【正文】 失真。示波器顯示的波形如下：圖 總噪聲由示波器的顯示結(jié)果可知：；；。討論了功率集成芯片的應(yīng)用、如何降低噪聲、如何設(shè)計(jì)電路以實(shí)現(xiàn)大功率、超低頻等問(wèn)題。對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果沒(méi)有作出最后的檢驗(yàn)，也感到遺憾。在噪聲方面也得到了很大改善。其間，查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，反復(fù)修改論文，每一個(gè)過(guò)程都是對(duì)自己能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。這次實(shí)踐是對(duì)自己大學(xué)三年所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識(shí)還很不全面。最后，向在百忙之中審閱我的論文的評(píng)委老師表示最誠(chéng)摯的感謝! 附錄附錄附錄一 英文文獻(xiàn)及翻譯 譯文附錄二 總體電路原理圖。比如缺乏綜合應(yīng)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力，對(duì)芯片的不了解等。在此特向老師和幫助過(guò)我的同學(xué)致以最崇高的敬意和最衷心的感謝！本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我大學(xué)生活中重要的一步，對(duì)我今后的學(xué)習(xí)和工作有很大的積極作用。由以上分析可見(jiàn)，本設(shè)計(jì)在誤差允許的范圍內(nèi)可以達(dá)到本課題的設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)低噪聲、大功率、超低頻。（2） 帶寬由測(cè)試結(jié)果可知，前置放大器的通帶為 ~；低通濾波器的通帶為1mHz~ ；由已知有功率放大器的頻響為5Hz以上。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)課題的提出與可行性進(jìn)行了研究，在查閱大量文獻(xiàn)資料的情況下發(fā)現(xiàn)基于低噪聲、大功率的音頻設(shè)備具有很大的市場(chǎng)應(yīng)用潛力。測(cè)試完數(shù)字示波器的噪聲后，在測(cè)試由低噪聲前置放大器及超低頻功率放大器等組成的音響系統(tǒng)的噪聲。經(jīng)調(diào)試觀(guān)察可見(jiàn)，波形如下：圖 由示波器的測(cè)試結(jié)果可知，輸入輸出波形幅度幾乎相等，所以可近似認(rèn)為低通濾波器沒(méi)有放大電壓。在誤差允許的范圍內(nèi)，可認(rèn)為相等。（一）XBP1仿真輸出圖形如下所示： XBP1測(cè)試結(jié)果圖5. 3 上限截止頻率圖 下限截止頻率綜上分析可知，前置放大電路為帶通電路，~。30mV。元器件選用：如用分立器件組裝，各單元除要求全部正品器件外，誤差范圍應(yīng)177。這使電路有效地抵消了通常電路中信號(hào)在傳輸過(guò)程中電壓、電流相位差引起的自激和損耗現(xiàn)象。電路系直耦。 D200W原理圖電路結(jié)構(gòu)：差動(dòng)輸入級(jí)由VTVTVT8等組成。 D200W 管腳圖 D200W基本原理框圖如下：差分放大電壓放大同步動(dòng)態(tài)偏置乙類(lèi)功率 放大綜合控制電路+—— D200W基本原理框圖D200W前級(jí)采用差分放大、恒流源供電，激勵(lì)級(jí)電壓放大亦用恒流負(fù)載。集成功放具有工作可靠，外圍電路簡(jiǎn)單，保護(hù)功能較完善，易制作調(diào)試等優(yōu)點(diǎn)。方案二：采用專(zhuān)用的功放集成芯片。K值不能太大，否則會(huì)使電阻的取值較大，從而使引入的誤差增加，通常選擇1K10.本次設(shè)計(jì)取K=1，由公式（）=1 ，fc=100Hz得C=1uF，C1=?？梢?jiàn)，只有正反饋引入得當(dāng)，就既可能在時(shí)使電壓放大倍數(shù)增加，又不會(huì)因正反饋過(guò)強(qiáng)而產(chǎn)生自激震蕩。有源濾波器是指由放大電路及RC網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的濾波器電路，它實(shí)際上是一種具有特定頻率響應(yīng)的放大器。三、各元件的參數(shù)選擇和計(jì)算電路中電容C11是用作噪聲去耦合的，可以用小體積大容量的鉭電容或普通電解電容，一般選為10μF，R11可選用較大的電阻，取1MΩ，電阻R12取10K，第二個(gè)NE5532構(gòu)成的是放大倍數(shù)為56的電壓放大電路，同相交流放大電路的平衡電阻可盡量選得大一些，一般為10K以上，這樣有利于提高放大電路的輸入電阻，由于輸入電阻為47K，故選RP2的阻值為47K，R21取1K，耦合電容C12為10μF。為提高前置放大器電路輸入電阻和共模抑制性能，減小輸出噪聲，提高帶負(fù)載能力，采用集成運(yùn)算放大器構(gòu)成前置放大器電路時(shí)，必須采用同相比例放大電路結(jié)構(gòu)。 前置放大器：35dB。要求盡可能的放大功率，所以放大部分采用“超級(jí)功放王”D200W模塊。在Multisim中連線(xiàn)的起點(diǎn)和終點(diǎn)不能懸空。該窗口與上圖一樣。下面將以74LS00為例說(shuō)明兩種方法。與NI LabVIEW和SignalExpress軟件的集成，完善了具有強(qiáng)大技術(shù)的設(shè)計(jì)流程，從而能夠比較具有模擬數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)建模測(cè)量。 三、快捷鍵一覽　　enter——選取或啟動(dòng) 　　esc——放棄或取消 　　f1——啟動(dòng)在線(xiàn)幫助窗口 　　tab——啟動(dòng)浮動(dòng)圖件的屬性窗口 　　pgup——放大窗口顯示比例 　　pgdn——縮小窗口顯示比例 　　end——刷新屏幕 　　del——?jiǎng)h除點(diǎn)取的元件（1個(gè)） 　　ctrl+del——?jiǎng)h除選取的元件（2個(gè)或2個(gè)以上） 　　x+a——取消所有被選取圖件的選取狀態(tài) 　　x——將浮動(dòng)圖件左右翻轉(zhuǎn) 　　y——將浮動(dòng)圖件上下翻轉(zhuǎn) 　　space——將浮動(dòng)圖件旋轉(zhuǎn)90度 　　crtl+ins——將選取圖件復(fù)制到編輯區(qū)里 　　shift+ins——將剪貼板里的圖件貼到編輯區(qū)里 　　shift+del——將選取圖件剪切放入剪貼板里 　　alt+backspace——恢復(fù)前一次的操作 　　ctrl+backspace——取消前一次的恢復(fù) 　　crtl+g——跳轉(zhuǎn)到指定的位置 　　crtl+f——尋找指定的文字 　　alt+f4——關(guān)閉protel 　　spacebar——繪制導(dǎo)線(xiàn)，直線(xiàn)或總線(xiàn)時(shí)，改變走線(xiàn)模式 　　v+d——縮放視圖，以顯示整張電路圖 　　v+f——縮放視圖，以顯示所有電路部件 　　home——以光標(biāo)位置為中心，刷新屏幕 　　esc——終止當(dāng)前正在進(jìn)行的操作，返回待命狀態(tài) 　　backspace——放置導(dǎo)線(xiàn)或多邊形時(shí)，刪除最末一個(gè)頂點(diǎn) 　　delete——放置導(dǎo)線(xiàn)或多邊形時(shí)，刪除最末一個(gè)頂點(diǎn) 　　ctrl+tab——在打開(kāi)的各個(gè)設(shè)計(jì)文件文檔之間切換 　　alt+tab——在打開(kāi)的各個(gè)應(yīng)用程序之間切換 　　 Multisim是美國(guó)國(guó)家儀器（NI）有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級(jí)的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作。所有Protel99設(shè)計(jì)文件都被存儲(chǔ)在唯一的綜合設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)中，并顯示在唯一的綜合設(shè)計(jì)編輯窗口。13　V輸入阻抗RIN　30300　30300　KΩ輸出電流ISC　103860103860mA表 交流電氣參數(shù)（若無(wú)特別說(shuō)明，Vs=177。18V177。12177。V電源 V 差分輸入電壓：VDIFF …………………… 177。（5）組件內(nèi)部損壞，應(yīng)更換好的集成塊。10V50k200k輸出電阻75Ω輸出短路電流25mA電源電流mA功耗5085mW轉(zhuǎn)換速率RL≥2kΩV/ms共模抑制比Rs≤10kΩ，UCM=177。UA741芯片是高增益運(yùn)算放大器，常用于軍事，工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用。三、簡(jiǎn)單二階低通有源濾波器為了使輸出電壓在高頻段以更快的速率下降，以改善濾波效果，再加一節(jié)RC低通濾波環(huán)節(jié)，稱(chēng)為二階有源濾波電路。濾波器的階數(shù)越高[6]，幅頻特性衰減的速率越快，但RC網(wǎng)絡(luò)節(jié)數(shù)越多，元件參數(shù)計(jì)算越繁瑣，電路的調(diào)試越困難。而低通濾波器又可以分為無(wú)源低通濾波器和有源低通濾波器。4. 爆玉米噪聲(popcorn frequency)：半導(dǎo)體的表面若受到污染便會(huì)產(chǎn)生這種噪聲，其影響長(zhǎng)達(dá)幾毫秒至幾秒，噪聲產(chǎn)生的原因仍然未明，在正常情況下，并無(wú)一定的模式。( 4 ) 用固態(tài)晶體管為功率器件的開(kāi)關(guān)放大器隨著半導(dǎo)體器件的發(fā)展，尤其是電力電子器件的發(fā)展，固態(tài)器件的耐壓、電流以至工作頻率均有增加，為固態(tài)大功率放大器提供了極好的條件，故近年來(lái)，固態(tài)放大器有了長(zhǎng)足的發(fā)展，兆瓦級(jí)的放大器和加熱設(shè)備都有產(chǎn)品出現(xiàn)。 4 種大功率放大器( 1 )用電子管為功率放大器的模擬放大器用電子管作為末級(jí)放大器件，采用模擬放大技術(shù)被廣為應(yīng)用多年，是經(jīng)典、成熟的技術(shù)，被世界各國(guó)使用至今。低噪聲放大電路的設(shè)計(jì)要求[4]為保證微弱的接受信號(hào)不被環(huán)境和電路內(nèi)部固有噪聲所淹沒(méi)[79]，所以必須要求： ( 1 )足夠的增益和頻帶寬度； ( 2 )良好的增益線(xiàn)性，較小的失真； ( 3 )較低的輸入阻抗； ( 4 )降低電路元件內(nèi)部噪聲；( 5 )降低輸入電阻的熱噪聲。瞬態(tài)響應(yīng)好的器材應(yīng)當(dāng)是信號(hào)一來(lái)就立即響應(yīng)，信號(hào)一停就嘎然而止，決不拖泥帶水。負(fù)反饋雖然使放大倍數(shù)蒙受損失，但能夠有效地拓寬頻響，減小失真，因此應(yīng)用極為廣泛。低通濾波器主要實(shí)現(xiàn)頻率的選擇，達(dá)到通帶為0~100Hz的要求。 本課題的研究?jī)?nèi)容及總體設(shè)計(jì)方案本課題主要研究低噪聲前置放大器和超低頻功率放大器。這些優(yōu)質(zhì)功放模塊體積小、性能優(yōu)越、保護(hù)功能齊全、外圍電路簡(jiǎn)單、易制作易調(diào)試。場(chǎng)效應(yīng)管是一種很有潛力的功率放大器件，它具有噪聲小、動(dòng)態(tài)范圍大、負(fù)溫度特性等特點(diǎn)，音色和電子管相似，保護(hù)電路簡(jiǎn)單。音頻功率放大器是一個(gè)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟的領(lǐng)域，幾十年來(lái)，人們?yōu)橹冻隽瞬恍傅呐?，無(wú)論從線(xiàn)路技術(shù)還是元器件方面，乃至于思想認(rèn)識(shí)上都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。隨著生活水平的提高，人們?cè)絹?lái)越注重視覺(jué)，音質(zhì)的享受。前置放大器主要任務(wù)是完成小信號(hào)電壓放大，同時(shí)要求低噪音。穩(wěn)壓電源主要任務(wù)是為前置放大器、低通濾波器、功率放大器提供穩(wěn)定的直流電壓。s main task is to realize the voltage amplification and as efficiency as possible to provide a large power to the load. This design uses the integrated circuits NE5532, UA741 and D200W realize the design requirements, and simulation with Multisim software. The design of the circuit structure which takes full advantage of the excellent performance of the integrated amplifier is simple and practical.The experimental results show that the power amplifier and preamplifier have good index, higher practicability and provide a broad idea for power amplifier design in bandwidth, distortion degree and noise.Keywords: preamplifier, power amplifier, low pass filter, low noise, low frequency 目錄目錄1 緒論 1 音頻功率放大器簡(jiǎn)介 1 前置放大器及功率放大器的發(fā)展現(xiàn)狀 3 本課題的研究?jī)?nèi)容及總體設(shè)計(jì)方案 42 基礎(chǔ)知識(shí)介紹 5 放大器常見(jiàn)名詞 5 前置放大器及功率放大器的相關(guān)知識(shí) 6 前置放大器的噪聲 9 低通濾波器簡(jiǎn)介 113 芯片及軟件介紹 14 UA741集成運(yùn)放簡(jiǎn)介 14 NE5532集成運(yùn)放簡(jiǎn)介 16 Protel 99 簡(jiǎn)介 19 234 放大器設(shè)計(jì) 26 系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本要求 26 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案及框圖 26 低噪聲前置放大器設(shè)計(jì) 28 低通濾波器設(shè)計(jì) 30 功率放大器設(shè)計(jì) 34 總體電路原理圖 405 測(cè)試結(jié)果 41 前置放大器測(cè)試結(jié)果 41 低通濾波器測(cè)試結(jié)果 44 噪聲測(cè)試結(jié)果 486 結(jié)論 50參考文獻(xiàn) 52致謝 54附錄 56附錄一 英文文獻(xiàn)及翻譯 56附錄二 總體電路原理圖 73 緒論　1 緒論功率放大器在家電、數(shù)碼產(chǎn)品中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，與我們?nèi)粘Ｉ畹穆?lián)系越來(lái)越密切。所以，為了使產(chǎn)品得到大多數(shù)人的認(rèn)可，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上兼顧低成本和大多數(shù)人的使用習(xí)慣和要求[1]。%以下。目前市場(chǎng)上的集成功放產(chǎn)品價(jià)格已經(jīng)很低并且種類(lèi)也很多，典型的有LM187TDA152TDA1514等。低噪聲放大器被廣泛應(yīng)用于視頻放大器中，是數(shù)字電視和超寬頻信號(hào)處理器必不可少的一部分[5]。前置放大器主要任務(wù)是完成小信號(hào)的電壓放大，同時(shí)要求低噪聲。負(fù)反饋導(dǎo)致放大倍數(shù)減小的反饋稱(chēng)為負(fù)反饋。瞬態(tài)響應(yīng)器材對(duì)音樂(lè)中突發(fā)信號(hào)的跟隨能力。低噪聲前置放大電路的影響因素[4]( 1 )電導(dǎo)體內(nèi)電流的電子能量不規(guī)則波動(dòng)產(chǎn)生的具有寬帶特性的熱噪聲； ( 2 )由于晶體表面不斷產(chǎn)生或整合載流子而產(chǎn)生的閃爍噪聲；( 3 )由半導(dǎo)體內(nèi)具有粒子特性的電流載流子所產(chǎn)生肖特基噪聲。低頻、超低頻放大器的實(shí)現(xiàn)途徑超大功率等級(jí)的低頻、超低頻放大器，由末級(jí)功率器件及放大電路決定的，可以有下述4 種途徑實(shí)現(xiàn)：( 1 ) 用電子管為功率放大器件的模擬放大器；( 2 ) 用電子管為功率放大器件的開(kāi)關(guān)放大器；( 3 ) 用充氫閘流管為功率放大器件的開(kāi)關(guān)放大器；( 4 ) 用固態(tài)晶體管為功率放大器件的開(kāi)