【正文】 ......................17 調(diào)試 ...........................................................18 最后波形 ..................................................18 硬件測試所得參數(shù) ..........................................22結 論 ...............................................................23致 謝 ...............................................................24參考文獻 ...............................................................25附 錄 硬件制作需要的元器件清單 .......................................26完 ......................................................................11第 1 章 緒 論 具有特定功能放大器的背景和意義 概述幾乎現(xiàn)階段每個完整的電子產(chǎn)品中都離不開放大器，而放大器性能的提高對電子產(chǎn)品的功能起著重要的決定作用，說不清是放大器的發(fā)展決定了電子產(chǎn)品的發(fā)展進程還是電子產(chǎn)品的發(fā)展需求推動了放大器的發(fā)展空間。程控放大器使用方便、性能好，故可在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動增益控制、動態(tài)范圍擴展、遠程儀表測試等方面使用尤為適宜，程控增益調(diào)整比手工調(diào)整更優(yōu)越。在使用放大器的場合中，往往希望增益能夠調(diào)整，以使波形顯示更完美，數(shù)據(jù)采集更準確。而程控增益調(diào)整比手工調(diào)整更優(yōu)越，因此程控增益放大器得到廣泛應用。 放大器的發(fā)展歷程 放大器是一個技術已經(jīng)相當成熟的領域，幾十年來，人們?yōu)橹冻隽瞬恍傅呐Γ瑹o論從線路技術還是元器件方面，乃至于思想認識上都取得了長足的進步。音響技術的發(fā)展歷史可以分為電子管、晶體管、集成電路、場效應管四個階段。 1906 年美國人德福雷斯特發(fā)明了真空三極管，開創(chuàng)了人類電聲技術的先河。1927 年貝爾實驗室發(fā)明了反饋技術后，使音響技術的發(fā)展進入了一個嶄新的時代，比較有代表性的如“威廉遜”放大器，較好的運用了負反饋技術，使得放大器的失真度大大降低，至 50 年代電子管放大器的發(fā)展達到了一個高潮使其，各種電子管放大器層出不窮。由于電子管放大器音色甜美、圓潤，至今仍為發(fā)燒友所偏愛。 60 年代晶體管的出現(xiàn)，使廣大音響愛好者進入了一個更為廣闊的音響天地。晶體管放大器具有細膩動人的音色、較低的失真、較寬的頻響及動態(tài)范圍等特點。 在 60 年代初，美國首先推出音響技術中的新成員—集成電路，到了 70 年代初，集成電路以其質(zhì)優(yōu)價廉、體積小、功能多等特點，逐步被音像界所認識。發(fā)展至今，厚膜音響集成電路、運算放大器集成電路被廣泛用于音響電路。 70 年代的中期，日本生產(chǎn)出第一只場效應功率管。由于場效應功率管同時具有電子管醇厚、甜美的音色，以及動態(tài)范圍達 90dB、THD%(100Hz 時)的特點，很快在音像界流行。現(xiàn)今的許多放大器中都采用了場效應管作為末級輸出。 80 年代，數(shù)字功放成為了新一代的寵兒。 我國放大器的發(fā)展現(xiàn)狀 新應用對運放提出諸如高速、低功放、高集成度等新的技術要求。為此，設計人員不斷探索新的設計方法，但只從設計著手不足以實現(xiàn)具有競爭力的產(chǎn)品，只有配合適當?shù)闹圃旃に嚭头庋b技術才能將不斷優(yōu)化產(chǎn)品性能，適應新的應用需求。目前運放產(chǎn)品主要采用 CMOS/雙級、BiCMOS 等工藝制造。許多運算放大器系列都提供單通道、雙通道和四通道三種封裝形式，從而為設計提供了最大的靈活性。各種新型封裝的電路板占位面積正在日益縮小。單通道運算放大器可采用 SOT23 封裝以及結構相似但外形更小巧的 SC70 封裝，雙通道器件有 SOT238 封裝，采用 WCSP 芯片2級封裝的運算放大器的占位面積更小。此外，領先半導體廠商還在不斷研發(fā)新的工藝和封裝技術以進一步提升運放產(chǎn)品的性能。 設計人員一直在尋求更好的性能，對于電池驅動系統(tǒng)，這通常表現(xiàn)在低功耗方面；而在工業(yè)、醫(yī)療和感測應用領域，精度和噪聲性能又成為關鍵指標，在某些情況下這就驅使采用更小的幾何工藝。 對于蜂窩電話和便攜式多媒體應用，要求放大器具有小巧的物理尺寸；兼容低電壓；待機狀態(tài)下具有最低的功耗；抑制電源噪聲，尤其對蜂窩電話而言；具有高效率，能提高電池使用壽命。這些特性上的需求需要采用先進的亞微米 CMOS 或BiCMOS 工藝技術以及先進的封裝技術上，例如倒樁芯片。 而對于 DVD 和其他視頻應用，帶有非常平直的 30MHz 帶寬的高速放大器可用于高清數(shù)字電視；在視頻放大器中集成重構的濾波器，可以濾除來自視頻數(shù)模轉換器的噪聲；多輸入/輸出視頻放大器支持不同格式的視頻信號，這就需要采用雙極或BiCMOS 工藝技術。 對于 DSL 應用而言，快速、高電壓處理很關鍵。目前 TI 正以新的工藝技術擴展在該領域的能力以滿足未來的需要。TI 已推出高輸出電流、高增益帶寬的雙運算放大器 OPA2614。該器件具有低輸入電壓噪聲和低諧波失真等特性，可為差動配置的DSL 驅動器解決方案提供動態(tài)范圍。 放大器分類 按功放中功放管的導電方式不同，可以分為甲類功放（又稱 A 類） 、乙類功放（又稱 B 類） 、甲乙類功放（又稱 AB 類）和丁類功放（又稱 D 類） 。A 類功放輸出級中兩個（或兩組）晶體管永遠處于導電狀態(tài)，也就是說不管有無訊號輸入它們都保持傳導電流，并使這兩個電流等于交流電的峰值，這時交流在最大訊號情況下流入負載。當無訊號時，兩個晶體管各流通等量的電流，因此在輸出中心點上沒有不平衡的電流或電壓，故無電流輸入揚聲器。當訊號趨向正極，線路上方的輸出晶體管容許流入較多的電流，下方的輸出晶體管則相對減少電流，由于電流開始不平衡，于是流入揚聲器而且推動揚聲器發(fā)聲。A 類功放的工作方式具有最佳的線性，每個輸出晶體管均放大訊號全波，完全不存在交越失真（SwitchingDistortion） ，即使不施用負反饋，它的開環(huán)路失真仍十分低，因此被稱為是聲音最理想的放大線路設計。但這種設計有利有弊，A 類功放放最大的缺點是效率低，因為無訊號時仍有滿電流流入，電能全部轉為高熱量。當訊號電平增加時，有些功率可進入負載，但許多仍轉變?yōu)闊崃俊?A 類功放是重播音樂的理想選擇，它能提供非常平滑的音質(zhì)，音色圓潤溫暖，高音透明開揚，這些優(yōu)點足以補償它的缺點。A 類功率功放發(fā)熱量驚人，為了有效處理散熱問題，A 類功放必須采用大型散熱器。因為它的效率低，供電器一定要能提供充足的電流。一部 25W 的 A 類功放供電器的能力至少夠 100 瓦 AB 類功放使用。所以 A 類機的體積和重量都比 AB 類大，這讓制造成本增加，售價也較貴。一般而言，A 類功放的售價約為同等功率 AB 類功放機的兩倍或更多。乙類功放（B 類功放）放大的工作方式是當無訊號輸入時，輸出晶體管不導電，所以不消耗功率。當有訊號時，每對輸出管各放大一半波形，彼此一開一關輪流工作完成一個全波放大，在兩個輸出晶體管輪換工作時便發(fā)生交越失真，因此形成非線性。純 B 類功放較少，因為在訊號非常低時失真十分嚴重，所以交越失真令聲音變得粗糙。乙類功放的效率平均約為 75%，產(chǎn)生的熱量較甲類機低，容許使用較小3的散熱器。與前兩類功放相比，AB 類功放可以說在性能上的妥協(xié)。AB 類功放通常有兩個偏壓，在無訊號時也有少量電流通過輸出晶體管。它在訊號小時用 A 類工作模式，獲得最佳線性，當訊號提高到某一電平時自動轉為 B 類工作模式以獲得較高的效率。普通機 10 瓦的 AB 類功放大約在 5 瓦以內(nèi)用 A 類工作，由于聆聽音樂時所需要的功率只有幾瓦，因此 AB 類功放在大部分時間是用 A 類功放工作模式，只在出現(xiàn)音樂瞬態(tài)強音時才轉為