【正文】 來(lái)考慮到該電路太過(guò)復(fù)雜，所以在直流伺服穩(wěn)壓電路的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一些小改進(jìn)，也就是本設(shè)計(jì)中要選擇的一個(gè)橋式電路。語(yǔ)言放音的頻率范圍為100Hz到幾KHz, 交響樂放音的頻率范圍則大于40Hz—14kHz，這樣它們對(duì)放大電路的頻響就要求不同。此外，由于人耳生理?xiàng)l件的限制，當(dāng)器件的性能指標(biāo)達(dá)到一定程度以上時(shí)，所帶來(lái)的音質(zhì)方面的改善已難以分辨。這兩種功放的低頻特性都欠佳，LM1875外圍電路簡(jiǎn)單，電路成熟，低頻特性好，保護(hù)功能齊全，雖然說(shuō)它的工作電壓推薦值為25V，但是LM1875在相對(duì)低電壓下的表現(xiàn)也是很出色的，唯一的缺點(diǎn)就是高頻特性不是很好（Band Width 70KHZ），考慮到高保真音響的頻域要求和LM1875的性價(jià)比，因此選擇LM1875做后級(jí)放大。串連型穩(wěn)壓型電路此外，該電路流經(jīng)次級(jí)繞組的電流為正弦波，變壓器無(wú)直流磁化現(xiàn)象，鐵芯不易飽和，變壓器的體積可更小一些?？梢?，濾波電容并不是越大越好，選用時(shí)要講究科學(xué)，避免浪費(fèi)。為實(shí)現(xiàn)全波整流，電源變壓器B次級(jí)繞組應(yīng)具有中心抽頭0(實(shí)際運(yùn)用時(shí)，0端應(yīng)接地)。其輸出電壓的平均值：UL＝Um2／π≈式中，Um2為交流電壓U2的峰值。變壓器也一樣不能偷工減料。 那么是不是電容器就無(wú)限制地越大越好嗎？當(dāng)然錢是個(gè)要考慮的因素，另一方面 ，越大的電容器也面臨著另一個(gè)問(wèn)題，幾乎容量大的電解電容器都會(huì)伴隨有微小的電感量，這是因?yàn)殡娊怆娙萜鞅旧硎蔷沓陕菪隣畎b在鋁殼中制造而成的，這會(huì)導(dǎo)致其高頻特性劣化。但在中頻的厚聲溫暖感上要遜色于EI型。 當(dāng)采用特殊的分層分段繞制方法后（即所謂的發(fā)燒繞制法），在細(xì)節(jié)和解析力上有顯著提高，而且高頻上的延伸感也非常出色，有別于其他類型的電源變壓器。變壓器的電性能參數(shù)難以得到提高。用料足當(dāng)然有其理由，比如大的變壓器和粗的導(dǎo)線可以減少內(nèi)阻損耗，大電容器可以增加儲(chǔ)存電荷的能力。3 功放電源 功放電源概述功放電源也是屬于高保真功率放大器的一部分，它將市電轉(zhuǎn)換成音頻設(shè)備需要的紋波系數(shù)很小的平滑直流電。在圖中，圖（a）為輸入的無(wú)失真的正弦波信號(hào)，圖(b)為放大器輸出的交越失真信號(hào)，圖(c)是削波失真信號(hào)。這就是瞬態(tài)互調(diào)失真，“晶體管聲”的重要原因，當(dāng)大音量,高頻率的節(jié)目出現(xiàn)，最容易誘發(fā)瞬態(tài)互調(diào)失真。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)，如放大器在放大一個(gè)正弦波信號(hào)時(shí)，加入了一個(gè)失真的方波信號(hào)，這個(gè)正弦加方波的信號(hào)會(huì)被負(fù)反饋線路反相，然后反饋至輸入端，和原來(lái)的正弦波相減，使原來(lái)的信號(hào)幅度變小之外還含有一個(gè)相反的方波，這個(gè)新的信號(hào)在經(jīng)過(guò)放大器時(shí)同樣會(huì)被再次加入一個(gè)失真的方波信號(hào)，由于信號(hào)里面已有一個(gè)相反的方波，這樣正反方波便會(huì)互相抵消，使輸出信號(hào)只含有正弦波，這就明顯地降低了失真。由于信噪比和功率或者是電壓成對(duì)數(shù)關(guān)系，要提高信噪比的話便要大幅度地提高輸出值和噪聲值之比，舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)信噪比為100dB時(shí)，輸出電壓是噪聲電壓的一萬(wàn)倍，以電子線路來(lái)說(shuō)，這并不是一件容易的事。諧波除了由信號(hào)源產(chǎn)生外，在振動(dòng)波傳播的時(shí)候如果遇上障礙物而產(chǎn)生反射，繞射和折射時(shí)同樣是會(huì)產(chǎn)生諧波的。 按照一般的規(guī)定，高保真功率放大器的頻率響應(yīng)為20Hz~20kHz（177。它克服了電子管功放的兩個(gè)缺點(diǎn)，一是阻尼系數(shù)可做得很高，有良好的瞬態(tài)特性，在聲音的節(jié)奏感，力度上要比膽機(jī)明快、爽朗、有力；二是無(wú)需變壓器，不僅節(jié)省成本，縮小體積，而且避免了由變壓器所引起的失真。采用電子管作為放大級(jí)，主要優(yōu)點(diǎn)是：動(dòng)態(tài)范圍大，線性好，音色甜美、悅耳溫順。一對(duì)音箱，分左右兩聲道播放兩路不同的信號(hào)構(gòu)成立體聲效果，最終將一個(gè)聲場(chǎng)較為完整地展現(xiàn)于我們的面前。因?yàn)樵谳斎?mV的音頻信號(hào)(例如話筒信號(hào))中，如果混有0 .1mV的輕微噪聲，經(jīng)過(guò)1000倍的放大，輸入后級(jí)功率放大器后再經(jīng)過(guò)放大，此噪聲即會(huì)達(dá)到不能容忍的地步。下面將分類闡述。但也有人對(duì)聲音進(jìn)行一些美化的做法持不同意見。為了給大家解惑。音樂快速發(fā)展的時(shí)間是在1927年開始的，當(dāng)時(shí)美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室公布了劃時(shí)代的負(fù)反饋（負(fù)反饋，NFB）技術(shù)，聲頻放大器技術(shù)開始進(jìn)入了一個(gè)新紀(jì)元。 Tone control目 錄引言 11 高保真音響系統(tǒng) 1 高保真音響系統(tǒng)定義 1 高保真音響系統(tǒng)組成 22 高保真功率放大器 3 功率放大器種類 3 高保真功率放大器主要技術(shù)指標(biāo) 43 功放電源 8 功放電源概述 8 功放電源組成 8 整流濾波電路 10 穩(wěn)壓電路 134 方案論證及闡述 14 設(shè)計(jì)要求 14 方案論證 14 14 14 15 15 具體方案闡述 15 15 19 225 高保真功放制板 23 制板注意事項(xiàng) 23 制板經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 24 24 25 266 功放調(diào)試 26 調(diào)試步驟 27 模塊調(diào)試 27 27 27 28 28 整體調(diào)試 287 高保真功放性能指標(biāo)測(cè)試 29 性能指標(biāo)測(cè)試的必要性 29 主要性能指標(biāo)測(cè)試 29 測(cè)試所用儀器 32 測(cè)試結(jié)論 328 總結(jié) 33 完成程度 33 技術(shù)優(yōu)點(diǎn) 33 技術(shù)缺陷 33 畢設(shè)感受 33謝 辭 34參考文獻(xiàn) 35附 錄 36附錄1電路原理圖 36附錄2 PCB 圖 39 桂林電子工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第41頁(yè) 共40頁(yè) 引言音樂是一種迷人的藝術(shù)，對(duì)于一些十幾年前的旋律與歌詞我仍然熟稔于心，難以忘懷，懷念音樂給我的感覺。后級(jí)功率放大部分用的也是NSC公司的一款經(jīng)典芯片――LM1875芯片，用4片LM1875駁接成了左右聲道的BTL電路,以取得更大的功率以及更好的音效。編號(hào)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書題 目： 高保真音響設(shè)計(jì)制作 院 （系）： 計(jì)算機(jī)系 專 業(yè)： 自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 劉鵬 學(xué) 號(hào)： 010320217 指導(dǎo)教師： 龍超 職 稱： 實(shí)驗(yàn)師 √題目類型： 理論研究 實(shí)驗(yàn)研究 工程設(shè)計(jì) 工程技術(shù)研究 軟件開發(fā) 2005年 06 月 12日摘 要隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)蒸蒸日上，現(xiàn)代科技不斷發(fā)展，這些使人們?cè)谖镔|(zhì)享受之余，也有了更多的精神享受的需要。在技術(shù)層面上，系統(tǒng)主要是采用集成芯片來(lái)完成的，因此對(duì)于一個(gè)初級(jí)發(fā)燒友來(lái)說(shuō)相對(duì)簡(jiǎn)單，這個(gè)設(shè)計(jì)中用到了NE5532(曾經(jīng)的“運(yùn)放之皇”)做前置放大芯片，典型的增益為20dB；用NSC公司的LM1036做音調(diào)芯片，通過(guò)改變直流控制電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)音調(diào)控制。 BTL。比如錄放音以電動(dòng)方式取代了機(jī)械方式，開始采用多極真空管等等。而且大部分音樂初級(jí)愛好者一定是非常好奇“高保真”這個(gè)概念的定義。另外，所謂最大逼真度也不排除進(jìn)行一些必要的修飾和美化(如對(duì)現(xiàn)場(chǎng)錄音的剔除噪聲和僅保留一些鼓掌聲和歡呼聲)。高保真音響是一個(gè)相當(dāng)綜合的學(xué)科，也就是滲透型的學(xué)科，它綜合了相當(dāng)多的學(xué)科在里面，比如模擬電路，信號(hào)處理，以及元器件的材料選擇涉及到的材料學(xué)，還要對(duì)聲音的各種運(yùn)動(dòng)、性質(zhì)闡述的聲學(xué)，還有設(shè)計(jì)中涉及到的模型處理等等，不一而足。要達(dá)到高質(zhì)量的放大，并能獲得良好的信噪比，在前級(jí)放大器中對(duì)噪聲的抑制是非常重要的。音箱作為最終的還聲設(shè)備，將放大后的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)，傳入我們的耳朵，一般來(lái)講一只音箱中含多個(gè)揚(yáng)聲器單元。俗稱“膽機(jī)”。一般而言，晶體管音色較電子管硬朗、沖勁十足，最適合于人聲、重金屬打擊樂、現(xiàn)代搖滾樂、迪斯科舞曲以及大動(dòng)態(tài)的重播。習(xí)慣上對(duì)頻率響應(yīng)范圍的規(guī)定是：當(dāng)輸出電平在某個(gè)低頻點(diǎn)下降了3分貝，則該點(diǎn)為下限頻率，同樣在某個(gè)高頻點(diǎn)處下降了3分貝，則定為上限頻率。為了方便區(qū)別，由樂器所產(chǎn)生的諧波常稱為泛音（Overtone）。信噪比（Signal Noise Ratio）是指信號(hào)通過(guò)音頻設(shè)備后增加的各種噪聲（如低頻哼聲、感應(yīng)交流聲、咝咝聲等）于指定信號(hào)電平的dB差值，或信號(hào)幅度與噪聲幅度之比，由于值比較大，一般用分貝來(lái)表示其值，有時(shí)也以重放設(shè)備輸出的絕對(duì)噪聲電壓或電平值來(lái)表示，此時(shí)稱為噪聲電平（這實(shí)際上也是一個(gè)用電壓來(lái)計(jì)算的信噪比數(shù)值，只不過(guò)分母是一個(gè)固定的數(shù)：，而分子則是噪聲電壓）。在電子放大線路中，由于零件的對(duì)稱，溫度的變化，噪音的干擾以及其他種種原因，使信號(hào)的被放大的同時(shí)，無(wú)可避免地被加入各種各樣的失真，而負(fù)反饋則能有效地降低這些失真。因?yàn)榫w管機(jī)負(fù)反饋量大，信號(hào)過(guò)強(qiáng)，程度更高，常常達(dá)到數(shù)十倍甚至數(shù)百倍，結(jié)果使輸出信號(hào)削波（Clipping）。 交越失真是由于是乙類推挽功率放大器功放管起始導(dǎo)通的非線性造成的。而且在使用時(shí)，如果平均功率大于該數(shù)值，則功放的音質(zhì)會(huì)明顯下降。 一臺(tái)笨重的功放，其用料耗資是十分可觀的。 變壓器的出現(xiàn)已經(jīng)有100多年的歷史了，六十年代以前，世界上普遍使用的變壓器鐵芯結(jié)構(gòu)為e形或c形，截面為矩形，采用插片式或中間切割工藝制造，鐵芯的質(zhì)量和一致性都很差。 EI型變壓器在音色上的聲音走向?yàn)楹裰貪庥?、溫暖醇和，音?chǎng)層次、細(xì)節(jié)解析力一般。 環(huán)型變壓器在音色走向上為清爽亮麗、剛勁，音場(chǎng)層次、細(xì)節(jié)解析力、速度感優(yōu)于EI型。一般功放中的總?cè)萘考s為100,000uF，或稍小一些。 對(duì)功放采用穩(wěn)壓電路供電是一個(gè)好方法，記得安裝位置也要正確，要置于濾波電容之前，其輸出直接接到濾波電容上，濾波電容的電容量也不可減少，不能因?yàn)椴捎昧朔€(wěn)壓措施就減少濾波電容。由于二極管D的單向?qū)щ娦?，只有在變壓器B次級(jí)電壓U2為正半周時(shí)，才有電流流過(guò)負(fù)載，故稱半波整流。 半波整流濾波電路波形 半波整流電路盡管加了電容濾波，輸出電壓的紋波系數(shù)（紋波系數(shù)是指交流分量有效值與直流分量的比值）仍偏大，因而不能用于音頻功放電路中，為了獲得更小的波紋系數(shù)，滿足高保真放大器的需求，它是采用雙二極管整流的電路。此外，濾波電容過(guò)大時(shí)，開機(jī)浪涌電流也過(guò)大，很容易損壞整流管。 橋式整流電路雖然多用了兩只二極管、但電路的反向電壓由兩只二極管串聯(lián)來(lái)共同承受，二極管的耐壓可減小一半。二極管穩(wěn)壓電路其中TDA2040A功率裕量不大，而TDA1514外圍電路比較復(fù)雜（因?yàn)樗苣_數(shù)多達(dá)9個(gè)），而且容易自激，有40W的輸出功率，如此會(huì)增加對(duì)變壓器的要求，降低整個(gè)音響系統(tǒng)的性價(jià)比。同時(shí)還要看它能否適應(yīng)電路的工作條件或性質(zhì)。音調(diào)控制芯片，這是因?yàn)橐话阏Z(yǔ)言和音樂，在重放音樂時(shí)所需的頻率范圍不同。所以就選擇了LM1036來(lái)作為音調(diào)芯片。音量控制范圍達(dá)75dB改變高音電容C4，低音電容C8的取值，可以獲得不同的提升和衰減特性。它做成的放大器，大動(dòng)態(tài)威猛夠勁，細(xì)膩處晶瑩通透，很受歡迎。3～177。25V電源電壓RL=4Ω時(shí)可獲得20W的輸出功率，在177。LM1875為單片30W集成功率放大電路。電路的輸出可直接與揚(yáng)聲器連接也可通過(guò)電容與揚(yáng)聲器耦合。而LMl875內(nèi)裝有SOA保護(hù)電路，確保電路安全。 功率放大芯片LM1875及外圍電路（一個(gè)聲道）所示，從圖中得知該電路是用BTL形式連接，采用的電壓負(fù)反饋。電源的第一部分產(chǎn)生的VC是用來(lái)供給后級(jí)放大器。應(yīng)堅(jiān)持“簡(jiǎn)潔發(fā)燒”的原則,切忌圖一時(shí)新鮮,將一些“嘩眾取寵”的板子加入系統(tǒng)中,功能板也不是越多越好,否則最終導(dǎo)致過(guò)大相移的產(chǎn)生,信噪比的降低,開支的增加,這是得不償失的。各級(jí)之間宜采用串聯(lián)接地為主,輸出地,負(fù)載地電源地應(yīng)采用并聯(lián)一點(diǎn)接地,。電源部分（包括變壓器，整流濾波電路）內(nèi)阻要小,最好采用環(huán)形變壓器,因其漏磁小,機(jī)械噪聲低,體積小,性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。助焊劑可使用松香混合酒精達(dá)到適當(dāng)?shù)谋壤齺?lái)涂在整塊板子上,不可使用焊錫膏等酸性物質(zhì)。（5）用三氯化鐵加熱水腐蝕掉板子上多余的鍍銅，擦掉油墨，電路板初步成型。而這次制作高保真功放卻有很多音頻元器件在軟件本身的庫(kù)中找不到。這都是由于自己沒有仔細(xì)連線的后果造成的。面對(duì)自己一個(gè)禮拜的工作成果，卻是如此。 （1）焊盤及焊孔在生成PCB圖之后，自己按照著實(shí)際元件的尺寸來(lái)確定了焊孔的大小，但是忽略了焊盤和焊孔的比例，造成鉆孔時(shí)候焊孔大而焊盤外圍的敷銅幾乎就沒了。 調(diào)試步驟（1）檢查連線、電路板是否有虛焊、短路現(xiàn)象、元器件有無(wú)明顯損壞。該模塊對(duì)后面的調(diào)試起著相當(dāng)重要的啟后作用。最后，按照測(cè)得的對(duì)應(yīng)頻率下的電壓增益，繪制出音調(diào)控制特性曲線。在初始條件下（100mV輸入電壓，1KHz頻率），觀察1腳（左聲道）輸出波形，發(fā)現(xiàn)存在一些不太明顯的高頻毛刺，分析電源的原理圖以及NE5532及其外圍電路的原理圖，理論上應(yīng)該不可能存在人眼能看到的高頻雜波，于是檢查是不是地線沒有不好，檢查過(guò)PCB中布線，布線是嚴(yán)格按照星型接法，排除此故障。接到耳塞上仍然是如此，排除了音箱的問(wèn)題。 重復(fù)以上的步驟，這時(shí)候音頻輸出便根本沒有 LM1036輸入電壓與THD關(guān)系那么明顯的噪聲了。把各個(gè)頻率點(diǎn)的輸出電壓記錄下來(lái)，再以l000Hz時(shí)的值為基準(zhǔn)，在對(duì)數(shù)計(jì)算紙上作出頻響曲線。的均方根與輸出信號(hào)總電壓值的百分比，即 THD=（/）100%。這時(shí)，毫伏表讀數(shù)降至,然后用下式計(jì)算。 測(cè)試所用儀器輸出額定功率為50W 技術(shù)優(yōu)點(diǎn)本次設(shè)計(jì)做成的高保真音頻放大器采用的是集成芯片，所以技術(shù)都是相當(dāng)成熟，在前置放大器電路中用到的NE5532采用了負(fù)反饋的技術(shù)，如此便可以很小的諧波失真度和寬闊平坦的頻率響應(yīng)，減