【正文】 從電路的簡(jiǎn)單性和易調(diào)性考慮，集成電路更好些。 前置放大器及功率放大器的發(fā)展現(xiàn)狀由于在很多情況下主機(jī)的額定輸出功率不能勝任帶動(dòng)整個(gè)音響系統(tǒng)的任務(wù)，這時(shí)就要在主機(jī)和播放設(shè)備之間加裝功率放大器來(lái)補(bǔ)充所需的功率缺口，而功率放大器在整個(gè)音響系統(tǒng)中起到了“組織、協(xié)調(diào)”的樞紐作用，在某種程度上主宰著整個(gè)系統(tǒng)能否提供良好的音質(zhì)輸出。此外低頻功率放大器又是音響等電聲設(shè)備消耗電源能量的主要部分，因此設(shè)計(jì)出低價(jià)格、低噪聲、高保真、簡(jiǎn)潔實(shí)用的前置放大器和低頻功率放大器是一個(gè)發(fā)展方向。 摘要畢業(yè)論文低噪聲、超低頻功率放大器設(shè)計(jì)摘要本文主要描述了一個(gè)具有低噪聲性能的前置放大器和一個(gè)頻率范圍在0~100Hz的功率放大器的設(shè)計(jì)，并要求整個(gè)電路的放大功率達(dá)300W以上。低頻功率放大器作為音響等電子設(shè)備的后級(jí)即放大電路，它的主要作用是將前級(jí)的音頻信號(hào)進(jìn)行功率放大以推動(dòng)負(fù)載工作，獲得良好的聲音效果。這些優(yōu)質(zhì)功放模塊的工藝和指標(biāo)都達(dá)到了很高水平，其突出特點(diǎn)是體積小、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[3]等。由分立元件組成放大器，如果進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)，則在效率和失真方面更優(yōu)于集成的，價(jià)格方面便宜一點(diǎn)，但如果電路選擇和參數(shù)設(shè)置不恰當(dāng)時(shí)，元件性能就不能很好的表現(xiàn)出來(lái),制作調(diào)試比較困難。四、動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)最強(qiáng)的部分與最微弱部分之間的電平差。此頻段放大器具有廣泛的用途, 主要應(yīng)用有： ( 1 ) 軍事通信，用于國(guó)家軍事指揮系統(tǒng)，將指揮命令調(diào)制到載波信號(hào)上，用功率放大器放大到所需要的等級(jí)，再傳輸?shù)教炀€上發(fā)射出去；( 2 ) 導(dǎo)航，用于羅蘭C 等遠(yuǎn)程精確定位導(dǎo)航；( 3 ) 低頻時(shí)碼授時(shí)發(fā)送， 用于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的發(fā)布， 將標(biāo)準(zhǔn)原子鐘產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信息，如： 年、月、日、時(shí)、分、秒、毫秒、微秒等經(jīng)編碼、調(diào)制到載波信號(hào)上，再用功率放大器放大到一定功率，傳輸送到天線上發(fā)射出去；( 4 )高頻加熱，用于各種工業(yè)加熱，如鋼管、鉛管的高頻焊接，將載波放大到較大功率，經(jīng)匹配器送給焊槍進(jìn)行各種焊接；( 5 )海洋探測(cè)，將一定功率的低頻、超低頻放大器定向發(fā)送至海水中，接收反射回波，像雷達(dá)一樣，對(duì)海洋進(jìn)行探測(cè)，如深海探礦等。2. 閃爍噪聲(低頻)：由于晶體表面不斷產(chǎn)生或整合載流子而產(chǎn)生的噪聲。低通濾波器是一個(gè)通過(guò)低頻信號(hào)而衰減或抑制高頻信號(hào)的部件。（2）選擇具體的電路形式。如果一個(gè)運(yùn)放如不能調(diào)零，大致有如下原因：（1）組件正常，接線有錯(cuò)誤。表 直流電氣參數(shù)（若無(wú)特別說(shuō)明，Vs=177。12177。Protel99容易使用的特性就是新的“這是什么” 幫助。 以標(biāo)簽Workspace為例，當(dāng)選中該標(biāo)簽時(shí)，Preferences對(duì)話框有如下所述特點(diǎn)： 在這個(gè)對(duì)話窗口中有3個(gè)分項(xiàng)： 　( 1 ) Show：可以設(shè)置是否顯示網(wǎng)格，頁(yè)邊界以及標(biāo)題框。7400是四/二輸入與非門(mén)，在窗口種的Section A/B/C/D分別代表其中的一個(gè)與非門(mén)，用鼠標(biāo)選中其中的一個(gè)放置在電路圖編輯窗口中，如左圖所示。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)方案的分析，系統(tǒng)框圖如下所示。 前置放大器電路圖其中第一級(jí)實(shí)際上是一個(gè)電壓跟隨器，具有輸入電阻大，輸出電阻小的特點(diǎn)，可以做多級(jí)放大器的中間級(jí)，即緩沖級(jí)。巴特沃斯濾波器的幅頻響應(yīng)在通帶中具有最平幅度特性，但是通帶到阻帶衰減較慢。 簡(jiǎn)化電路圖 功率放大器設(shè)計(jì)功率放大電路可由分立元件組成也可以由集成功放組成。“超級(jí)功放王”模塊電路實(shí)際上是準(zhǔn)乙類同步動(dòng)態(tài)偏置功放電路。動(dòng)態(tài)偏置電路由VTVTVT12等組成。讓末級(jí)上、下臂功放管在動(dòng)態(tài)時(shí)，從自身向上滑動(dòng)的偏置中同步得到幾毫安到數(shù)安培的靜態(tài)起始電流，保證了輸出上、下波形銜接的完整光滑。60V；最大電流：；保護(hù)電流：6A；功率頻響失真度：輸出功率10W時(shí)20Hz~100kHz通頻帶正弦平均％；額定功率失真度(8Ω/100W，4Ω/200W)：平均％；最大峰值功率≥300W；靜態(tài)電流15mA；靜態(tài)輸出失調(diào)電壓10mV；電路增益：40dB；轉(zhuǎn)換速度：177。（二）XSC1示波器輸出圖形如下：圖 輸入信號(hào)為120V時(shí)輸入輸出波形，輸入為正弦波，輸出為矩形波?？偨Y(jié)：由示波器自身的噪聲測(cè)試結(jié)果及連接上設(shè)計(jì)的音響系統(tǒng)后的噪聲測(cè)試結(jié)果可見(jiàn)，兩者之差為音響系統(tǒng)的噪聲。由電路原理圖分析可知，造成低通濾波器的帶寬與0~100Hz不完全符合的原因是：一、 低通濾波器采用二階巴特沃斯低通濾波器，雖然通帶比較平滑，但過(guò)渡帶下降不是十分陡峭。 通過(guò)這次實(shí)踐，我了解了前置放大器和功率放大器的組成及工作原理，熟悉了兩者的設(shè)計(jì)步驟，了解了功率運(yùn)算放大器及如何減小噪聲，如何實(shí)現(xiàn)低通等知識(shí)。在此，謹(jǐn)向老師表示衷心的感謝！再次感謝所有支持和幫助過(guò)我的同學(xué)和老師！此外還要感謝在論文中所參考的所有資料和文獻(xiàn)的作者，正是由于他們的智慧結(jié)晶，才給我提供了解決問(wèn)題的思路和方法。1967， 14(1)：33 [14]. 陳思．巴特沃斯低通濾波器的簡(jiǎn)化快速設(shè)計(jì)．自然出版社，1997[15]. 夏路易，石宗義．電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程PROTEL99SE．北京希望電子出版社，2002[16]. 耿爽，張小瓊，劉亞偉．音頻前置放大電路性能優(yōu)化設(shè)計(jì)[ J]． 火力與指揮控制，2003，28(S1)：48~54[17]. 牛艷煒．有源低通濾波器的設(shè)計(jì)與仿真分析．現(xiàn)代電子技術(shù), 2007，12(12)：188~190[18]. 尹亞蘭，武斌．低頻低噪聲放大器的屏蔽設(shè)計(jì)[ J]．電子工程師， 2004，30( 4)：41~43[19]. 劉樹(shù)林，程紅麗．低頻電子線路．機(jī)械工業(yè)出版社，2007：170~172[20]. 康華光 ．電子技術(shù)基礎(chǔ)[M] ．北京：高等教育出版社，1999 致謝山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝致謝轉(zhuǎn)眼間，不僅大學(xué)本科生活就要接近尾聲了，而且此次畢業(yè)設(shè)計(jì)也在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下順利的完成了。所以可見(jiàn)設(shè)計(jì)符合本課題的要求。將數(shù)字示波器的輸入端短路，測(cè)試出示波器的噪聲波形如下圖所示 ：圖 示波器噪聲由波形可見(jiàn)：；；。理論值為280mV,。輸出中點(diǎn)失調(diào)電壓不得超出177。當(dāng)在輸入端加入一交變信號(hào)時(shí)，由于差動(dòng)輸入級(jí)采用非平衡輸入方式，必然引起R14上的電位變化，當(dāng)時(shí)，VT5導(dǎo)通，VT4也導(dǎo)通，并向后級(jí)VT12提供與信號(hào)同步的動(dòng)態(tài)偏置，與此同時(shí)，中間增益級(jí)的VT9從差動(dòng)級(jí)輸出負(fù)載電阻R15處，取得交變(電流)電壓信號(hào)與VT12同時(shí)導(dǎo)通，整個(gè)功放進(jìn)入工作線性區(qū)，達(dá)到了信號(hào)電壓和信號(hào)電流(即動(dòng)態(tài)偏置電流的同步供給)同步、同相放大的目的。D200W電路原理如下，現(xiàn)將電路分析如下。現(xiàn)在市場(chǎng)上有許多性能優(yōu)異的集成功放芯片，如TDA2040A、LM187TDA1514等。從（3）式中可知，當(dāng)=0時(shí)，（3）式有最大值1；時(shí)，（3），即Au衰減了3dB； （） Av=1+R4/R3； （） 設(shè)計(jì)方案電路元器件值A(chǔ)v12468R1′ R2′R3′開(kāi)路R4′0C1C2C2C2C注：電阻為參數(shù)k=1 時(shí)的值，單位為kΩ取Av=1，根據(jù)公式（），選擇R3≈∞，R4≈0；為了得到相對(duì)應(yīng)的電阻值，需要算出K值，用K值乘以相應(yīng)的R′得到R；而 K=100/(fc*C) （）注釋：C以u(píng)f作為單位，fc以Hz為單位。理想濾波器電路的頻響在通帶內(nèi)應(yīng)具有一定幅值和線性相移，而在阻帶內(nèi)其幅值應(yīng)為零。這種運(yùn)放的高速轉(zhuǎn)換性能可大大改善電路的瞬態(tài)性能, 較寬的帶寬能保證信號(hào)在低、中、高頻段均能不失真輸出, 使電路的整體指標(biāo)大大提高。又由于通頻帶為0Hz~100Hz，所以可以采用低通濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)。 從菜單取用：通過(guò)Place/ Place Component命令打開(kāi)Component Browser窗口。借助專業(yè)的高級(jí)SPICE分析和虛擬儀器，您能在設(shè)計(jì)流程中提早對(duì)電路設(shè)計(jì)進(jìn)行的迅速驗(yàn)證，從而縮短建模循環(huán)。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)。12　VRL≥600Ω,Vs=177。22V 輸入電壓：VIN …………………… 177。 T=25oC，U+= +15V，U+= 15V參數(shù)名稱測(cè)試條件最小典型最大單位輸入失調(diào)電壓Rs≤10kΩmV輸入失調(diào)電流20200nA輸入偏置電流80500nA輸入電阻MΩ輸入電容pF大信號(hào)電壓增益RL≥2 kΩ，UO≥177。當(dāng)f = 0Hz時(shí)，電容可視為開(kāi)路，一階低通濾波器的傳遞函數(shù)與一階RC低通環(huán)節(jié)的增益頻率表達(dá)式差不多，只是缺少通帶增益Avp這一項(xiàng)。低通濾波器是容許低于截止頻率的信號(hào)通過(guò)，但高于截止頻率的信號(hào)不能通過(guò)的電子濾波裝置。采用多單元輪流工作的方法可以有效提升工作頻率；采用正負(fù)雙極性電源，可降低板級(jí)電壓； 采用每臂2 只管子并聯(lián)使用，可保障陽(yáng)極平均電流控制在合理范圍；采用內(nèi)接交叉限幅二極管，保障充氫閘流管板級(jí)及充放電電容電壓安全工作，又可使放大器更好地適應(yīng)負(fù)載變化。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。負(fù)反饋導(dǎo)致放大倍數(shù)減小的反饋稱為負(fù)反饋。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]。%以下。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。前置放大器主要任務(wù)是完成小