【正文】 發(fā)展，隨著電子技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展在功率放大器的設(shè)計上功能也不斷更新。音頻功率放大器作為音響等電子設(shè)備的后級放大電路，它的主要作用是將前級的音頻信號進(jìn)行功率放大以推動負(fù)載 工作，獲得良好的聲音效果。按功放靜態(tài)工作點的設(shè)置可分為Ａ類放大，Ａ /Ｂ類放大和 C類放大三種。隨著晶體管制 造技術(shù)的不斷提高和新技術(shù)的應(yīng)用，各項實用性指標(biāo)和可靠性指標(biāo)都有很大改善，并不斷在向更大的輸出功率、更小的體積、更輕的重量、更多的功能和智能化方向發(fā)展。 關(guān)鍵詞： LM1875 功率芯片 音頻功率放大器 PCB 車載 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 III Abstract Electronic information technology has dominated the appliance industry is almost the development of electronic technology, with the development of the design in power amplifier functions are constantly updated. Power amplifier, digital products in home appliance and more extensive application, and our daily life is closely. As standard of living rise, people pay more and more attention to visual and audio enjoyment. In most cases, enhance the system performance, such as sound effect, it is better to consumers to buy the product is one of important factors. Audio power amplifier as acoustics electronic equipment level amplifier circuit after, its main function is to the audio signal before class to promote the work load power amplifier, obtain good effect. While audio amplifier is acoustics acoustic equipment, the main part of the power consumption. At present, audio amplifier with analog amplifier is still the mainstream products, experienced decades of amplifier improvement continuously, the technology has already developed into peak. Such amplifier is simulated based on linear amplification, power amplifier device has tubes and two classes. Transistor According to the set point static amplifier can be divided into A kind of amplifier, 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 IV A/B class C amplifier amplification and three. The biggest advantage is the transistor amplifier power conversion efficiency (C amplifier can 55%), small volume, light weight, low calorific value, production cost. Conversion rate is low, the shorting is harmonic distortion. Quality and reliability indexes are slightly inferior tube amplifiers. With the improvement of transistor manufacturing technology and the application of new technology, and the practicability and reliability indexes are greatly improved index, and constantly to more power output, smaller, lighter weight, volume, and more functions and intelligent direction. The paper introduces the audio power amplifier structure, functions, and the work principle, etc. Audio amplifier circuit structure from up from there, OTL, OCL portion, BTL. Using LM1875 and TDA1521 amplifier is the main ponent that constitute the product design scheme, PCB principle diagram and wanted by welding circuit, in the ponent circuit design test finally。車載音頻系統(tǒng)對于功放多通道，高效率，低失真，智能化的要求，使功放模塊設(shè)計人員在設(shè)計功放的時候要面臨如下的技術(shù)挑戰(zhàn)：如何在有限的散熱空間內(nèi)，實現(xiàn)大功率，多通道輸出；如何監(jiān)控 功放芯片本身的工作狀態(tài)，保證功放芯片在過溫，過壓，過流情況下不受損害；選擇怎樣的濾波電路，使功放模塊通過 EMI檢測，不干擾其他模塊工作，尤其是不對收音模塊產(chǎn)生車載功放是車載娛樂系統(tǒng)中不可缺少的一個功能模塊。采用 LM1875和 TDA1521 放大是構(gòu)成本產(chǎn)品主要部件，接下來將設(shè)計方案原理制成 PCB 板，通過原理圖及所要元件焊 接電路板，在對電路板進(jìn)行測試最終完成設(shè)計任務(wù)。 1． 1 音響的相關(guān)知識簡介 聲音的基本特性嗍 音量：它與聲波的物理量“振幅”有關(guān)，聲波的振幅大，人耳 就感覺聲音響，音量大，反之，則聲音輕，音量小，音量的大小是人耳聽覺的主觀感覺。前 置放大器承擔(dān)控制任務(wù)為主，對各種聲音源信號進(jìn)行選擇和處理，對微弱信號放大到O． 5V～ lV，進(jìn)行各種音質(zhì)控制，以美化音色。 測量條件：可以利用信號發(fā)生器輸出頻率為 lKHz，電壓 UI_20mV正弦信號。 測量條件：調(diào)節(jié)音量控制器使輸出電壓約為最大輸出電壓的 50％，輸入端接音 調(diào)控制器，使信號發(fā)生器的輸出頻率 f從 20Hz~20KH2(保持 UI=20mV不變 )測出 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 4 負(fù)載電阻上對應(yīng)的輸出電壓 uo。 音頻放大器分類 長期以來，高品質(zhì)音頻放大器的工作類別，只限于 A類 (甲類 )和 AB類 (甲乙類 )。就放大器的類別而言，已不限于 A 類 (甲類 )和 AB 類(甲乙類 )。在這種結(jié) 構(gòu)中，輸出晶體管總是有電流通過，即使沒有輸入信號，輸出晶 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 5 體管也不會截止，通過晶體管的為直流電流。保真意味著除了幅值以外，輸出信 號在各個方面都與輸入信號非常相象，即它們有相同的 形態(tài)與頻率。失真就是在輸入至輸出之間出現(xiàn)不期望的信號變化。我們知道，要使一只雙極晶體管導(dǎo)通，需要在基極至發(fā)射電極上施加大約為 的電壓。 波形的失真部分叫做交越失真。 圖 13 B 類放大器示意圖 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 7 圖 14 交越失真的形狀 AB 類（甲乙類）放大器 A 類放大器效率低，不利于節(jié)能。由于輸出晶體管總是處于導(dǎo)通狀態(tài)（即使沒有音頻輸入信號時），所以總是有少量偏置電流通過。 AB 類放大器的 效率比 A 類放大器高很多，且 沒有 B 類放大器的失真問題。 H橋控制通過揚聲器的電流， LC 濾波器則過濾開關(guān)噪聲。 LM4667 用 Deltasigma 調(diào)制技術(shù)處理模擬輸 入信號，與傳統(tǒng)的脈寬調(diào)制方式相比，DeltaSigma 調(diào)制的線性度優(yōu)于 PWM（脈寬調(diào)制）， 此外還降低了輸出噪聲和 THD。 圖 18 D 類音頻放大與 AB 類音頻放大效率對比 總結(jié) A 類放大器效率低，但是具有高保真。效率的提高可以轉(zhuǎn)化為更低的系統(tǒng)成本、更低的工作溫度、更低的供電電壓以及更低的功耗。 2．負(fù)載阻抗： 8Ω 。12dB） 5．靈敏度：話筒輸入： 5mV。因此，在實際 HiFi 高保真放音系統(tǒng)中，一般不采用乙類功放，而采用線性失真小的甲類功 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 13 放或甲乙類功放。 圖 21 系統(tǒng)組成框圖 確定各級的增益分配 放大倍數(shù) Vs. dB 數(shù) 0dB：一般將信號電平（ 0dB）即 作為衡量放大器靈敏度的參考標(biāo)準(zhǔn)。所以取整個電路的增益為 138dB。不足以推動以后的功放電路。 VRPU LoL ??? 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 15 圖 22 前置放大器電路圖 電路中二極管 D1 作用是：當(dāng)線路輸入是 時， D1導(dǎo)通，此時 LF353（ 2）也為一個電壓跟隨器，信號不經(jīng)過放大直接到音調(diào)控制級的輸入端。由 Auf2 = 1+R23/R22 及 R21=R23//R22， Auf2=180 可得 R21=R22=1K， R23=160K。 音調(diào)控制級 音調(diào)控制器主要是控制，調(diào)節(jié)音響放大器的幅頻特性，他只對低頻與高頻的增益進(jìn)行提升與衰減，中音頻的增益保持 0dB 不變。 設(shè)電容 C31=C32 C33，在中，底音頻區(qū)， C33 可視為開路，在中，高音頻區(qū)， C31， C32 可視為短路。 第二：高頻提升與衰減： 高頻等效電路如圖 25 所示： 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eBD a t e : 13 M a y 20 03 S he e t of F i l e : F : \新建文件夾 \ M yD e s i gn .ddb D r a w n B y:R P 2R1 R2R4C3A1R3+ V C CGND V e eViVo高頻等效電路（ a ）R3Ra RbRcC3R P 2A1 V e eGND + V C CViVo等效電路圖（ b ） 圖 25 高頻等效電路 電阻關(guān)系式為： Ra=R31+R31+（ R31R31/R32） Rb=R34+R32+（ R34R32/R31）