【正文】 郭老師深厚扎實的學識，嚴謹?shù)膶W風和真誠謙遜的品質(zhì)，使我在這次設計過程中收益匪淺。這次畢業(yè)設計是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎知識一次實際檢驗和鞏固。所以功率放大方面還需進一步設計更大功率的功率放大電路。二、 由于電阻、電容等元件的誤差，三極管本身特性的不穩(wěn)定性，其容易受周圍環(huán)境的影響等原因，使實驗結果存在誤差。由測試結果可知：（1） 噪聲由噪聲的測試結果可見，當示波器測得的系統(tǒng)噪聲減去示波器內(nèi)部噪聲后所得噪聲為系統(tǒng)真實噪聲， uV為系統(tǒng)平均噪聲。 結論6 結論本文在現(xiàn)有音頻系統(tǒng)中前置放大器及功率放大器的基礎上，通過對前置放大器和功率放大器的設計，可以實現(xiàn)低噪聲 、大功率、超低頻，達到了設計要求。 噪聲測試結果本設計要用AV4446型數(shù)字示波器測試噪聲。所以電路設計或參數(shù)選取中必有錯誤。設計的放大倍數(shù)為56，在誤差允許的范圍內(nèi)，可以得到，所以本設計滿足設計要求。 總體電路原理圖由于直接耦合是前后級直接連接，比阻容耦合頻率響應要好，又因無需大電容量集成，提高了電流增益和放大器效率，被廣泛用于線性集成電路中，因此本設計采用直接耦合方式連接。本電路調(diào)整點僅為R15。（三）過流和過壓保護電路：VTVT15是末級功率管跟隨級電流采樣管。當無信號輸入時(靜態(tài))，(對V)的穩(wěn)定偏壓經(jīng)RVDVT6的eb結、R14，構成差動輸入級的靜態(tài)偏置和VT5的靜態(tài)偏置，可以推算出，晶體管VT5處于截止狀態(tài)?？偲秒娏鞴┙o穩(wěn)定電源由VDCVDR1等組成。由于乙類同步動態(tài)偏置作用，電路自動調(diào)整能力很強。實際電路又不同于國外介紹的超甲類（新甲類）同步動態(tài)偏置電路。許多優(yōu)質(zhì)功放均是分立功放。這種方案的優(yōu)點是：由于反饋深度容易控制，故放大倍數(shù)容易控制。電路的輸出電壓與輸入電壓的相位相反，故此時通過電容C引到集成運放同相端的反饋是負反饋，反饋信號將起著削弱輸入信號的作用，使電壓放大倍數(shù)減小，所以該反饋將使二階有源低通濾波器的幅頻特性高頻端迅速衰減，只允許低頻端信號通過。三階及以上低通濾波器的設計計算復雜，所以選擇二階有源低通濾波器電路，即n=2。又由于要求低噪聲，所以選用高性能低噪聲金屬薄膜電阻[5]。它提高了帶負載的能力。主要考慮的技術指標是帶寬、電壓增益、噪聲和轉(zhuǎn)換速率等。確定各級的增益分配：因為本設計的輸出功率為400W，則只考慮一個聲道可得負載上的電壓為 ： 又話筒輸入為5mV，則整個電路的增益為20lg（）=75dB。 系統(tǒng)設計總體方案及框圖本文以音響設計為例，通過對音響中前置放大器和功率放大器的設計來實現(xiàn)本課題的設計要求。當器件放置到電路編輯窗口中后，用戶就可以進行移動、復制、粘貼等編輯工作了，在此不再詳述。reg；74LS按鈕 從TTL工具欄中選擇74LS按鈕打開這類器件的Component Browser窗口，如下圖所示。 　( 3 )Zoom level：設置縮放比例。一、multisim 10概述通過直觀的電路圖捕捉環(huán)境, 輕松設計電路 通過交互式SPICE仿真, 迅速了解電路行為 借助高級電路分析, 理解基本設計特征 通過一個工具鏈, 無縫地集成電路設計和虛擬測試　 通過改進、整合設計流程, 減少建模錯誤并縮短上市時間 二、直觀的捕捉和功能強大的仿真：NI Multisim軟件結合了直觀的捕捉和功能強大的仿真，能夠快速、輕松、高效地對電路進行設計和驗證?，F(xiàn)在可以很快地看到特性的功能，然后用到設計中，按下狀態(tài)欄末端的按鈕，使用自然語言幫助顧問。18V Protel 99 簡介PROTEL是Altium公司在80年代末推出的EDA軟件，在電子行業(yè)的CAD軟件中，它當之無愧地排在眾多EDA軟件的前面，是電子設計者的首選軟件，它較早就在國內(nèi)開始使用，在國內(nèi)的普及率也最高，有些高校的電子專業(yè)還專門開設了課程來學習它，幾乎所有的電子公司都要用到它，許多大公司在招聘電子設計人才時在其條件欄上常會寫著要求會使用PROTEL。12177。13　V過溫　　　177?！?00　10150nA　　200　　200nA　200　　200　PA/℃輸入電流IB(△IB/△T)過溫　200400　200800nA　　700　　1000nA　5　　5　mA/℃電源電流ICC過溫　　　　816mA　　13　　　mA共模輸入范圍VCM　177。20V。（3）組件正常，但由于它所允許的共模輸入電壓太低，可能出現(xiàn)自鎖現(xiàn)象，因而不能調(diào)零。第2管腳是負輸入端；第3管腳是同相端輸入端；第4和第7管腳分別為負直流源和正直流源輸入端；第6管腳為輸出端；第8管腳是懸空端；第1管腳和第5管腳是為提高運算精度。（4）解方程組求出電路中元件的具體數(shù)值。通帶截止頻率fp其定義與放大電路的上限截止頻率相同，通帶與阻帶之間稱為過渡帶，過渡帶越窄，說明濾波器的選擇性越好。但實際濾波器不能達到理想要求。供電電壓Spec5V，TJ=25C1KHz1KHz最低（V）最高（V）增益帶寬積（GBWF）補償電壓（Vos）（最高）nV/p/LMV7515MHz1mV1nVLMV721/210 MHz3 mV3 nVLMV771 MHz mV mVCMOS 輸入運算放大器的噪聲：噪聲電壓主要由高頻區(qū)通道電阻的熱噪聲及低頻區(qū)的低頻噪聲所造成，CMOS 放大器的轉(zhuǎn)角頻率(corner frequency)比雙極放大器高，而寬帶噪聲也遠比雙極放大器高；噪聲電流主要由輸入門極漏電的射擊噪聲所產(chǎn)生，CMOS 放大器的噪聲電流遠比雙極放大器低，但溫度每升高10C，其噪聲電流便會增加約40%。閃爍噪聲大多集中在低頻范圍，對電阻器及半導體會造成干擾，而雙極芯片所受的干擾比場效應晶體管大。其特點是：脈沖電流大，板級電壓高，重復頻率低，平均電流小。( 6 ) 醫(yī)療設備，低頻、超低頻波段的放大器由于其波長特性，對人身有較好的作用，目前有許多低頻、超低頻醫(yī)療設備應用，如肌肉拉傷后的恢復治療、腫瘤加熱治療等。 前置放大器及功率放大器的相關知識一、前置放大器前置放大器是指置于信源與放大器級之間的電路或電子設備， 用于放大信號、降低噪聲干擾、提高信號靈敏度, 使系統(tǒng)獲得所需的數(shù)據(jù)信息。五、響應頻率響應簡稱頻響，衡量一件器材對高、中、低各頻段信號均勻再現(xiàn)的能力。二、阻尼系數(shù)阻尼系數(shù)是指放大器的額定負載(揚聲器)阻抗與功率放大器實際阻抗的比值。所以，本次設計前置放大器采用集成電路實現(xiàn)，功率放大器采用模塊完成。如今人們對前置放大器的要求越來越高，不僅要高保真、高增益、寬頻響，而且要快響應，最好還要低噪聲?，F(xiàn)今功率放大器不僅僅是消費產(chǎn)品(音響) 中不可缺少的設備,還廣泛應用于控制系統(tǒng)和測量系統(tǒng)中。因此在實際使用中有一定的局限性。 音頻功率放大器簡介在現(xiàn)代音響普及中，人們因生活層次、文化習俗、音樂修養(yǎng)、欣賞口味的不同，令對相同電氣指標的音響設備得出不同的評價。實驗結果表明該前置放大器及功率放大器等組成的音響系統(tǒng)在帶寬、功率、噪聲等方面具有較好的指標、較高的實用性，為音響的設計提供了廣闊的思路。本文介紹了音響中超低頻功率放大器及低噪聲前置放大器的基本原理、電路設計等內(nèi)容。功率放大器的主要任務是實現(xiàn)電壓的放大，盡可能高效率地向負載提供足夠大的功率。前置放大器處于處理系統(tǒng)的最前端，用于放大信號、降低噪聲干擾、提高信號靈敏度，使系統(tǒng)獲得所需的處理數(shù)據(jù)。功放按不同的分類方法可分為不同的類型，按所用的放大器件分類，可分為電子管式放大器、晶體管式功率放大器（包括場效應管功率放大器）和集成電路功率放大器（包括厚膜集成功率放大器），目前以晶體管和集成電路式功率放大器為主，電子管功率放大器也占有一席之地。由于集成電路技術的迅速發(fā)展，集成電路功率放大器也大量涌現(xiàn)出來，目前市場上的集成功放產(chǎn)品價格已經(jīng)很低并且種類也很多 , 典型的有LM187TDA152TDA1514等。前置放大器[4]是指置于信源與放大器級之間的電路或電子設備，例如置于光盤播放機與高級音響系統(tǒng)功率放大器之間的音頻前置放大器。本設計可由分立元件組成,也可由集成電路完成。穩(wěn)壓電源主要是為前置放大器、功率放大器提供穩(wěn)定的直流電源。正反饋的作用與負反饋剛好相反，因此使用時應當小心謹慎。設備的信噪比越高表明它產(chǎn)生的雜音越少。低頻、超低頻放大器的工作頻率范圍是: 10~ 300 kHz。( 3 ) 用充氫閘流管為功率器件的開關放大器在俄羅斯，俄羅斯專家采用原本應用于雷達設備領域的大功率充氫閘流管作為功率器件的放大器，用作無線電發(fā)送設備。對于電阻及晶體管(例如雙極及場效應晶體管)來說，由于其電阻值并非為零，因此這類噪聲影響不能忽視。此外，由于不同運算放大器的輸入級采用不同的結構，因此晶體管結構上的差異令不同放大器的噪聲量也大不相同。有源濾波器實際上是一種具有特定頻率響應的放大器。對于n為偶數(shù)的高階濾波器，可以由n/2節(jié)二階濾波器級聯(lián)而成；而n為奇數(shù)的高階濾波器可以由(n1)/2節(jié)二階濾波器和一節(jié)一階濾波器級聯(lián)而成，因此一階濾波器和二階濾波器是高階濾波器的基礎。 有源濾波器的設計有源濾波器的設計，就是根據(jù)所給定的指標要求，確定濾波器的階數(shù)n，選擇具體的電路形式，算出電路中各元件的具體數(shù)值，安裝電路和調(diào)試，使設計的濾波器滿足指標要求，具體步驟如下：（1）根據(jù)阻帶衰減速率要求，確定濾波器的階數(shù)n。寬范圍的共模電壓和無阻塞功能可用于電壓跟隨器。當運放有外接調(diào)零端子時，可按組件要求接入調(diào)零電位器，調(diào)零時，將輸入端接地，調(diào)零端接入電位器，用直流電壓表測量輸出電壓Uo，細心調(diào)節(jié)調(diào)零電位器，使Uo為零（即失調(diào)電壓為零）。用作音頻放大時音色溫暖，保真度高，在上世紀九十年代初的音響界被發(fā)燒友們譽為“運放之皇”。 交流電氣參數(shù)：如表 所示。10V50　　25100　V/mV過溫25　　15　　V/mVRL≥600Ω,Vo=177。16　　　　V過溫　　　177。最小值典型值最大值輸出阻抗ROUTAV=30dB，閉環(huán)　　　　f=10KHz，RL=600Ω　　Ω過調(diào)電壓跟隨器　　　　VIN=100mVPP　　　　CL=100pF，RL=600Ω　10?。ピ鲆鎓=10KHz　　V/mV增益帶寬CL=100pF，RL=600Ω　10　MHz轉(zhuǎn)換速率　　9　V/μS電源帶寬VOUT=177。Protel公司引進了德國INCASES公司的先進技術，在Protel99中集成了信號完整性工具，精確的模型和板分析，幫助你在設計周期里利用信號完整性分析可獲得一次性成功和消除盲目性。 工程師們可以使用Multisim交互式地搭建電路原理圖，并對電路進行仿真。 通過該窗口的6個標簽選項，用戶可以就編輯界面顏色、電路尺寸、縮放比例、自動存儲時間等內(nèi)容作相應的設置。reg。單擊OK按鈕就可以選中74LS00，出現(xiàn)如下備選窗口。負載阻抗：4Ω。穩(wěn)壓電源直接采用相應的直流電源。前置放大電路可以采用集成運算放大器構成的前置放大器，也可以采用專用前置放大器IC構成的前置放大器電路。又因為前置放大級的增益為35dB，即56倍，前置放大級電路采用二級，第一級與第二級采用電容耦合方式，總的電壓放大倍數(shù)為Auf=56，設計中選用Auf1=1，Auf2=56。C2C2C2C24主要用于電源旁路濾波，一般C21，C23用電解電容，其值為220μF，C22，C24用普通的電容，一般取值為22μF。根據(jù)設計要求，選擇巴特沃斯低通濾波器。所以壓控電壓源二階濾波器電路的特點是：運算放大器為同相接法，濾波器的輸入阻抗很高，輸出的阻抗很低，濾波器相當于一個電壓源，其優(yōu)點是電路性能穩(wěn)定，增益容易調(diào)整。此外大部分集成電路內(nèi)部設有過載過熱及感性負載反向電勢安全工作保護。本設計采用“超級功放王” D200W模塊作為功率放大器的主要組成部分。綜合控制電路除保證過熱、過壓、負載短路等保護功能的實現(xiàn)外，并供給同步動態(tài)偏置電路和三級放大偏置電流。功率輸出級由VT1VT1VT1TV1VT1VT 1VT1VTVT21等組成。眾所周知，通常傳統(tǒng)功放電路中的VT12是中間電壓放大級VT9的集電極恒流源負載。因此，不但使VT11組成的末級偏置狀態(tài)更加穩(wěn)定之外，電位始終固定在總電源電壓的中心位置。必須全部采用高壓晶體管。5V ~ 54V；保護電壓：177?？v坐標代表振幅，即信號的強弱，橫坐標代表相位，從圖中可以看出輸出信號是被放大的，不失真的，相位同步的。 低通濾波器測試結果通過Multisim10對電路進行仿真，其仿真電路圖如下：圖 低通濾波器仿真電路（一）XBP1的測試結果如下所示： XBP1仿真結果圖 上限截止頻率利用當，有，所以從仿真結果可以看出，在誤差范圍內(nèi)，可認為3dB帶寬為100HZ，基本滿足設計的頻帶要求。，所以輸出波形不