【正文】 1 方便的打印預覽功能，不用修改 PCB 文件就可以直接控制打印結果； 1 獨特的 3D 顯示可以在制板之前看到裝配事物的效果； 1 強大的 CAM 處理使您輕松實現(xiàn)輸出光繪文件、材料清單、鉆孔文件、貼片機文件、測試點報告等； 1 經過充分驗證的傳輸線特性和仿真精確計算的算法，信號完整性分析直接從 PCB 啟動； 1 反射和串擾仿真的波形顯示結果與便利 的測量工具相結合； 1 專家導航幫您解決信號完整性問題。 Protel 99 是在桌面環(huán)境下第一個以獨特的設計管理和團隊合作技術為核心的全方位的印制板設計系統(tǒng)。13 177。10 177。12 177。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。 基礎知識介紹 11 表 CMOS 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生， CMOS 放大器的噪聲電流遠比雙極放大器低，但溫度每升高 100 C，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 基礎知識介紹 6 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品價格已經很低并且種類也很 多 , 典型的有 LM187 TDA152 TDA1514 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。 基礎知識介紹 13 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。當運放有外接調零端子時，可按組件要 求接入調零電位器，調零時，將輸入端接地，調零端接入電位器，用直流電壓表測量輸出電壓 Uo，細心調節(jié) 調零電位器 ，使 Uo為零（即失調電壓為零）。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。10V 40 15 50 V/mV 過溫 20 10 V/mV 輸出擺動電壓VOUT RL≥600Ω 177。12 177。10V，RL=600Ω 100 KHz VCC=177。按下任何對話框右上角的小問號，然后選擇你所要的信息。通過 Multisim 和虛擬儀器技術， PCB 設計工程師和電子學教育工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原 型設計和測試這樣一個完整的綜合設計流程。 ( 2 )Sheet size：設置電路圖頁面大小。reg；TTL 工具欄 amp。器件在電路圖中顯示的圖形符號，用戶可以在上面的 Component Browser中的 Symbol 選項框中預覽到。 靈敏度： 話筒輸入： 5mV 低噪聲。 放大器設計 27 圖 系統(tǒng)框圖 在開始進行實踐時，首先先確定系統(tǒng)電路的級數(shù)分配，在根據(jù)各級的功能及技術指標要求分配電壓增益，然后分別計算各級電路的參數(shù)。符合上述條件的集成電路有： LF34 LF35LF35 LF35 0P1 OP3 NE553 M521 LM521 LM187 TDA151NE553 NE5534 等。 FC 1 21 0 181。 當輸入 信號時， 此時 第二個 NE5532 為放大器，信號將放大 56 倍后到低通濾波器 的輸入端。 低通濾波器設計 設計思路 低通濾波器是一個通過低頻信號而衰減或抑制高頻信號的部件。 有源 2 階低通濾波器電路如圖 所示， 電路中既引入了負反饋，又引入了正反饋。 巴特沃斯低通濾波器的幅頻特性為： uuocjw 1=w1+wAA（ ）（ ） ， n= 1, 2, 3. . . （ ） 放大器設計 32 20xx1 ( ) + ( )VPV AA ffjf Q f? ? （ ） Butterworth 的二階歸一化傳遞函數(shù)為： H（ s） =1/(s*s+*s+1)；它的化歸一化傳遞函數(shù)可以表示成兩個多項式的比 : 222( s ) = ( s )++uo cuc cAwAAws s wQ （ ） 其中 Auo 為通帶內的電壓放大倍數(shù)， c? 為截止角頻率， Q 為品質因子。且失真度可以做到很小，使音質很純凈。但其中只要有一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題或者搭配不當，則性能很可能低于一般集成功放，為了不至于因過載、過流、過熱等損壞還得加復雜的保護電路。它以簡潔結構、集過壓、過熱、過流（負載短路） 、防揚聲器沖擊、防級性反接等多種保護功能于一體。集成功 放具有工作可靠，外圍電路簡單，保護功能較完善，易制作調試等優(yōu)點 。 方案二： 采用專用的功放集成芯片。 K 值不能太大，否則會使電阻的取值較大，從而使引入的誤差增加，通常選擇 1 K 10. 本次設計取 K=1，由公式（ ）及表 中 Av=1 ， fc=100Hz得 C=1uF，C1=?？梢姡挥姓答佉氲卯?，就既可能在 0f=f 時 使電壓放大倍數(shù)增加，又不會因正反饋過強而產生自激震蕩 。有源濾波器是指由放大電路及 RC 網(wǎng)絡構成的濾波器電路，它實際上是一種具有特定頻率響應的放大器。 三、 各元件的參數(shù)選擇和計算 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 NE5532 構成的是放大倍數(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 放大器設計 30 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。 FC 2 2 2 2 181。 一、 電路形式的選擇 本系統(tǒng)設計選用 NE5532， 因為 同眾多的運放相比 , NE5532 具有高精度、低噪音、高阻抗、高速、寬頻帶等優(yōu)良性能 , 被稱為“ 運放之皇” 。令低通濾波器的 放大倍數(shù) 為 1， 則各級的增益如下： 功 率 放 大 器 ： 40 dB（模塊規(guī)定） 。 由于要求低噪聲，所以設計前置放大器時不僅要從電路 設計 來減少噪聲，而且還要從電阻、電容、集成運算放大器等器件 的選取來 減小 噪聲的影響。 四 、將元器件連接成電路 在將電路需要的元器件放置在電路編輯窗口后，用鼠標就可以方便地將器件連接起來。其中包含的字段有 Database name（元器件數(shù)據(jù)庫），Component Family（元器件類型列表）， Component Name List（元器件名細表）， Manufacture Names（生產廠家）， Model LevelID（模型層次）等內容。 其余的標簽選項在此不再詳述。憑借 NI Multisim，您可以立即創(chuàng) 建具有完整組件庫的電路圖，并利用工業(yè)標準 SPICE 模擬器模仿電 芯片 及軟件介紹 24 路行為。 二、軟件特色 Protel99 SE 共分 5 個模塊，分別是原理圖設計、 PCB 設計（包含信號完整性分析）、自動布線器、原理圖混合信號仿真、 PLD 設計。 一、 Protel 99 內容簡介 Protel 99 采用全新的管理方式，即數(shù)據(jù)庫的管理方式。12 177。13 V 過溫 177。15V TA=25℃ ） 參數(shù)名稱 測試條件 SE5532/5532A NE5532/5532A 單位 最小值 典型值 最大值 最小值 典型值 最大值 失調電壓 VOS (△ VOS/△ T) 過溫 2 4 mV 3 5 mV 5 5 μV/℃ 失調電流 IB (△ IOS/△ T) 過溫 100 10 150 nA 200 200 nA 200 200 PA/℃ 輸入電流