高效率音頻放大器畢業(yè)論文-資料下載頁
2025-06-27 16:48本頁面
【正文】 增益從1～20連續(xù)可調(diào)，而且也保證了比較器的比較精度。當(dāng)功放輸出的最大不失真功率為1W時，其8Ω上的電壓=8V，此時送給比較器音頻信號的值應(yīng)為2V，則功放的最大增益約為4（實際上，功放的最大不失真功率要略大于1W，其電壓增益要略大于 4），因此必須對輸入的音頻信號進行前置放大，其增益應(yīng)大于 5。前放仍采用寬頻帶、低漂移、滿幅運放TLC4502，組成增益可調(diào)的同相寬帶放大器。選擇同相放大器的目的是容易實現(xiàn)輸入電阻≥10kΩ的要求，同時采用滿幅運放可在降低電源電壓時仍能正常放大。取V+=Vcc/2=，要求輸入電阻大于10kΩ，故取R1=R2=51kΩ，則=51/2=，反饋電阻采用電位器R4，取R4=20kΩ，反相端電阻R3取 ，則前置放大器的最大增益Av為： (48)調(diào)整使其增益約為8，則整個功放的電壓增益從0~32可調(diào)。考慮到前置放大器的最大不失真輸出電壓的幅值,取=2V，則要求輸入的音頻信號最大幅度。如果超過250mV，則輸出會產(chǎn)生波削失真。電路圖如下圖47所示：圖47 前置放大電路 短路保護電路，該電路中前級放大電路的增益為：==≈75經(jīng)放大后的信號在經(jīng)過由DCR5構(gòu)成的峰值檢測電路，輸出直流電平，送給由DR7和比較器LM311構(gòu)成的遲滯比較器進行比較，一旦過載就立即鎖定。由DDRC2構(gòu)成開機延遲電路，防止開機瞬間比較器進入自鎖狀態(tài)。電路圖如下圖48所示：圖48短路保護電路驅(qū)動電路經(jīng)前面脈寬調(diào)制得到的PWM信號不能直接驅(qū)動功率開關(guān)器件，需加強PWM信號的驅(qū)動能力，首先，讓PWM信號通過施密特觸發(fā)器芯片74HC14進行波形整形，然后把兩路脈沖信號分別輸入到由晶體三極管組成的互補對稱式射級跟隨器，增強信號的驅(qū)動電流，使之能夠有效、快速地驅(qū)動功率開關(guān)管。H型互補對稱輸出電路對VMOSFET的要求是導(dǎo)通電阻小，開關(guān)速度快，開啟電壓小。因輸出功率稍大于 1W，屬小功率輸出，可選用功率相對較小、輸入電容較小、容易快速驅(qū)動的對管，IRF9540 和IRF540 VMOS對管的參數(shù)能夠滿足上述要求，故采用之?；パaPWM開關(guān)驅(qū)動信號交替開啟Q5和Q8或Q6和Q7，分別經(jīng)兩個4階 Butterworth濾波器濾波后推動喇叭工作。信號變換電路由于功放輸出具有很強的帶負(fù)載能力，故對變換電路輸入阻抗要求不高，所以可選用較簡單的單運放組成的差動式減法電路來實現(xiàn)。功率測量及顯示電路功率測量及顯示電路由有效值轉(zhuǎn)換電路和單片機系統(tǒng)組成。有效值轉(zhuǎn)換器選用高精度的AD637，單片機系統(tǒng)主要有89C51單片機、A∕D轉(zhuǎn)換器AD574和鍵盤顯示接口電路等組成。（四）部分電路的仿真電路前置放大器的仿真電路圖49 前置放大器仿真電路比較器的仿真電路圖410 比較器仿真電路五、系統(tǒng)仿真數(shù)據(jù)表1 功率測量（1）最大不失真輸出功率 仿真數(shù)據(jù)如下表1所示：F20Hz100Hz300Hz10kHz20kHz25kHz（2）效率的測量 仿真數(shù)據(jù)如下表2所示：表2效率測量200mW500mW1000mW68mA147mA278mA59﹪68﹪72﹪六、結(jié)論本設(shè)計的難點主要是在PWM脈寬調(diào)制模塊和H橋互補對稱輸出模塊，在脈寬調(diào)制模塊需要首先熟悉TLC4502和LM311芯片的使用方法，以防在使用時電路接錯。通過本次設(shè)計是自己在各個方面得到了提高，通過本次設(shè)計對自己的提高有：（1）對各類放大器的工作原理更加熟悉。（2）對D類放大器的實現(xiàn)方式有了更高層次的掌握。（3）提高了自己的動手能力，使自己更加明白了一個道理，細節(jié)決定成敗，鍛煉了自己做事的態(tài)度。參 考 文 獻[1] [M].福建:福建科技出版社,[2] [J].實用影音技術(shù),2005,(9):5153[3] (模擬部分)[M].北京:高等教育出版社,[4] 鐘清華,鐘國新,李子升,[J].電聲技術(shù),2004,(7):3336 [5] [M].北京:清華大學(xué)出版社,[6] [J] .現(xiàn)代電影技術(shù)應(yīng)用技術(shù)研究,2008,(6):3540 [7] [M].北京:科學(xué)出版社, [8] [M].北京:電子工業(yè)出版社,[9] 黃令華,王新安,[J].中國集成電路,2008,(5):5660[10][N].西南大學(xué)學(xué)報, 2003年1月25日致 謝本設(shè)計在彭會萍老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下已完成，從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計和調(diào)試，無不凝聚著彭老師的心血和汗水，在四年的本科學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷，我受益匪淺。在此向彭會萍老師表示深深的感謝和崇高的敬意。 不積跬步何以至千里，本設(shè)計能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設(shè)計中得以體現(xiàn)。正是有了他們的悉心幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成，在此向蘭州商學(xué)院、信息工程學(xué)院的全體老師表示由衷的謝意。感謝他們四年來的辛勤栽培。 28
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