阻:

      3K

      4.7K

      300K

      260K

      電容:

      470u(有極性)

      100u(有極性)

      100n 電位器:

      10K

      二極管

      1N4148

      元件的選擇:

      TIP41、TIP42最大Ic為6A,功率65W符合電路要求。R7與C2有相位補(bǔ)償作用。電容C1、C5可以避免電源的自激蕩。R3與D1組成偏置電路。NE5532的輸出端通過(guò)R10與NE5532的反相輸入端相接組成負(fù)反饋,調(diào)節(jié)電壓放大倍數(shù)。

      四、電路測(cè)試:

      輸出不失真波形:

      頻帶寬:1.639Hz~55.69KHz,符合題目要求。

      最大不失真輸出電壓時(shí)波形:

      如圖,峰峰值為21.932V,根據(jù),Uo為峰峰值,得最大輸出功率為15.03W符合題目要求。

      通過(guò)實(shí)驗(yàn)教程的方法測(cè)得輸入阻抗為50.009千歐,符合輸入阻抗要求。

      實(shí)際測(cè)量:

      如圖,最大峰峰值為24V,基本符合輸出功率大于8W要求。

      五、總結(jié)

      優(yōu)點(diǎn):

      1、采用NE5532集成運(yùn)放和晶體管來(lái)制作,完全符合題意。采用運(yùn)放之皇NE5532,能大大改善指標(biāo)。

      2、采用OCL電路,可以消除交越失真,且采用復(fù)合管形式,可以提高電流放大系數(shù)。

      3、頻帶寬大。

      4、電路布局合理,無(wú)外接電線,整體性好。缺點(diǎn):

      1、輸出功率不夠大。

      2、電路發(fā)熱較厲害,傳輸效率低。

      3、電路較復(fù)雜,成本偏高。改進(jìn):

      1、針對(duì)輸出功率不夠,考慮換成TDA2030來(lái)組成前級(jí)放大。

      2、為電路加保護(hù)電路,在NE5532的電源端加二極管進(jìn)行保護(hù)。心得體會(huì):

      通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我進(jìn)一步學(xué)習(xí)了相關(guān)的模電知識(shí),加深了對(duì)課本知識(shí)的印象,意義重大。通過(guò)課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了很多課本上學(xué)不到的知識(shí),開(kāi)闊了我的眼界,掌握了一些作為電子專業(yè)學(xué)生所必須的技能。通過(guò)焊接電路板使我的焊接技術(shù)得到了提高,讓我懂得如何合理地布線,如何使得電路板看起來(lái)更美觀。在設(shè)計(jì)過(guò)程中讓我體會(huì)到做什么事情都要有耐心、有恒心,要學(xué)會(huì)堅(jiān)持,不能怕麻煩,要有越挫越勇的精神,更重要的是要對(duì)自己有信心。當(dāng)然通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我也發(fā)現(xiàn)了自己很多的不足,比如總是拘于一下無(wú)關(guān)緊要的小節(jié)問(wèn)題,導(dǎo)致我的進(jìn)程很慢,還發(fā)現(xiàn)自己缺乏鉆研精神,有時(shí)做事馬虎等??傊ㄟ^(guò)這次課程設(shè)計(jì)我受益匪淺,不過(guò)有點(diǎn)遺憾的是自己的作品不理想,性能指標(biāo)不夠,不管怎樣我還是學(xué)到了很多東西。

      六、參考資料:

      1、童詩(shī)白、華成英,《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》

      2、康華光,《電子技術(shù)基礎(chǔ)》模擬部分

      3、趙淑范

      王憲偉,《電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》 百度網(wǎng)站、電子發(fā)燒友、豆丁網(wǎng)等相關(guān)網(wǎng)站

      第三篇:模電課程設(shè)計(jì)仿真 函數(shù)發(fā)生器

      《模擬電路基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)

      ——函數(shù)發(fā)生器

      指導(dǎo)教師: 學(xué)院; 學(xué)號(hào): 姓名:

      一.設(shè)計(jì)任務(wù) 要求:

      設(shè)計(jì)一個(gè)正弦波信號(hào)發(fā)生器 設(shè)計(jì)一個(gè)方波信號(hào)發(fā)生器

      設(shè)計(jì)一個(gè)能同時(shí)輸出正弦波、方波和三角波的函數(shù)發(fā)生器

      指標(biāo): 頻率:1kHz 幅度:正弦波大于10Vpp,方波10Vpp,三角波6Vpp。

      二、電路原理

      函數(shù)發(fā)生器一般是指能自動(dòng)產(chǎn)生正弦波、方波、三角波的電壓波形的電路或者儀器。電路形式可以采用由運(yùn)放及分離元件構(gòu)成;也可以采用單片集成函數(shù)發(fā)生器。根據(jù)用途不同,有產(chǎn)生三種或多種波形的函數(shù)發(fā)生器。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器在電路實(shí)驗(yàn)和設(shè)備檢測(cè)中具有十分廣泛的用途。RC正弦振蕩電路

      起振條件:

      ?F??1A

      振蕩平衡條件:

      ???AF?1?????A??F?(2n?1)π(n為整數(shù))4個(gè)組成部分: 放大電路 選頻網(wǎng)絡(luò) 正反饋網(wǎng)絡(luò) 穩(wěn)幅網(wǎng)絡(luò) 振蕩頻率

      1f0?2?RC

      ?Ff?f0若時(shí):

      ??13

      R2?rDA?1??3R1運(yùn)放的放大倍數(shù) 方波信號(hào)發(fā)生器

      滯回比較器:引入正反饋,產(chǎn)生振蕩

      RC電路:作為延遲環(huán)節(jié)和反饋網(wǎng)絡(luò),通過(guò)對(duì)電容的充放電實(shí)現(xiàn)兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。

      穩(wěn)壓管:輸出需要的方波電壓。

      滯回比較器:

      提高了比較器的響應(yīng)速度,同時(shí)輸出電壓的躍變不是發(fā)生在同一門限電平上,具有抗干擾能力。同相輸入端

      反相輸入端

      方波信號(hào)發(fā)生器

      當(dāng)UiUp時(shí),Uo=-Uz,當(dāng)Ui小于-UT時(shí),輸出發(fā)生翻轉(zhuǎn)Uo=+Uz。函數(shù)發(fā)生器

      采用RC橋式正弦振蕩電路產(chǎn)生正弦信號(hào) 正弦信號(hào)通過(guò)比較器電路產(chǎn)生方波 方波信號(hào)利用反相積分電路變換為三角波 通過(guò)開(kāi)關(guān)選擇需要的輸出波形

      總體電路

      仿真結(jié)果

      六、總結(jié)

      本次電路圖的設(shè)計(jì)符合要求。通過(guò)本次設(shè)計(jì),對(duì)函數(shù)發(fā)生器的工作原理有了更好的理解,也對(duì)運(yùn)算放大電路的使用有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),通過(guò)查閱資料,翻看教科書以及查看課件,做出了上面的函數(shù)發(fā)生器電路,并在仿真上進(jìn)行測(cè)試,而且獲得成功,達(dá)到了設(shè)計(jì)制定的標(biāo)準(zhǔn),可以穩(wěn)定的輸出我們需要的波形。但是也有不足,真正的函數(shù)發(fā)生器可以對(duì)輸出電壓和輸出頻率進(jìn)行調(diào)節(jié),而本次所設(shè)計(jì)的電路并沒(méi)有以上功能,所以還可以對(duì)電路進(jìn)行優(yōu)化,如把一些決定輸出幅度的電阻或者電容做成可調(diào)節(jié)的電阻和電容。這樣就可以對(duì)輸出幅度和輸出頻率進(jìn)行調(diào)節(jié),這樣的函數(shù)發(fā)生器才更適合我們用其進(jìn)行電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)。

      第四篇:模電課程設(shè)計(jì) 擴(kuò)聲電路

      電子工程系課程設(shè)計(jì) 專業(yè)名稱:課程名稱:課題名稱: 設(shè)計(jì)人員: 指導(dǎo)教師: 電子工程系 模擬電路課題設(shè)計(jì) 擴(kuò) 聲 電 路 年 月 日

      課程設(shè)計(jì)報(bào)告書評(píng)閱頁(yè)

      課題名稱: 班

      級(jí): 姓

      名:

      ****年**月**日

      指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ):

      考核成績(jī):

      指導(dǎo)教師簽名:

      2011 年

      目錄

      【摘要】...................................................................................................................第1節(jié) 擴(kuò)聲電路的設(shè)計(jì).........................................................................................一、目的............................................................................................................二、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求........................................................................................三、基本原理概述............................................................................................四、元器件清單................................................................................................第2節(jié) 擴(kuò)聲電路各單元電路設(shè)計(jì).........................................................................一、前置放大器的設(shè)計(jì)....................................................................................二、音調(diào)控制器的設(shè)計(jì)....................................................................................三、功率輸出級(jí)的設(shè)計(jì)..................................................................................第3節(jié)、調(diào)試要點(diǎn).................................................................................................一.前置級(jí)調(diào)試...............................................................................................二.音調(diào)控制器調(diào)試......................................................................................三.功率放大器調(diào)試......................................................................................四.整機(jī)調(diào)試...................................................................................................附錄一.....................................................................................................................附錄二.....................................................................................................................附錄三.....................................................................................................................心得體會(huì).................................................................................................................參考文獻(xiàn):................................................................................................................

      第1節(jié) 擴(kuò)聲電路的設(shè)計(jì)

      一、目的

      ? 掌握一些集成運(yùn)放電路的使用。? 掌握熟悉功率放大電路的設(shè)計(jì)。? 了解什么是前置放大。

      ? 音頻控制器的設(shè)計(jì)、功率輸出級(jí)的設(shè)計(jì)等模電知識(shí)。

      二、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求

      ? 最大輸出功率為8W。? 負(fù)載阻抗為8Ω。

      ? 非線性失真系數(shù)不大于3%。

      ? 具有音頻調(diào)節(jié)功能,即用兩只電位器分別調(diào)節(jié)高音和低音。? 輸出功率的大小連續(xù)可調(diào),即用電位器調(diào)節(jié)音量的大小。

      ? 頻率響應(yīng):當(dāng)高、低音調(diào)電位器處于不提升也不衰減的位置時(shí),-3dB的頻帶范圍是80HZ至6kHZ。

      ? 輸入信號(hào)源為話筒輸入,輸入靈敏度不大于20mV。? 輸入阻抗不小于50KΩ

      ? 輸入端短路時(shí),噪聲輸出電壓的有效值不超過(guò)10mV,直流輸出電壓不超過(guò)50mV,靜態(tài)電源電流不超過(guò)100mV。

      三、基本原理概述

      擴(kuò)聲電路實(shí)際上是一個(gè)典型的多級(jí)放大器。其原理如下圖所示。前置放大主要完成對(duì)小信號(hào)的放大,一般要求輸入高阻抗,輸出低阻抗,頻帶要寬,噪聲要?。灰纛l控制主要實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)高、低音的提升和衰減;功率放大器決定了整機(jī)的輸出功率、非線性失真系數(shù)等指標(biāo),要求效率高、輸出功率大。設(shè)計(jì)時(shí)首先根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求,對(duì)整機(jī)電路做出適當(dāng)安排,確定各級(jí)的增益分配,然后對(duì)各級(jí)電路進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。

      因?yàn)镻0max=8W,所以此時(shí)的輸出電壓U0=。要使輸入為5mV的信號(hào)放大到輸出的8V,所需要的總放大倍數(shù)為

      Au=u0/ui=8V/5mV=1600

      三、元器件清單

      元器件名稱

      LF353 三極管 三極管 三極管 二極管 電解電容 電解電容 電解電容 電解電容

      參數(shù)

      9013 9015 3DD01 IN4148 10uF 100uF 0.01uF 4.7uF

      數(shù)量 2 1 1 2 2 2 3 2 1 元器件名稱

      電阻

      電阻

      電阻

      電阻

      電阻

      電阻

      電阻

      電阻

      電阻

      參數(shù) 100KΩ 10KΩ 22KΩ 51KΩ 18KΩ 15kΩ 1kΩ 11KΩ 30Ω

      音頻控制器的設(shè)計(jì)主要是根據(jù)轉(zhuǎn)折頻率的不同來(lái)選擇電位器、電阻及電容參數(shù)。

      (1)低頻工作時(shí)元器件參數(shù)的計(jì)算。音頻控制器工作在地音頻時(shí)(即f

      本設(shè)計(jì)要求中頻增益為Ao=1(0dB),且正在100Hz處有±12dB的調(diào)節(jié)范圍。故當(dāng)增益為0dB時(shí),對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)折頻率為400Hz(因?yàn)閺?dB到0dB對(duì)應(yīng)兩個(gè)倍頻程,所以對(duì)應(yīng)頻率是2X2X100Hz=400Hz),該頻率既是中音下限頻率fL2=400Hz。最大提升增益一般取10倍,因此音調(diào)控制器的低音轉(zhuǎn)折頻率fL1=fL2/10=40Hz。

      電阻R8,R10及RP1的取值范圍一般為幾千歐姆到數(shù)百歐姆。若取值過(guò)大,則運(yùn)算放大器的漏電流的影響變大;若取值過(guò)小,則流入運(yùn)算放大器的電流將超過(guò)其最大輸出能力。這里取RP1=470KΩ。由于Ao=1。故R8=R10。又因?yàn)閣L2/wL1=(RP1+R10)/R10=10,所以R8=R10=RP1/(10-1)≈52KΩ,取R9=R8=R10=51KΩ。電容C7可由式1/(2πfL1XRP1)求的:C7=0.0085uF,取0.01uF。

      三、功率輸出級(jí)的設(shè)計(jì)

      功率輸出級(jí)電路結(jié)構(gòu)有許多種形式,選擇由分立元器件組成的功率放大器或單片集成功率放大器均可。為了鞏固在電子線路課程中所學(xué)的理論知識(shí),這里選用集成運(yùn)算放大器組成的典型OCL功率放大器,其電路如圖6.10所示。其中由運(yùn)算放大器組成輸入電壓放大驅(qū)動(dòng)管,由晶體管VT1,VT2.VT3,VT4組成的復(fù)合管為功率輸出級(jí)。三極管VT1與VT2都為NPN型的復(fù)合管。VT3與VT4為不同類型的晶體管,所組成的復(fù)合管導(dǎo)電極性由第1只管決定,為PNP型復(fù)合管。

      (1)確定電源電壓Vcc。功率放大器的設(shè)計(jì)要求是最大輸出功率Pomax=8W。由式Pomax=1/2× 可得:uomax=√2PomaxRL??紤]到輸出功率管VT2與VT4的飽和壓降和發(fā)射極電阻R21與R22d的壓降,電源電壓常取:Vcc=(1.2~1.5)Uom。將以知參數(shù)帶入上式,電源電壓取±1.2V。(2)功率輸出級(jí)設(shè)計(jì):

      1.輸出晶體管的選擇。VT1與VT4選擇同類型的NPN型大功率管。其承受的量最大反向電壓為Ucemax=2Vcc。每支晶體管的最大集電極電流為Icmax=Vcc/RL≈1.5A;每支晶體管的最大集電極功耗為:Pcmax=0.2Pomax=1.6W。所以,在選擇功率三極管時(shí),除應(yīng)使兩管B的值盡量對(duì)稱外,其極限參數(shù)還應(yīng)滿足系列關(guān)系:V(BR)CEO﹥2Vcc,Icm﹥Icmax,Pcm﹥Pcmax。根據(jù)上式關(guān)系,選擇功率三極管為3DD01。

      2.復(fù)合管的選擇。VT1與VT4組成復(fù)合管,他們承受的最大電壓均為2Vcc,考慮到R18與R20的分流作用和晶體管的損耗,晶體管VT1與VT3的集電極功耗為:Pcmax≈(1.1~1.5)Pc2max/B2,而實(shí)際選擇VT1,VT3的參數(shù)要大于其最大值。另外為了復(fù)合出互補(bǔ)類型的三極管,一定要使VT1,VT3互補(bǔ),且要求盡可能對(duì)稱性好??蛇x用VT1為9013,VT3選用9015.3.電阻R17~R22的估算。R18與R20用來(lái)減小復(fù)合管的穿透電流,其值太小會(huì)影響復(fù)合管的穩(wěn)定性,太大又會(huì)影像輸出功率,一般取R18=R20=(5~10)ri2.ri2為VT2管的輸入端等效電阻,其大小可用公式ri2=rbe2+(1+B2)R21來(lái)計(jì)算,大功率管的 rbe約為10歐姆,B 為20倍。

      輸出功率管的發(fā)射極電阻R21與R22起到電流的負(fù)反饋?zhàn)饔?,是電路的工作更?/p>

      112

      第3節(jié)、調(diào)試要點(diǎn)

      上圖為擴(kuò)聲電路PCB圖,在調(diào)試安裝前,首先將所選用的電子元器件測(cè)試一遍,以確保元器件完好。在進(jìn)行元器件安裝時(shí),布局要合理,連線應(yīng)盡可能短而直,所用的測(cè)量?jī)x器也要準(zhǔn)備好。一.前置級(jí)調(diào)試

      當(dāng)無(wú)輸入交流信號(hào)時(shí),用萬(wàn)用表分別測(cè)量LF353的輸出電位,正常時(shí)應(yīng)在0V 附近。若輸出端滯留電流為電源電壓值時(shí),則可能運(yùn)算放大器已壞或工作在開(kāi)環(huán)狀態(tài)。

      輸入端加入ui=5mV,f=1000HZ的交流信號(hào),用示波器觀察有無(wú)輸出波形。如有自激震蕩,應(yīng)首先消除。當(dāng)正常工作后。用交流毫伏表測(cè)量放大器的輸出,并求其電壓放大倍數(shù)。

      輸入信號(hào)幅值保持不變,改變其頻率。測(cè)量幅頻特性,并畫出幅頻特性曲線。二.音調(diào)控制器調(diào)試 靜態(tài)測(cè)試同上

      動(dòng)態(tài)調(diào)試:用低頻信號(hào)發(fā)生器在音調(diào)控制器輸入400mV的正弦信號(hào),保持幅值不變。將低音控制電位器調(diào)到最大提升,同時(shí)將高音控制電位器調(diào)到最大衰減,分別測(cè)量其幅頻特新曲線;然后將兩個(gè)電位器的位置調(diào)到相反狀態(tài),重新測(cè)試其幅頻特新曲線。若不符合要求,應(yīng)檢查電路的連接、元器件值、輸入輸出耦合電容是否正確、完好。三.功率放大器調(diào)試

      靜態(tài)調(diào)試:首先將輸入電容C8輸入端對(duì)地短路,然后接通電源,用萬(wàn)用表測(cè)試Uo,調(diào)節(jié)電位器RP3,使輸出的電位近似為0.動(dòng)態(tài)調(diào)試:在輸入端接入400mV。1000Hz的正弦信號(hào),用示波器觀察輸出波形的失真情況,調(diào)整電位器RP3使輸出波形交越失真最小。調(diào)節(jié)電位器RP4使輸出電壓的峰值不小于11V,以滿足輸出功率的要求。四.整機(jī)調(diào)試

      將三級(jí)電路連接起來(lái),在輸入端連接一個(gè)話筒,此時(shí),調(diào)節(jié)音量控制電位器RP4,應(yīng)能改變音量的大小。調(diào)節(jié)高、低音控制電位器,應(yīng)能明顯聽(tīng)出高、低音調(diào)的變化。敲擊電路板應(yīng)無(wú)聲音間斷和自激現(xiàn)象。

      附錄二

      擴(kuò)聲電路總體設(shè)計(jì)原理圖,PCB圖見(jiàn)下

      附錄三

      3D安裝原理對(duì)照?qǐng)D

      心得體會(huì)

      在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我發(fā)現(xiàn)很多的問(wèn)題,給我的感覺(jué)就是很難,很不順手,看似很簡(jiǎn)單的電路,要?jiǎng)邮职阉o設(shè)計(jì)出來(lái),是很難的一件事,主要原因是我們沒(méi)有經(jīng)常動(dòng)手設(shè)計(jì)過(guò)電路,還有資料的查找也是一大難題,這就要求我們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)中,應(yīng)該注意到這一點(diǎn),更重要的是我們要學(xué)會(huì)把從書本中學(xué)到的知識(shí)和實(shí)際的電路聯(lián)系起來(lái),這不論是對(duì)我們以后的就業(yè)還是學(xué)習(xí),都會(huì)起到很大的促進(jìn)和幫助,我相信,通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì),在下一階段的學(xué)習(xí)中我會(huì)更加努力,力爭(zhēng)把這門課學(xué)好,學(xué)精。同時(shí),通過(guò)本次課程設(shè)計(jì),鞏固了我們學(xué)習(xí)過(guò)的專業(yè)知識(shí),也使我們把理論與實(shí)踐從真正意義上相結(jié)合了起來(lái);考驗(yàn)了我們借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)搜集、查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,和組織材料的綜合能力;從中可以自我測(cè)驗(yàn),認(rèn)識(shí)到自己哪方面有欠缺、不足,以便于在日后的學(xué)習(xí)中得以改進(jìn)、提高;通過(guò)使用電路CAD 軟件Protel DXP , 也讓我們了解到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)的智能化,有利于提高工作效率。

      920-

      第五篇:高效音頻功率放大器-模電課程設(shè)計(jì)

      高效音頻功率放大器

      一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求

      1、設(shè)計(jì)任務(wù)

      設(shè)計(jì)并制作一個(gè)高效率音頻功率放大器。功率放大器的電源電壓為+5V(電路其他部分的電源電壓不限),負(fù)載為8Ω電阻。

      2、設(shè)計(jì)要求

      (1)3 dB通頻帶為300~3400Hz,輸出正弦信號(hào)無(wú)明顯失真。(2)最大不失真輸出功率≥1W。

      (3)輸入阻抗>10kΩ,電壓放大倍數(shù)1~20連續(xù)可調(diào)。

      (4)低頻噪聲電壓(20kHz以下)≤10mV,在電壓放大倍數(shù)為

      10、輸入端對(duì)地交流短路時(shí)測(cè)量。

      (5)在輸出功率500mW時(shí)測(cè)量的功率放大器效率(輸出功率/放大器總功耗)≥50%。

      3、設(shè)計(jì)說(shuō)明

      (1)采用開(kāi)關(guān)方式實(shí)現(xiàn)低頻功率放大(即D類放大)是提高效率的主要途徑之一,D類放大原理框圖如下圖所示。本設(shè)計(jì)中如果采用D類放大方式,不允許使用D類功率放大集成電路。

      圖1 D類放大原理框圖

      (2)效率計(jì)算中的放大器總功耗是指功率放大器部分的總電流乘以供電電壓(+5 v),制作時(shí)要注意便于效率測(cè)試。、(3)在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中,要求輸出波形無(wú)明顯失真。

      二、方案論證與比較

      根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求,對(duì)本系統(tǒng)的電路的設(shè)計(jì)方案分別進(jìn)行論證與比較。

      1、高效率功率放大器

      ⑴ 高效率功放類型的選擇

      方案一:采用A類、B類、AB類功率放大器。這三類功放的效率均達(dá)不到題目的要求。方案二:采用D類功率放大器。D類功率放大器是用音頻信號(hào)的幅度去線性調(diào)制高頻脈沖的寬度,功率輸出管工作在高頻開(kāi)關(guān)狀態(tài),通過(guò)LC低通濾波器后輸出音頻信號(hào)。由于輸出管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài),故具有極高的效率。理論上為100%,實(shí)際電路也可達(dá)到80%~95%,所以我們決定采用D類功率放大器。

      圖2 脈寬調(diào)制器電路

      ① 脈寬調(diào)制器(PWM)

      方案一:可選用專用的脈寬調(diào)制集成塊,但通常有電源電壓的限制,不利于本題發(fā)揮部分的實(shí)現(xiàn)。

      方案二:采用圖2所示方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。三角波產(chǎn)生器及比較器分別采用通用集成電路,各部分的功能清晰,實(shí)現(xiàn)靈活,便于調(diào)試。若合理的選擇器件參數(shù),可使其能在較低的電壓下工作,故選用此方案。② 高速開(kāi)關(guān)電路 a.輸出方式

      方案一:選用推挽單端輸出方式(電路如圖3所示)。電路輸出載波峰-峰值不可能超過(guò)5V電源電壓,最大輸出功率遠(yuǎn)達(dá)不到題目的基本要求。

      圖3 高速開(kāi)關(guān)電路 方案二:選用H橋型輸出方式(電路如圖4所示)。此方式可充分利用電源電壓,浮動(dòng)輸出載波的峰-峰值可達(dá)10V,有效地提高了輸出功率,且能達(dá)到題目所有指標(biāo)要求,故選用此輸出電路形式。

      圖4 高速開(kāi)關(guān)電路

      b.開(kāi)關(guān)管的選擇。為提高功率放大器的效率和輸出功率,開(kāi)關(guān)管的選擇非常重要,對(duì)它的要求是高速、低導(dǎo)通電阻、低損耗。

      方案一:選用晶體三極管、IGBT管。晶體三極管需要較大的驅(qū)動(dòng)電流,并存在儲(chǔ)存時(shí)間,開(kāi)關(guān)特性不夠好,使整個(gè)功放的靜態(tài)損耗及開(kāi)關(guān)過(guò)程中的損耗較大;IGBT管的最大缺點(diǎn)是導(dǎo)通壓降太大。

      方案二:選用VMMOSFET管。VMOSFET管具有較小的驅(qū)動(dòng)電流、低導(dǎo)通電阻及良好的開(kāi)關(guān)特性,故選用高速VMOSFET管。③ 濾波器的選擇

      方案一:采用兩個(gè)相同的二階Butterworth低通濾波器。缺點(diǎn)是負(fù)載上的高頻載波電壓得不到充分衰減。

      方案二:采用兩個(gè)相同的四階Butterworth低通濾波器,在保證20kHz頻帶的前提下使負(fù)載上的高頻載波電壓進(jìn)一步得到衰減。

      三、主要電路工作原理分析與計(jì)算

      1、D類放大器的工作原理

      一般的脈寬調(diào)制D類功放的原理方框圖如圖 5 所示。圖 6 為工作波形示意,其中(a)為 輸入信號(hào);(b)為鋸齒波與輸入信號(hào)進(jìn)行比較的波形;(c)為調(diào)制器輸出的脈沖(調(diào)寬脈沖);(d)為功率放大器放大后的調(diào)寬脈沖;(e)為低通濾波后的放大信號(hào)。

      圖5 D類放大器的工作原理

      圖6 D類放大器的工作波形示意圖

      2、D類功放各部分電路分析與計(jì)算(1)脈寬調(diào)制器

      ①三角波產(chǎn)生電路。該電路我們采用滿幅運(yùn)放TLC4502及高速精密電壓比較器LM311來(lái)實(shí)現(xiàn)(電路如圖7所示)。TLC4502不僅具有較寬的頻帶,而且可以在較低的電壓下滿幅輸出,既保證能產(chǎn)生線性良好的三角波,而且可達(dá)到發(fā)揮部分對(duì)功放在低電壓下正常工作的要求。載波頻率的選定既要考慮抽樣定理,又要考慮電路的實(shí)現(xiàn),選擇150 kHz的載波,使用四階Bultterworth LC濾波器,輸出端對(duì)載頻的衰減大于60dB,能滿足題目的要求,所以我們選用載波頻率為150 kHz。

      電路參數(shù)的計(jì)算:在5V單電源供電下,我們將運(yùn)放5腳和比較器3腳的電位用R調(diào)整為2.5 V,8同時(shí)設(shè)定輸出的對(duì)稱三角波幅度為1 V(V=2V)。若選定R為100 kΩ,并忽略比較器高電

      p-p

      10平時(shí)R上的壓降,則R的求解過(guò)程如下:

      119

      取R9為39 kΩ。

      圖7 三角波產(chǎn)生電路

      選定工作頻率為f=150 kHz,并設(shè)定R+R=20kΩ,則電容C的計(jì)算過(guò)程如下:

      763對(duì)電容的恒流充電或放電電流為

      則電容兩端最大電壓值為

      其中T為半周期,T=T/2=1/2。Vf的最大值為2V,則

      1c取C=220 pF,R=10kΩ,R采用20 kΩ可調(diào)電位器。使振蕩頻率在150 kHz左右有較大47

      6的調(diào)整范圍。

      圖8 比較器電路

      ②比較器。選用LM311精密、高速比較器,電路如圖8所示,因供電為5V單電源,為給V+=V-提供2.5V的靜態(tài)電位,取R12=R15,R13=R14,4個(gè)電阻均取10 kΩ。由于三角波Vp-p=2V,所以要求音頻信號(hào)的Vp-p不能大于2V,否則會(huì)使功放產(chǎn)生失真。

      ⑵ 前置放大器電路

      如圖9所示。設(shè)置前置放大器,可使整個(gè)功放的增益從1~20連續(xù)可調(diào),而且也保證了比較器的比較精度。當(dāng)功放輸出的最大不失真功率為1W時(shí),其8Ω上的電壓V=8V,此時(shí)送

      p-p給比較器音頻信號(hào)的V值應(yīng)為2V,則功放的最大增益約為4(實(shí)際上,功放的最大不失真p-p功率要略大于1W,其電壓增益要略大于4)。因此必須對(duì)輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行前置放大,其增益應(yīng)大于5。

      前放仍采用寬頻帶、低漂移、滿幅運(yùn)放TLC4502,組成增益可調(diào)的同相寬帶放大器。選擇同相放大器的目的是容易實(shí)現(xiàn)輸入電阻R≥10kΩ的要求。同時(shí),采用滿幅運(yùn)放可在降低電源

      i電壓時(shí)仍能正常放大,取V=V/2=2.5V,要求輸入電阻R大于10kΩ,故取R=R=51kΩ,+

      cc

      i

      12則R=51/2=25.5kΩ,反饋電阻采用電位器R,取R=20kΩ,反相端電阻R取2.4kΩ,則前

      i

      43置放大器的最大增益Av為

      圖 9 前置放大器電路

      調(diào)整R使其

      4考慮到前置放大器的最大不失真輸出電壓的幅值V<2.5V,取V

      om的音頻最大幅度V<(V/A)=2/8=250mV。超過(guò)此幅度則輸出會(huì)產(chǎn)生削波失真。

      imom

      v⑶ 驅(qū)動(dòng)電路 如圖10所示。器并聯(lián)運(yùn)用以獲得較大的電流輸出,送給由晶體三極管組成的互補(bǔ)對(duì)稱式射極跟隨器驅(qū)4.220 1 1 34 + = + = RR Av增益約為 8,則整個(gè)功放的電壓增益從 0~32 可調(diào)。om=2.0V,則要求輸入 將 PWM 信號(hào)整形變換成互補(bǔ)對(duì)稱的輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào),用 CD40106 施密特 觸發(fā)動(dòng)的輸出管,保證了快速驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電路晶體三極管選用2SC8050和2SA8550對(duì)管。

      ⑷ H橋互補(bǔ)對(duì)稱輸出電路對(duì)VMOSFET的要求是導(dǎo)通電阻小,開(kāi)關(guān)速度快,開(kāi)啟電小。因輸出功率稍大于1W,屬小功率輸出,可選用功率相對(duì)較小、輸入電容較小、容易快速驅(qū)動(dòng)的對(duì)管,IRFD120和IRFD9120 VMOS對(duì)管的參數(shù)能夠滿足上述要求,故采用之。實(shí)際電路如圖11所示。互補(bǔ)PWM開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)交替開(kāi)啟Q和Q或Q和Q,分別經(jīng)兩個(gè)4階Butterworth

      67濾波器濾波后推動(dòng)喇叭工作。

      圖 10 驅(qū)動(dòng)電路

      圖 11 H 橋互補(bǔ)對(duì)稱輸出及低通濾波電路

      ⑸ 低通濾波器

      本電路采用4階Butterworth低通濾波器(如圖11)。對(duì)濾波器的要求是上限 頻率≥20 kHz,在 通頻帶內(nèi)特性基本平坦。采用了電子工作臺(tái)(EWB)軟件進(jìn)行仿真,從而得到了一組較佳的參數(shù):L1=22μH,L2=47μH,C1=l.68μH,C2=1μH。19.95 kHz處下降2.464 dB,可保證20 kHz的上限頻率,且通帶內(nèi)曲線基本平坦;100 kHz、150 kHz處分別下降48 dB、62 dB,完全達(dá)到要求。

      四、系統(tǒng)測(cè)試及數(shù)據(jù)分析

      1、測(cè)試使用的儀器

      2、測(cè)試數(shù)據(jù)

      (1)最大不失真輸出功率測(cè)試數(shù)據(jù)如下表所示:

      ⑵ 通頻帶的測(cè)量測(cè)試數(shù)據(jù)如下表所示

      由表看出通頻帶BW0.7≈fH≈20 kHz,滿足發(fā)揮部分的指標(biāo)要求。⑶ 效率的測(cè)量測(cè)試數(shù)據(jù)如下表所示:

      ⑷ 測(cè)量輸出功率200mW時(shí)的最低電源電壓測(cè)量結(jié)果:Vcc=4.12 V。

      3、測(cè)量結(jié)果分析

      ①功放的效率和最大不失真輸出功率與理論值還有一定差別,其原因有以下幾個(gè)方面: a.功放部分電路存在的靜態(tài)損耗,包括PWM調(diào)制器、音頻前置放大電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路及 橋輸出電路。這些電路在靜態(tài)時(shí)均具有一定的功率損耗,實(shí)測(cè)結(jié)果其 5V 電源的靜態(tài)總電流約為30 mA,即靜態(tài)功耗 P 損耗=5× =1 mW。那么這部分的損耗對(duì)總的效率影響很大,特別對(duì)小功率輸出時(shí)影響更大,這是影響效率提高的一個(gè)很重要的方面。

      b.功放輸出電路的損耗,這部分的損耗對(duì)效率和最大不失真輸出功率均有影響。此外,H橋的互補(bǔ)激勵(lì)脈沖達(dá)不到理想同步,也會(huì)產(chǎn)生功率損耗。

      五、進(jìn)一步改進(jìn)的措施

      1、盡量設(shè)法減小靜態(tài)功耗

      ①盡量減小運(yùn)放和比較器的靜態(tài)功耗。實(shí)測(cè)兩個(gè)比較器(LM311)的靜態(tài)電流約為 15 mA,這部分損耗就占了靜態(tài)損耗的一半功率。這是由于在選擇器件時(shí)幾個(gè)方面不能完全兼顧所 致。若選擇同時(shí)滿足幾方面要求的器件,這部分的功耗是完全可以大幅度降低的。②我們選用的 VMOSFET 管的導(dǎo)通電阻還不是很小,若能換成導(dǎo)通電阻更小的 VM0SFET 管,則整個(gè)功放的效率和最大不失真輸出功率還可進(jìn)一步提高。③低通濾波器電感的直流內(nèi)阻需進(jìn)一步減小。

      六、結(jié)束語(yǔ) 對(duì)于本系統(tǒng)設(shè)計(jì),有些指標(biāo)還有待于進(jìn)一步提高。例如,在功放效率、最 功率等方面還有較大的潛力可挖,這些都有待于我們

      擇來(lái)進(jìn)一步完善。大不失真輸出 通過(guò)對(duì)電路的改進(jìn)和對(duì)元器件的最佳選

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