【正文】 1 方便的打印預(yù)覽功能，不用修改 PCB 文件就可以直接控制打印結(jié)果； 1 獨(dú)特的 3D 顯示可以在制板之前看到裝配事物的效果； 1 強(qiáng)大的 CAM 處理使您輕松實(shí)現(xiàn)輸出光繪文件、材料清單、鉆孔文件、貼片機(jī)文件、測試點(diǎn)報(bào)告等； 1 經(jīng)過充分驗(yàn)證的傳輸線特性和仿真精確計(jì)算的算法，信號(hào)完整性分析直接從 PCB 啟動(dòng)； 1 反射和串?dāng)_仿真的波形顯示結(jié)果與便利 的測量工具相結(jié)合； 1 專家導(dǎo)航幫您解決信號(hào)完整性問題。 Protel 99 是在桌面環(huán)境下第一個(gè)以獨(dú)特的設(shè)計(jì)管理和團(tuán)隊(duì)合作技術(shù)為核心的全方位的印制板設(shè)計(jì)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(diào)零。 第 2管腳是負(fù)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(fù)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(yùn)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(shí)際濾波器不能達(dá)到理想要求。 基礎(chǔ)知識(shí)介紹 11 表 CMOS 輸入運(yùn)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(yuǎn)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(yuǎn)比雙極放大器低，但溫度每升高 100 C，其 噪聲電流便會(huì)增加約 40%。 閃爍噪聲大多集中在低頻范圍，對電阻器及半導(dǎo)體會(huì)造成干擾，而雙極芯片所受的干擾比場效應(yīng)晶體管大。其特點(diǎn)是 ： 脈沖電流大 ， 板級電壓高 ， 重復(fù)頻率低 ， 平均電流小。 ( 6 ) 醫(yī)療設(shè)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(shè)備應(yīng)用 ， 如肌肉拉傷后的恢復(fù)治療、腫瘤加熱治療等。 前置放大器及功率放大器的 相關(guān)知識(shí) 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(shè)備 ， 用于放大信號(hào)、降低噪聲干擾、提高信號(hào)靈敏度 , 使系統(tǒng)獲得所需的數(shù)據(jù)信息。 五 、 響應(yīng) 基礎(chǔ)知識(shí)介紹 6 頻率響應(yīng) 簡稱頻響 ， 衡量一件器材對高 、 中 、 低各頻段信號(hào)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(fù)載 (揚(yáng)聲器 )阻抗與功率放大器實(shí)際阻抗的比值。 所以， 本次設(shè)計(jì) 前置放大器 采用集成電路 實(shí)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(yīng)，最好還要低噪聲。現(xiàn)今功率放大器不僅僅是消費(fèi)產(chǎn)品 (音響 ) 中不 可缺少的設(shè)備 ,還廣泛應(yīng)用于控制系統(tǒng)和測量系統(tǒng)中。因此在實(shí)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(xí)俗、音樂修養(yǎng)、欣賞口味的不同，令對相同電氣指標(biāo)的音響設(shè)備得出不同的評價(jià)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)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(biāo)、較高的實(shí)用性 ， 為 音響 的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)等內(nèi)容。功 率放大 器的 主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)電壓的放大，盡可能高效率地向負(fù)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(hào)、降低噪聲干擾、提高信號(hào)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(yīng)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(shù)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(jià)格已經(jīng)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(shè)備，例如置于光盤播放機(jī)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(shè)計(jì) 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(fù)反饋剛好相反 ，因此使用時(shí)應(yīng)當(dāng)小心謹(jǐn)慎。設(shè)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(guān)放大器 在俄羅斯 ， 俄羅斯專家采用原本應(yīng)用于雷達(dá)設(shè)備領(lǐng)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(shè)備。對于電阻及晶體管 (例如雙極及場效應(yīng)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(yùn)算放大器的輸入級采用不同的結(jié)構(gòu)，因此晶體管結(jié)構(gòu)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(shí)際上是一種具有特定頻率響應(yīng)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(chǔ)。 基礎(chǔ)知識(shí)介紹 13 有源濾波器的設(shè)計(jì) 有源濾波器的設(shè)計(jì)，就是根據(jù)所給定的指標(biāo)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(shè)計(jì)的濾波器滿足指標(biāo)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(dāng)運(yùn)放有外接調(diào)零端子時(shí)，可按組件要 求接入調(diào)零電位器，調(diào)零時(shí)，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(xì)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(shí)音色溫暖，保真度高，在上世紀(jì)九十年代初的 音響 界被發(fā) 燒友們譽(yù)為 “運(yùn)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(dòng)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(hào)，然后選擇你所要的信息。通過 Multisim 和虛擬儀器技術(shù)， PCB 設(shè)計(jì)工程師和電子學(xué)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(shè)計(jì)和測試這樣一個(gè)完整的綜合設(shè)計(jì)流程。 ( 2 )Sheet size：設(shè)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(hào)，用戶可以在上面的 Component Browser中的 Symbol 選項(xiàng)框中預(yù)覽到。 靈敏度： 話筒輸入： 5mV 低噪聲。 放大器設(shè)計(jì) 27 圖 系統(tǒng)框圖 在開始進(jìn)行實(shí)踐時(shí)，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(shù)指標(biāo)要求分配電壓增益，然后分別計(jì)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(dāng)輸入 信號(hào)時(shí)， 此時(shí) 第二個(gè) NE5532 為放大器，信號(hào)將放大 56 倍后到低通濾波器 的輸入端。 低通濾波器設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)思路 低通濾波器是一個(gè)通過低頻信號(hào)而衰減或抑制高頻信號(hào)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(fù)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(shè)計(jì) 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(gè)多項(xiàng)式的比 : 222( s ) = ( s )++uo cuc cAwAAws s wQ （ ） 其中 Auo 為通帶內(nèi)的電壓放大倍數(shù)， c? 為截止角頻率， Q 為品質(zhì)因子。且失真度可以做到很小，使音質(zhì)很純凈。但其中只要有一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題或者搭配不當(dāng)，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(fù)雜的保護(hù)電路。它以簡潔結(jié)構(gòu)、集過壓、過熱、過流（負(fù)載短路） 、防揚(yáng)聲器沖擊、防級性反接等多種保護(hù)功能于一體。集成功 放具有工作可靠，外圍電路簡單，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 1 K 10. 本次設(shè)計(jì)取 K=1，由公式（ ）及表 中 Av=1 ， fc=100Hz得 C=1uF，C1=?？梢?，只有正反饋引入得當(dāng)，就既可能在 0f=f 時(shí) 使電壓放大倍數(shù)增加，又不會(huì)因正反饋過強(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 放大器設(shè)計(jì) 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(shè)計(jì)選用 NE5532， 因?yàn)?同眾多的運(yùn)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(yùn)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(shè)計(jì)前置放大器時(shí)不僅要從電路 設(shè)計(jì) 來減少噪聲，而且還要從電阻、電容、集成運(yùn)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(biāo)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(xì)表）， Manufacture Names（生產(chǎn)廠家）， Model LevelID（模型層次）等內(nèi)容。 其余的標(biāo)簽選項(xiàng)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(biāo)準(zhǔn) 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(gè)模塊，分別是原理圖設(shè)計(jì)、 PCB 設(shè)計(jì)（包含信號(hào)完整性分析）、自動(dòng)布線器、原理圖混合信號(hào)仿真、 PLD 設(shè)計(jì)。 一、 Protel 99 內(nèi)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(diào)電壓 VOS (△ VOS/△ T) 過溫 2 4 mV 3 5 mV 5 5 μV/℃ 失調(diào)電流 IB (△ IOS/△ T) 過溫 100 10 150 nA 200 200 nA 200 200 PA/℃ 輸入電流