【正文】
由于時間有限,未能完成全部安裝與調試工作,對設計結果沒有作出最后的檢驗,也感到遺憾。與現(xiàn)在市面上的只能接收20Hz~10KHz的音頻系統(tǒng)相比有更好的低頻性。音頻系統(tǒng)中前置放大器及功率放大器對于硬件和系統(tǒng)整體框架的技術已經相對比較成熟,因此將設計的重點放在對低噪聲、超低頻和大功率的實現(xiàn)上。即A=1,滿足設計要求。(二)XSC1仿真結果:圖 輸入輸出信號波形圖 。5%。(一)主增益級動態(tài)偏置放大原理:由于獨特的同步動態(tài)偏置電路,將VT4巧妙地設置在差分級恒流源環(huán)節(jié)中,充分利用恒流源的交流阻抗(電位)在動態(tài)時的交變過程,通過VT4對后級VT12進行與信號同步的偏流控制,達到與后級功放同步動態(tài)偏置放大的目的。末級是乙類同步動態(tài)偏置功放。由于一般的功率放大集成塊體積小巧,外圍電路簡單,且輸出功率較大。因為同相輸入端電位控制由集成運放RR4組成的電壓源,故稱之為壓控電壓源濾波電路[6]。由Auf2 = 1+R23/R22 及R21=R23//R22,Auf2=56,可得R21=R22=1K,R23=56K。則可知各級的增益分配如下所示:前置放大器低通濾波器功率放大器5mv280mv280mv28V35dB0dB40dBAV3100倍AV21 倍AV156 倍AV=5600(75dB) 系統(tǒng)增益分配圖 低噪聲前置放大器設計 由于信號源輸入的信號幅度較小,不足以推動以后的功放電路,因此要用電壓放大電路對信號輸入的音頻信號電壓進行放大。 放大器設計4 放大器設計 系統(tǒng)設計基本要求設計要求:輸出功率:300W以上。 ( 1 )從工具欄取用:Design工具欄amp。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式,具有豐富的仿真分析能力。15V TA=25℃)參數(shù)名稱測試條件NE/SE5532/5532A單位13 V共模抑制比CMRR 80100 70100 dB電源抑制比PSRR 10 10100μV/V大信號電壓增益AVOLRL≥2KΩ,Vo=177。 NE5532集成運放簡介 NE5532集成運放管腳圖 NE5532是高性能低噪聲雙運放,它具有較好的噪聲性能,優(yōu)良的輸出驅動能力及相當高的小信號與電源帶寬。741型運算放大器具有廣泛的模擬應用。任何高階濾波器都可由一階和二階濾波器級聯(lián)而成。生產半導體時若采用較為潔凈的工藝,會有助減少這類噪聲。( 2 ) 用電子管作為功率放大器件的開關放大器近幾年,俄羅斯成功研制了電子管開關放大器,并已投入使用,美國也有相關產品的介紹,而我國還是空白。 六、信噪比(S/N)又稱為訊噪比,信號的有用成份與雜音的強弱對比,常常用分貝數(shù)表示。功率放大器主要任務是在允許的失真限度內,盡可能高效率地向負載提供足夠大的功率,最少達到300W以上。最近,一種應用砷化鉀MESFET制成的功率放大器MMIC,在移動電話和個人數(shù)據(jù)終端領域中應用越來越廣泛,工作頻率達950MHz。功率放大器[2]隨著科技的進步是不斷發(fā)展的,從最初的電子管功率放大器到現(xiàn)在的集成功率放大器,功率放大器經歷了幾個不同的發(fā)展階段:電子管功放、 晶體管功放 、集成功放。低通濾波器主要任務是實現(xiàn)頻率的選擇。關鍵詞: 前置放大器、功率放大器、低通濾波器、低噪聲、低頻ABSTRACTThis paper mainly describes the design of a preamplifier with low noise performanceand the power amplifier with a frequency range from 0 to 100Hz. And the power of the whole circuit should be 300W above.This paper introduces the basic principles and circuit designs of the super low frequency power amplifier and low noise preamplifier, etc. The entire circuit is posed of 4 parts, namely, power supply, preamplifier, lowpass filter, power power supply provides a stable DC power for preamplifier, lowpass filter and power amplifier. The preamplifier’s main task is to plete the smallsignal voltage amplification, and it also requires low noise. The lowpass filter’s main task is to realize the frequency selection. The power amplifier39?,F(xiàn)在大功率晶體管種類很多,優(yōu)質功放電路也層出不窮,因此晶體管功率放大器是應用最廣泛的形式。符合上述條件的集成電路有:LM521LM521TDA151NE5532等。三、反饋也稱為回授,一種將輸出信號的一部分或全部回送到放大器的輸入端以改變電路放大倍數(shù)的技術。前置電路的噪聲干擾, 對后級的影響極大[4]。無法直接像三極管、四極管模擬或開關放大器應用。 低通濾波器簡介 低通濾波器的介紹濾波器是一種能使有用信號通過,濾除信號中的無用頻率,即抑制無用信號的電子裝置。二、簡單一階低通有源濾波器一階低通濾波器的電路,特點是電路簡單,阻帶衰減太慢,選擇性較差。NE5532極限參數(shù):電源電壓:Vs …………………… 177。10177。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。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模擬器模仿電路行為。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。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。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” 。 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。巴特沃斯低通濾波器的幅頻特性為: ,n= 1, 2, 3. . . () ()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: ()其中Auo為通帶內的電壓放大倍數(shù),為截止角頻率,Q為品質因子。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。輸出接感性、阻性負載阻抗從高阻至下限2,模塊均能正常工作。VT4也處于截止狀態(tài).因此不能為VT12提供偏置電壓,從而使末級功率管處于非偏置的截止狀態(tài),這時整個功放電路的靜態(tài)電流僅是綜合控制電路和差動輸入級的工作電流,總電流小于10mA。如器件配置得好,基本可免調試。(三)XMM1仿真結果: 輸出電壓值 為輸入信號為5mV時,放大倍數(shù)約為56倍時輸出電壓的值。首先,測試數(shù)字示波器的內部噪聲。由波形及幅度數(shù)值等測試數(shù)據(jù)分析可得,系統(tǒng)噪聲很小,滿足低噪聲的要求。 參考文獻參考文獻[1]. 鄭國川,李洪英.晶體管音響功放DIY. 福建科學技術出版社, 2006:39~49[2]. 楊幫文.新型實用功率放大電路集錦.人民郵電出版社,1999:76~80[3]. 譚博學,苗匯靜.集成電路原理及應用(第二版).北京:電子工業(yè)出版社,2008[4]. 齊紅云,李思政,裴立云.精密低噪聲前置放大電路的設計.核電子學與探測技術,2010,30(11):1509~1511[5]. Kaizhuo Lei,Jiao Su,Jintao Shang.UltraWideband LowNoise Amplifier. 2012,30(25):1802 ~1808[6]. 童詩白,華成英.模擬電子技術基礎(第四版).高等教育出版社,2006:361~365[7]. 吳永忠,韓江洪,謝華等.低噪聲放大器設計中的屏蔽和接地技術研究[ J] .電測與儀表,2001,38( 7):8~11.[8]. 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Industrial Electronics and Control Instrumentation,IEEE Transactions on 老師在設計方面對我的指導和幫助令我終身難忘。此次畢業(yè)設計鍛煉了我的自學能力和實踐能力,培養(yǎng)了自己獨立設計能力。所以不能達到理想的低通濾波器的效果。系統(tǒng)平均噪聲:= uV系統(tǒng)最大值:= uV系統(tǒng)最小值:= uV經以上分析可知系統(tǒng)符合低噪聲的要求。這與理論的設想,輸入正弦波,輸出也是正弦波不相同。50V/us;溫度保護:85~110℃;額定正弦功率時輸入靈敏度≤350mV;信噪比:112dB;電壓頻響:5Hz~600kHz;功率頻響:5Hz~300kHz(在300kHz時為3W)?! 「鶕?jù)本電路兩級動態(tài)偏置放大原理定性分析,在差動級恒流源中的信號動態(tài)電流幅度和諧波含量,受到負反饋輸出電路的抑制和影響較少,信號在通過VTVT12同步同相位地放大后,在VTVT12的集電極電源回路中產生了迭加和合成的現(xiàn)象,增大了對末級推動的信號電流和諧波含量,才營造出膽機的音響效果和諧音的延伸性能(空間立體感)以及小音量等響度效果。保護電路由VTVTVTVTVTVT15等組成。它不僅具有乙類功率放大器較高功率,又有著甲類功率放大器的優(yōu)良音質,且徹底消除了甲乙類放大器的開關失真。方案一:功率放大輸出級采用分立元件構成的OCL電路,驅動級采用集成芯片,整個功放級采用大環(huán)電壓負反饋。由于一階低通濾波器過渡帶較寬,幅頻特性的最大衰減斜率僅為20dB/十倍頻[6]。說得通俗一點,就是做阻抗變換,使前后級之間實現(xiàn)阻抗匹配。前置放大器負載功率放大器低通濾波器穩(wěn) 壓 電 源 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)。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。 ( 2 )Sheet size:設置電路圖頁面大小。按下任何對話框右上角的小問號,然后選擇你所要的信息。14 VRL≥2KΩ,過溫177。15V TA=25℃)參數(shù)名稱測試條件SE5532/5532ANE5532/5532A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 4mV 3 5mV 5 5 μV/℃失調電流IB(△IOS/△T)過溫(2)組件正常,但負反饋不夠強,為此可將其短路,觀察是否能調零。(3)根據(jù)電路的傳遞函數(shù)和歸一化濾波器傳遞函數(shù)的分母多項式,建立起系數(shù)的方程組。理想濾波器電路的頻響在通帶內應具有一定幅值和線性相移,而在阻帶內其幅值應為零。在低頻范圍內,這類閃爍以低頻噪聲的形態(tài)出現(xiàn),一旦進入高頻范圍,這些噪聲便會變成“白噪聲”。對于了解、利用海洋資源具有深遠的意義,從而被推廣使用。對器材來說,動態(tài)范圍表示這件器材對強弱信號的兼顧處理能力。