【文章內(nèi)容簡介】 極管可使反相電流流向輸入端起到保護作用。 （如圖 21 所示） 圖 2—1 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計仿真如圖 22 所示：輸出電壓Vo=24V，得到要求直流穩(wěn)壓電源。本科生課程設(shè)計（論文）6圖 22 輸出電壓 前置放大級設(shè)計音頻功率放大器的作用是將聲音源輸入的信號進行放大，然后驅(qū)動揚聲器輸出。聲音源的種類有多種，如傳聲器（音源） 、電唱機、錄音機（放音磁頭） 、CD唱機及線路傳輸?shù)?，這些聲音源的輸出信號的電壓差別很大，從零點幾毫伏到幾百毫伏。一般功率放大器的輸入靈敏度是一定的，這些不同的聲音源信號如果直接輸入到功率放大器中的話，對于輸入過低的信號，功率放大器輸出功率不足，不能充分發(fā)揮功放的作用；假如輸入信號的幅值過大，功率放大器的輸出信號將嚴(yán)重過載失真，這樣將失去了音頻放大的意義。所以一個實用的音頻功率放大系統(tǒng)必須設(shè)置前置放大器，以便使放大器適應(yīng)不同的的輸入信號，或放大，或衰減，或進行阻抗變換，使其與功率放大器的輸入靈敏度相匹配。另外在各種聲音源中，除了信號的幅度差別外，它們的頻率特性有的也不同，如電唱機輸出信號和磁帶放音的輸出信號頻率特性曲線呈上翹形，即低音被衰減，高音被提升。對于這樣的輸入信號，在進行功率放大器之前，需要進行頻率補償，使其頻率特性曲線恢復(fù)到接近平坦的狀態(tài)，即加入頻率均衡網(wǎng)絡(luò)放大器。 對于音源和線路輸入信號，一般只需將輸入信號進行放大和衰減，不需要進行頻率均衡。前置放大器的主要功能:一是使音源的輸出阻抗與前置放大器的輸入阻抗相匹配；二是使前置放大器的輸出電壓幅度與功率放大器的輸入靈敏度相匹配。由于音源輸出信號非常微弱，一般只有 100μV 毫伏左右，所以前置放大器輸入級的噪聲對整個放大器的信噪比影響很大。前置放大器的輸入級首先采用低噪聲電路，對于由晶體管組成的分立元件組成的前置放大器，首先要選擇低噪聲的晶體管，另外還要設(shè)置合適的靜態(tài)工作點。由于場效應(yīng)管的噪聲系數(shù)一般比晶體管小，而且它幾乎與靜態(tài)工作點無關(guān)，在要求高輸入阻抗的前置放大器的情況下，采用低噪聲場效應(yīng)管組成放大器是合理的選擇。如果采用集成運算放大器構(gòu)成前置放大器，一定要選擇低噪聲、低漂移的集成運算放大器。對于前置放大器的另外一要求是要有足夠?qū)挼念l帶，以保證音頻信號進行不失真的放大。前端放大功能是完成小信號的電壓放大任務(wù)、提高信噪比，其失真度和噪聲對系統(tǒng)的影響最大，是應(yīng)該優(yōu)先考慮的指標(biāo)。本設(shè)計采用雙運放 NE5532AI（如圖 23 所示） 。實際制作中將它接成同相放大形式，運放反相端串聯(lián) 47 μF 的電解電容，讓交流信號全反饋，信號放大倍數(shù) 1+Rf/R0（ R0=R2 和 R8）,其中 Rf為反饋電阻，在其上并聯(lián)一個電阻抑制自激震蕩，R2，R8 為負(fù)反饋對地電阻。預(yù)計放大倍數(shù)為 20dB 左右。取 Rf =20KΩ, R0 =1KΩ。 Avf = 1+20/1=21dB。本科生課程設(shè)計（論文）7圖 23 前置放大電路設(shè)計經(jīng)過仿真測量，無法達到預(yù)期放大倍數(shù)。 功率放大電路設(shè)計電路組成：該電路主要由差動輸入放大電路、電壓放大電路、自舉電路、交越失真消除電路、復(fù)合互補電路、負(fù)反饋電路、揚聲器補償電路等組成。OCL 功率放大電路由于采用了全電路直接耦合方式，溫度漂移對電路影響比較大，采用差動輸入放大電路，抑制溫度升高導(dǎo)致的零點漂移較為理想。另一方面，共用電阻 R4 也作為負(fù)反饋電阻，通過電流負(fù)反饋作用，進一步減少工作點的零點漂移。當(dāng)信號經(jīng)過差動電路輸出后到后一級三極管 Q3，Q3 為共發(fā)射級電路，共射級電路具有電壓放大作用，所以信號經(jīng) Q3 電壓放大后，輸入到下一級，下一級 Q4，Q5 組成對稱互補放大電路，兩個三極管都為共集電極電路，共集電極電路沒有電壓放大作用，電壓放大倍數(shù)近似為 1，但它有電流放大作用，經(jīng) Q4，Q5 兩個互補對稱三級管組成的電路放大后，信號電壓和電流同時被放大，也就是功率（Ｐ＝ＵI）被放大，最后經(jīng)功率放大三極管 Q6,Q7 輸出，驅(qū)動揚聲器發(fā)聲。調(diào)節(jié)電位器 R６可以改變Ｑ１的基集的電流，從而改變前級差動放大電路的信號輸出大小，影響后面的每一級放大電路，使功率放大級輸出信號的功率增大或者減小，也就是使我們所聽到的聲音增大或者減小。Q3 和 Q4 基級和集電極都并聯(lián)一個 15pf 的小電容，這個是為了防止自激而損本科生課程設(shè)計（論文）8壞電路而附加上去的。揚聲器補償電路由 RC4 組成，由于揚聲器為感性負(fù)載，在瞬間大動態(tài)信號作用下，容易損壞揚聲器內(nèi)的線圈。接入 RC4 組成容性負(fù)載，補償由于感性負(fù)載產(chǎn)生移相，保護揚聲器。圖 24 功率放大電路設(shè)計本科生課程設(shè)計（論文）9第 3 章 OCL 功率放大器整體電路設(shè)計 整體電路圖及工作原理OCL 功率放大器整體電路設(shè)計框圖如下圖所示（分別為直流穩(wěn)壓電源電路，前置放大級電路和功率放大電路）：圖 31 直流穩(wěn)壓電源本科生課程設(shè)計（論文）10圖 32 前置放大級電路圖 33 功率放大電路220V 市電經(jīng)變壓器、橋式整流、濾波以及運放 LM782LM7924 可獲得177。24V的直流電。用此電源給前置放大電路及功率放大器提供能量。普通信號經(jīng)由輸入端輸入到前置放大電路，電容濾除信號中的直流量，流入雙運放 NE5532AI 放大。放大信號可經(jīng)電阻、電容進行負(fù)反饋，通過測試后從輸出端輸出，形成初步放大信號。圖中 QQRRR4 組成單端輸入、單端輸出的差動放大電路。該電本科生課程設(shè)計（論文）11路由于采用兩個特性相同的三極管組成對稱放大電路，并且發(fā)射極上共用電阻 R4共同作用，達到抑制溫度漂移的效果。一方面，共用發(fā)射極電阻，使兩放大電路由于零點漂移產(chǎn)生的