【正文】 號(hào)進(jìn)行放大，同時(shí)還有切換信號(hào)和控制音量等功能，因此又稱(chēng)控制放大器，而功率放大器（又稱(chēng)后置放大器）的主要作用是供給揚(yáng)聲器工作時(shí)所需的功率。 在音響系統(tǒng)中的前置放大器，是連接信號(hào)源與功放的樞紐和橋梁。 平衡控制：是立體聲前置放大器的特有裝置，用于調(diào)整左、右聲道的音量差別，以校正聆聽(tīng)者偏離左、右音箱中線(xiàn)時(shí)的聲像偏離，或是校正左、右聲道的增益差。當(dāng)?shù)鸵綦娢黄?RP3 動(dòng)臂滑到右端時(shí)，與 上述情況相反，因而低音衰減最大。比較高檔的音響設(shè)備中多采用多頻段頻率均衡方式，以達(dá)到更細(xì)致地校正頻響的效果。 高音調(diào)節(jié)時(shí)，當(dāng)W2滑臂到左端時(shí)，因 C3 對(duì)高音信號(hào)可視為短路，高音信號(hào)經(jīng)過(guò) R C3直接送入運(yùn)放，輸入量最大；而高音輸出則經(jīng)過(guò) R W C3負(fù)反饋送入運(yùn)放，負(fù)反饋量最小，因而高音提 升最大；當(dāng) W2 滑臂到右端時(shí)，則剛好相反，因而高音衰減最大。 目前，許多中高檔 AV功放電路中都采用了專(zhuān)用音調(diào)控制 IC，如M62411FP、 TDA731 TDA7449 等。 響度補(bǔ)償控制，是為了彌補(bǔ)人耳在音量小時(shí)對(duì)聲音的低頻域及高頻域的聽(tīng)覺(jué)靈敏度下降的缺陷，而自動(dòng)改變放大器頻響的一種電路。當(dāng)滑 動(dòng)臂滑向任一頂端時(shí)，一個(gè)聲道的強(qiáng)度增加 3dB 左右，而另一個(gè)聲道的強(qiáng)度則變得很小，甚至變?yōu)榱?，這樣就實(shí)現(xiàn)了左右平衡控制。 集成電路功率放大器： 它的最突出優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，外圍電路簡(jiǎn)單，組裝方便，不足之：處是電聲指標(biāo)（功率、頻響、 失真度、信噪比等）和音質(zhì)皆不如分立元件組成的放大器。共同組成了互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)的差分輸入放大級(jí)。 220V 市電經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān) S1 和保險(xiǎn)管（ F1），后進(jìn)入變壓器初級(jí)，變壓器的次級(jí)輸出雙 18V 交流，雙 18V送入由 D1 組成的橋式整流電路，經(jīng)過(guò)橋式整流和 C1，C2（ 6800UF/35V）的濾波后，輸出的空載電壓約為正負(fù) 24V左右（ U=*18V），正負(fù) 24V 為 JRC4558 和功放電路以及保護(hù)電路。 整機(jī)頻率特性調(diào)試 當(dāng)?shù)皖l截止頻率不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)增大耦合電容值。 （ 4）切斷電源式保護(hù)電路：在功率放大器因過(guò)載等原因而出現(xiàn)過(guò)流時(shí)，保護(hù)電源電路。 該電路以 Q Q5為中心，組成了直流電壓取樣檢測(cè)電路。 Q3 對(duì)輸出電路進(jìn)行過(guò)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)。 22 為了使過(guò)載保護(hù)電路不影響放大器的正常使用，電路中增加了 C1。 圖 2 中的觸發(fā)器則是一個(gè)由 4001 集成 塊中的“或非”門(mén)組成的典型 R－ S觸發(fā)器，設(shè) C4 負(fù)端接 R 端， Q7 集電極接 S 端，則輸出端 Q 與 R、 S 端的關(guān)系見(jiàn)附表。振蕩器輸出的方波信號(hào)，經(jīng) R16隔離，再通過(guò) Q9 放大后驅(qū)動(dòng) D7閃亮報(bào)警。其電路工作原理如下（圖 3）： 電路中的①、②兩腳都是保護(hù)電 24 路的輸入端，當(dāng)②腳電路外圍出現(xiàn)正電壓或負(fù)電壓時(shí)，電路的繼電器輸出端⑥腳則輸出高電平 ，繼電器因沒(méi)有回路電流而不能吸合，起到電路保護(hù)的作用。如一臺(tái)聲寶 BD808 功放機(jī)。 大功率的家用功放的主聲道均采用了 OCL 電路作功率放大。 ② 9014 管腳圖及封裝 保護(hù)電路原理圖 26 發(fā)射極 基極 集電極 ③ 三極管參數(shù) 集電極最大耗散功率 PCM＝ （ Tamb=25℃） 集電極最大允許電流 ICM= 集電極基極擊穿電壓 BVCBO=50V 集電極發(fā)射極擊穿電壓 BVCEO=45V 發(fā) 射極基極擊穿電壓 BVEBO=5V 集電極發(fā)射極飽和壓降 VCE(sat)= (IC=100mA。 （ 3）圖紙類(lèi)型、尺寸、底色、標(biāo)題欄等的選擇。 （ 9）執(zhí)行“ Design”菜單下的“ Update PCB..”命令直接創(chuàng)建 PCB 文件。 (4) 同一種元件的高度應(yīng)當(dāng)盡量一致。我設(shè)計(jì)的這種功率放大器，性能較好、成本較低等特點(diǎn)，即是合并式功率放大器。在大量的調(diào)試后，就慢慢明晰造成這些現(xiàn)象的原因，也逐漸學(xué)會(huì)如何去調(diào)試電路，從而達(dá)到開(kāi)始時(shí)設(shè)置的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。首先要感謝就是我們的指導(dǎo)老師，門(mén)宏老師，謝謝老師能夠在百忙之中指導(dǎo)我們一步一步的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，從搜集資料到畢業(yè)設(shè)計(jì)的構(gòu)思寫(xiě)作，不停的指導(dǎo)我們細(xì)心修改設(shè)計(jì)草案，門(mén)宏老師，謝謝你，謝謝你的指導(dǎo)！ 在這半年的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間內(nèi)，我花了大量時(shí)間查找資料，但我人生也收獲了許多，不管是從鞏固知識(shí)的角度，還是從設(shè)計(jì)思想的角度都有一個(gè)質(zhì)的飛躍，不管我以后從事任何行業(yè)，這都是我人生一筆巨大的財(cái)富。當(dāng)輸入不同的正弦信號(hào)時(shí)，電路輸出的正弦信號(hào)是千變?nèi)f化的，期間會(huì)出現(xiàn)許多問(wèn)題。 然后通電進(jìn)行調(diào)試：改變 VOLUME、 BASS、 TREBLE 按鈕的阻值大小，它的音量、高音、低音有明顯的變化。 (2) 安裝時(shí)，要確保元件的極性正確，如二極管的正、負(fù)板、三極管的 e、 b、c 極，電解電容的正、負(fù)極等。 （ 7）調(diào)整元件位置，并使用“畫(huà)線(xiàn)”工具連接。具體步驟如下： （ 1）打開(kāi) Multisim 軟件并建立一個(gè)放置仿真 電路圖的文件夾； （ 2）規(guī)劃電路界面； （ 3）調(diào)出所有仿真電路所需的元件； （ 4）將仿真電路用的元件按原理圖繪制在 Multisim 的工作區(qū)域內(nèi)； （ 5）連接線(xiàn)路和放置節(jié)點(diǎn)； （ 6）連接儀器儀表； （ 7）執(zhí)行仿真命令。 25 當(dāng)電路過(guò)載時(shí)，整流橋 D9 將些信號(hào)檢測(cè)出來(lái)，使 VT21 導(dǎo)通， VT22 截止， VT23導(dǎo)通，繼電器 K1吸合，從而使左、右揚(yáng)聲 器斷開(kāi)，電路得到保護(hù)。在電路保護(hù)時(shí)測(cè)集成電路 UPC1237 的②腳有不穩(wěn)定的電壓出現(xiàn)。實(shí)際上在應(yīng)用中。電路的保護(hù)十分靈敏，保護(hù)電路的動(dòng)作時(shí)間小于 1 秒，只要外圍電路的元件選取得當(dāng)，電路工作十分可靠。 圖 2 中由 4001 集成塊中兩個(gè)“或非”門(mén)和 Q D7等組成的保護(hù)指示電路， 4001－ c、 4001－ d 接成“非”門(mén)，與 R1 R1 C7 組成一個(gè)多諧振蕩器。由于 C6 兩端的電壓不能突變，其正端在開(kāi)機(jī)時(shí)被拉低為地電位，加之 C6 的充電電路時(shí)間常數(shù)較大，以及D4的存在，使 Q8不能立即導(dǎo)通。這一電壓經(jīng) R R R2 分壓，仍大于 ，足以使Q3導(dǎo)通。 R R R R Q3 等 組成了過(guò)載檢測(cè)電路（左聲道的過(guò)載檢測(cè)電路未畫(huà)出）。 (2)過(guò)載保護(hù)：當(dāng)輸出電流超過(guò)額定輸出電流的 1 倍左右時(shí)，過(guò)載檢測(cè)電路輸出保護(hù)控制信號(hào)，控制輸出電路斷開(kāi)，保護(hù)揚(yáng)聲器及功放。 （ 2）分流式保護(hù)電路：由過(guò)載檢測(cè)及分流控制組成，當(dāng)輸出過(guò)載時(shí)，過(guò)載檢測(cè)電路輸出過(guò)載信號(hào)，控制并聯(lián)在兩功率管基極之間的分流電路，使其內(nèi)阻減小，分流增加，減少了大功率管的輸出電流，保護(hù)功率管和揚(yáng)聲器。 運(yùn)行結(jié)果分析 電路中設(shè)置了兩個(gè)滑動(dòng)變阻器，分別為調(diào)節(jié)話(huà)筒及前置級(jí)相對(duì)信號(hào)的強(qiáng)弱，適 當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)其阻值，便可得到總音量效果。交流閉環(huán)增益為 KVC＝ 1＋ R5/ R6≈ 22dB。 同理，當(dāng)音頻信號(hào)處于“負(fù)半周”時(shí)， VT13 導(dǎo)通， VT11 截止，“負(fù)半周”信號(hào)經(jīng) VT1VT14 差分放大后，從 VT13 的集電極直接耦合 VT16，的基極，經(jīng) VT16 放大到足夠的幅度，激勵(lì) VT1 VT10 輸出負(fù)半周信號(hào)。分立元件構(gòu)成的電路結(jié)構(gòu)，被應(yīng)用在很多功率放大器中。圖 9為普及型功放常采用的一種控制方式，僅使用一個(gè)線(xiàn)性電位器。為實(shí)現(xiàn)遙控，也有采用雙聯(lián)馬達(dá)電位器的。 圖 6 所示為衰減負(fù)反饋混合式高 低音調(diào)節(jié)的音調(diào)控制電路。低音調(diào)節(jié)時(shí)，當(dāng) W1 滑臂到左端時(shí)， C1 被短路， C2 對(duì)低音信號(hào)容抗很大，可視為開(kāi)路；低音信號(hào)經(jīng)過(guò) R R3 直接送入運(yùn)放，輸入量最大；而低音輸出則經(jīng)過(guò) R W R3 負(fù)反饋送入運(yùn)放，負(fù)反饋量最小，因而低音提升最大；當(dāng) W1 滑臂到右端時(shí)，則剛好與上述情形相反，因而低音衰減最大。 特點(diǎn)：內(nèi)含相位補(bǔ)償電路，噪聲低， Vin=；速度高，頻帶寬， fT=3MHz；可采用雙列直播封裝（ DIP 8）或微型雙列 8腳塑料封裝（ SOP 8） JRC4558內(nèi)部框圖 前置放大電路原理圖 10 JRC4558引腳功能表 表一 JRC4558引腳功能表 引出端序號(hào) 符號(hào) 功能 1 OUT1 輸出端 1 2 INT1（ ） 反向輸入端 1 3 INT1(+） 正向輸入端 1 4 VEE 負(fù)電源 5 INT2（ ） 正向輸入端 2 6 INT2(+） 反向輸入端 2 7 OUT2 輸出端 2 8 VCC 正電源 音調(diào)控制電路 音調(diào)控制電路的作用主要是為了滿(mǎn)足聽(tīng)音者自己的聽(tīng)音愛(ài)好，通過(guò)對(duì)聲音某部分頻率信號(hào)進(jìn)行提升或者衰減，使整個(gè)的聲場(chǎng)更加符合聽(tīng)音者對(duì)聽(tīng)覺(jué)的要求。因?yàn)榉答伝貋?lái)的容抗大，而電位器的 50K 全部串聯(lián)在負(fù)反饋電路中，低音在負(fù)反饋中不起作用。 音調(diào)控制電路：用來(lái)調(diào)節(jié)信號(hào)的低頻、中頻和高頻的成分比例，以滿(mǎn)足不同的聆聽(tīng)要求。但如果功放機(jī)的質(zhì)量根本就沒(méi)達(dá)到那么高的水平，而又要將它設(shè)計(jì)成分體的形式，不難推斷這很大程度上是出于商 8 業(yè)上的原因了。 C1（ C6）是輸入耦合電容， C4（ C9）是輸出耦合電容；在電路接有感性負(fù)載揚(yáng)聲器時(shí)，R C5（ R1 C10）可確保高頻穩(wěn)定性。 5 總體框圖 第二章 電路設(shè)計(jì) 電源電路 電源電路由電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路組成。 技術(shù)要求： ① 聲道數(shù)：雙聲道 ② 額定輸出功率：每聲道 20W ③ 輸入靈敏度： 100mv ④ 輸入阻抗 。合并式 功放電路是在合并式功放電路的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的。 現(xiàn)在功率放大器，提高了音質(zhì)。輸入級(jí)和電壓放大級(jí)采用線(xiàn)性較好的沃爾漫電路，差分管及電流推動(dòng)管分別為很出名的 K170、 J74（可用 K38 J109 孿生對(duì)管對(duì)換）對(duì)管和 K21 J77 中功率 MOS 管，功率輸出級(jí)為 2SC5200 和 2SA1943大 功率東芝管并聯(lián)輸出，功率強(qiáng)勁，驅(qū)動(dòng)阻抗 2Ω的喇叭也輕松自如，毫不費(fèi)力。為了獲得足夠大的輸出功率驅(qū)動(dòng)負(fù)載工作，故需要有足夠高的電壓放大倍數(shù)。由于合并式電路采用直接耦合方式，為了保證電路工作穩(wěn)定，必須采取有效措施抑制零點(diǎn)漂移。 這款功放采用了典型的 OCL功放電路，為全互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)式純甲類(lèi) DC結(jié)構(gòu)，功放的每一級(jí)放大均工作于甲類(lèi)狀態(tài)。根據(jù)實(shí)例電路圖和已經(jīng)給定的原件參數(shù)，使用軟件模擬電路，并對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)分析，動(dòng)態(tài)分析，顯示波形圖，計(jì)算數(shù)據(jù)等操作。功率放大器在擴(kuò)聲系統(tǒng)中起著極其重要作用，如果沒(méi)有功率放大器，揚(yáng)聲器就不能放聲 ,也就無(wú)擴(kuò)聲可言。前后級(jí)放大器是將 1訊源選擇 2電平控制 3電壓放大這 4 三部分獨(dú)為一體，純后級(jí)是將電壓放大和功率放大獨(dú)為一體（或兩體）有左右各一路輸入這種做法可在結(jié)構(gòu)上、分布上、用料上更合理，因此在檔次上前后級(jí)分體式放大器比合并式要高一些。 合并式功放價(jià)錢(qián)較便宜，且使用方便，完全能夠滿(mǎn)足一般的家庭需要。 音量控制