低頻功率放大器畢業(yè)設計(已修改)
2025-06-21 15:09 本頁面
【正文】 基于 Multisim的 實用低頻功率放大器仿真設計 學員 : 指導教員： 單位： 目錄 第一部分 摘要、引言 一 ………………………………… 二、 …………………………………低頻功放的概念 三、 …………………………………設計框架的形式 四 …………………………………系統(tǒng)總增益 第二部分 各部分電路的選擇與設計 一、 …………………………………輸入級的設計 二、 ………………………………前置放大級的設計 1， 電路的設計 2， 電路參數(shù)的計算 三、 ………………………………音頻控制級的設計 1， 反饋式高低音電路的設計電路工作原理 2， 設計方法 四、 …………………………末級功率放大級的設計 1， 基本要求 2， 電路形式的要求 3， 末級功放參數(shù)計算 五、 …………………………供電電路與接地 六、 …………………………總體電路 第三部分 問題與分析 結(jié)束語 參考文獻 正文 摘要 低頻功率的理念 低頻功率放大器是一種能量轉(zhuǎn)換電路，在輸入信號的作用下，電路把直流電源的能量，通過前置放大級，功率放大級，轉(zhuǎn)換 成隨輸入信號變化的輸出功率送給負載。 功率放大器不僅僅是消費產(chǎn)品中不可缺少的部分，例如音響，還廣泛應用于控制系統(tǒng)和測量系統(tǒng)中，用途相當?shù)膹V泛。在科學技術日新月 異的今天，低頻功率放大器已經(jīng)是一個技術相當成熟的領域。很多年以來，人們付出了不懈的努力，使它無論是在線路技術方面還是在元器件方面乃至思想認識上都取得了長足的進步。 由于低頻功率放大器運行中的信號幅度，如電壓、電流都很大，其突出的問題是要解決非線性失真和各種瞬態(tài)失真。因為，功率放大器的主要任務是在不失真的前提下放大信號的功率。 一般在功放電路結(jié)構(gòu)上可采 用不同的形式，以滿足人們對音響設備的不同要求。 設計框架的形式 常見的音頻功率放大器電路可以分為甲類，乙類和甲乙類三種。另外為了完全消除甲乙類和乙類功率放大器產(chǎn)生的交越失真，又出現(xiàn)了超甲類放大器和直流放大器等等?？晒┻x擇的方案有很多。根據(jù)設計題目要求，功率放大可由分立元件組成，也可以由集成電路完成。當然如果電路選擇的好，參數(shù)恰當，元件性能優(yōu)越，制作調(diào)試得好，則由分立元件組成的功放的性能還有可能高過集成功率放大器。 由于本設計不是對單一信號頻率實施放大，而是對一個輸入電壓變化幅度大（ 5~700mV） ，頻帶范圍寬（ 50~10000Hz ）的頻帶信號實施功率放大，所以不能只從簡單的功率放大上考慮。至少應從以下幾方面作較為全面的考慮： 1，解決本設計的電路對信號源，尤其是信號幅度小的影響。 2, 要求對整個頻帶內(nèi)不同頻率范圍 i，不同電壓幅值信號都能均勻放大。 因此，所設計的低頻功率放大電路，既能有效實現(xiàn)隔離，完成電路阻抗匹配，又能在一個頻率范圍內(nèi)進行信號均衡放大的實用性電路。 均衡部分，借鑒了音頻放大電路的音調(diào)控制電路，將音調(diào)控制的輸出信號送入功放，提升到所需的額定輸出功率。作為信號電路，還有波形變換電路， 來增加對稱方波的輸出功能，故得設計的方框原里圖： ； 設計的整個電路有正弦信號源，放大通道，直流電源，負載部分組成。在放大通道的正弦信號輸入幅值大約在 5—— 700mv，在等效負載電阻 RL 為 8 偶的情況下，其放大通道的額定功率應大于或等于 10W。通道帶寬大于或等于 50—— 10000Hz，在額定功率小劍俠非線性失真小于或等于 3% 系統(tǒng)組成：系統(tǒng)主要是有 輸入級，前置放大、音調(diào)控制，功率放大器級等幾個部分組成。 其中，變換電路負責執(zhí)行波形變換，前置放大級主要完成信號電壓的分幅度范圍放大任務 音調(diào)控制電路實 施完成對幾段音調(diào)控制中心頻率電平控制；功率放大級則是實現(xiàn)對信號的電壓和電流放大任務。直流穩(wěn)壓電源部分則是為整個電路提供能量。下面作介紹。 系統(tǒng)總增益 由于任務要求額定功率不小于 10W，考慮流出 50%的裕量，所以輸出功率應該在 15W 以上，同時輸出電阻負載為 8Ω。 則： 系統(tǒng)的最大增益為 m a x 3172 0 lg ( ) 7 15 1 0A d B???? 系統(tǒng)的最小增益為 m i n 3172 0 l g ( ) 2 7 . 77 0 0 1 0A d B???? 所以在整個放大電路的增益應該在 ~71dB 范圍內(nèi)可調(diào)。為了保證放大器的 性能，單級放大器的增益不宜過高，通常 20~40dB（放大倍數(shù)在 10~100 倍之間） 的帶寬能保證信號在低中高頻均能不失真的輸出，使電路的整體指標大大提高 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖： 他效果器的輸入部分設計都用到了這個電路，正格輸入級電路圖如下 。 輸入級輸出為： 考慮到時題目所給的正弦信號入電壓幅度范圍很寬，為了均衡放大并使大多數(shù)類型的音源處于低噪聲工作狀態(tài)，所
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