【正文】 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題的思路和方法。馬上要畢業(yè)了，自己的求學(xué)之路還很長，以后更應(yīng)該在學(xué)習(xí)工作實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí)，努力使自己 成為一個對社會有所貢獻(xiàn)的人。 但是畢業(yè)設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。 通過這次實(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。1967， 14(1)：33 [14]. 陳思．巴特沃斯低通濾波器的簡化快速設(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。不僅運(yùn)放是低噪聲的，而且選用的電阻、電容等元件也是考慮了低噪聲。左右兩聲道之和為400W。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，但過渡帶下降不是十分陡峭。所以可見設(shè)計(jì)符合本課題的要求。通過課題的設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)到了很多關(guān)于放大器及放大電路設(shè)計(jì)的知識，對于前置放大器及功率放大器的工作原理，以及相關(guān)的噪聲問題、低頻實(shí)現(xiàn)、功率放大的實(shí)現(xiàn)等都有了較為深刻的認(rèn)識，在設(shè)計(jì)的過程中加深了對于運(yùn)放的了解及電路的設(shè)計(jì)水平，使自己的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、分析能力有了很大的提高。為實(shí)際低噪聲前置放大器和超低頻功率放大器的設(shè)計(jì)提供合理依據(jù)?？偨Y(jié)：由示波器自身的噪聲測試結(jié)果及連接上設(shè)計(jì)的音響系統(tǒng)后的噪聲測試結(jié)果可見，兩者之差為音響系統(tǒng)的噪聲。將數(shù)字示波器的輸入端短路，測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：；；。將 XMM1連接到輸出端，則可得測試結(jié)果如下： 輸出電壓由此可見與理論值280mV，在誤差允許的范圍內(nèi)近似相等。用示波器觀察輸出波形的同時，調(diào)節(jié)低頻信號源使輸出波形緩慢變化，直至放大器輸出信號在示波器上的波形剛要產(chǎn)生失真而又未產(chǎn)生失真時為止。（二）XSC1示波器輸出圖形如下：圖 輸入信號為120V時輸入輸出波形，輸入為正弦波，輸出為矩形波。理論值為280mV,。調(diào)節(jié)滑動變阻器Rp2有：當(dāng)變阻器從0~47k變化時，輸出輸入波形的幅值及Scale的比值經(jīng)計(jì)算可得輸出波形的放大倍數(shù)在4~57倍范圍內(nèi)變化。 測試結(jié)果5 測試結(jié)果 前置放大器測試結(jié)果在Multisim中進(jìn)行仿真，電路連接如下圖所示： 仿真電路圖如圖所示，XSCXBPXMM1分別為示波器、頻譜儀、電壓表，分別用來觀察輸出波形、頻譜范圍和電壓大小。60V；最大電流：；保護(hù)電流：6A；功率頻響失真度：輸出功率10W時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。輸出中點(diǎn)失調(diào)電壓不得超出177。全部晶體管β100以上。當(dāng)總電源電壓一旦超過VD4的擊穿穩(wěn)壓值時，VD4導(dǎo)通，使C2上電壓升高，VT2正向?qū)?，并與VT3形成正反饋導(dǎo)通，切斷后級，電路停止工作。讓末級上、下臂功放管在動態(tài)時，從自身向上滑動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。當(dāng)在輸入端加入一交變信號時，由于差動輸入級采用非平衡輸入方式，必然引起R14上的電位變化，當(dāng)時，VT5導(dǎo)通，VT4也導(dǎo)通，并向后級VT12提供與信號同步的動態(tài)偏置，與此同時，中間增益級的VT9從差動級輸出負(fù)載電阻R15處，取得交變(電流)電壓信號與VT12同時導(dǎo)通，整個功放進(jìn)入工作線性區(qū)，達(dá)到了信號電壓和信號電流(即動態(tài)偏置電流的同步供給)同步、同相放大的目的。在這里，是將VT12與VT9互相作為集電極同步動態(tài)電流負(fù)載。開關(guān)機(jī)防沖擊電路由VTCVTVT6等組成。動態(tài)偏置電路由VTVTVT12等組成。D200W電路原理如下，現(xiàn)將電路分析如下。模塊整體靜態(tài)電流15mA，功放末級靜態(tài)僅3~5mA，基本達(dá)到了靜噪效果。在靜態(tài)微功耗、動態(tài)響應(yīng)速度；低失真和功率頻響方面以及具有“膽機(jī)”音響效果均達(dá)到相當(dāng)水平[6]?！俺壒Ψ磐酢蹦K電路實(shí)際上是準(zhǔn)乙類同步動態(tài)偏置功放電路?，F(xiàn)在市場上有許多性能優(yōu)異的集成功放芯片，如TDA2040A、LM187TDA1514等。根據(jù)題目設(shè)計(jì)要求，可供選擇的功率放大器可由分立元件組成，也可由集成電路完成。但外圍元器件較多，調(diào)試要困難一些。 簡化電路圖 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。從（3）式中可知，當(dāng)=0時，（3）式有最大值1；時，（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′開路R4′0C1C2C2C2C注：電阻為參數(shù)k=1 時的值，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uf作為單位，fc以Hz為單位。 有源低通濾波器電路圖在集成運(yùn)放輸出到集成運(yùn)放同相輸入之間引入一個負(fù)反饋，在不同的頻段，反饋的極性不相同，當(dāng)信號頻率f＞＞fc時（fc 為截止頻率），電路的每級RC 電路的相移趨于90186。當(dāng)信號頻率趨于零時，由于C的電抗趨于無窮大，因而正反饋很弱；當(dāng)信號頻率趨于無窮大時，由于C1的電抗趨于零，因而Up趨于零。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。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。NE5532的電源為177。 二、集成運(yùn)放的選擇 因?yàn)锳uf2=56，根據(jù)通頻帶0Hz~100Hz，其上線頻率為100Hz，則集成運(yùn)放的放大倍數(shù)帶寬積應(yīng)滿足下列關(guān)系： GB≥Auf2*fh = 56*100Hz = 從運(yùn)放的資料手冊中可查出NE5532的單位放大倍數(shù)帶寬GB=10MHz，滿足要求。 前置放大器電路圖其中第一級實(shí)際上是一個電壓跟隨器，具有輸入電阻大，輸出電阻小的特點(diǎn)，可以做多級放大器的中間級，即緩沖級。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。從經(jīng)濟(jì)方面考慮，本設(shè)計(jì)采用的是集成運(yùn)算放大器方案，低噪聲前置放大電路必須由低噪聲、高保真、高增益、快響應(yīng)、寬帶音響集成電路構(gòu)成。 低通濾波器：0dB。通過對設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)方案的分析，系統(tǒng)框圖如下所示。又由于通頻帶為0Hz~100Hz，所以可以采用低通濾波器來實(shí)現(xiàn)。通頻帶Δfs: 0Hz~100Hz。方法是：用鼠標(biāo)單擊連線的起點(diǎn)并拖動鼠標(biāo)至連線的終點(diǎn)。7400是四/二輸入與非門，在窗口種的Section A/B/C/D分別代表其中的一個與非門，用鼠標(biāo)選中其中的一個放置在電路圖編輯窗口中，如左圖所示。 從菜單取用：通過Place/ Place Component命令打開Component Browser窗口。Multisim Master工具欄amp。 取用元器件 取用元器件的方法有兩種：從工具欄取用或從菜單取用。 以標(biāo)簽Workspace為例，當(dāng)選中該標(biāo)簽時，Preferences對話框有如下所述特點(diǎn)： 在這個對話窗口中有3個分項(xiàng)： 　( 1 ) Show：可以設(shè)置是否顯示網(wǎng)格，頁邊界以及標(biāo)題框。借助專業(yè)的高級SPICE分析和虛擬儀器，您能在設(shè)計(jì)流程中提早對電路設(shè)計(jì)進(jìn)行的迅速驗(yàn)證，從而縮短建模循環(huán)。Multisim提煉了SPICE仿真的復(fù)雜內(nèi)容，這樣工程師無需懂得深入的SPICE技術(shù)就可以很快地進(jìn)行捕獲、仿真和分析新的設(shè)計(jì)，這也使其更適合電子學(xué)教育。以下介紹一些Protel99SE的部分最新功能： 可生成30多種格式的電氣連接網(wǎng)絡(luò)表； 強(qiáng)大的全局編輯功能； 在原理圖中選擇一級器件，PCB中同樣的器件也將被選中； 同時運(yùn)行原理圖和PCB，在打開的原理圖和PCB圖間允許雙向交叉查找元器件、引腳、網(wǎng)絡(luò) ；既可以進(jìn)行正向注釋元器件標(biāo)號（由原理圖到PCB），也可以進(jìn)行反向注釋（由PCB到原理圖），以保持電氣原理圖和PCB在設(shè)計(jì)上的一致性； 滿足國際化設(shè)計(jì)要求（包括國標(biāo)標(biāo)題欄輸出，GB4728國標(biāo)庫）；方便易用的數(shù)?；旌戏抡妫嫒軸PICE 3f5）； 支持用CUPL語言和原理圖設(shè)計(jì)PLD，生成標(biāo)準(zhǔn)的JED下載文件； PCB可設(shè)計(jì)32個信號層，16個電源地層和16個機(jī)加工層； 強(qiáng)大的“規(guī)則驅(qū)動”設(shè)計(jì)環(huán)境，符合在線的和批處理的設(shè)計(jì)規(guī)則檢查； 智能覆銅功能，覆鈾可以自動重鋪； 提供大量的工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)電路板做為設(shè)計(jì)模版； 1放置漢字功能； 1可以輸入和輸出DXF、DWG格式文件，實(shí)現(xiàn)和AutoCAD等軟件的數(shù)據(jù)交換； 1智能封裝導(dǎo)航（對于建立復(fù)雜的PGA、BGA封裝很有用）； 1方便的打印預(yù)覽功能，不用修改PCB文件就可以直接控制打印結(jié)果； 1獨(dú)特的3D顯示可以在制板之前看到裝配事物的效果； 1強(qiáng)大的CAM處理使您輕松實(shí)現(xiàn)輸出光繪文件、材料清單、鉆孔文件、貼片機(jī)文件、測試點(diǎn)報(bào)告等； 1經(jīng)過充分驗(yàn)證的傳輸線特性和仿真精確計(jì)算的算法，信號完整性分析直接從PCB啟動； 1反射和串?dāng)_仿真的波形顯示結(jié)果與便利的測量工具相結(jié)合； 1專家導(dǎo)航幫您解決信號完整性問題。Protel99容易使用的特性就是新的“這是什么” 幫助。Protel 99 是在桌面環(huán)境下第一個以獨(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)。10V　140　KHzVOUT=177。10177。12177。12　VRL≥600Ω,Vs=177。10V40　　1550　V/mV過溫20　　10　　V/mV輸出擺動電壓VOUTRL≥600Ω　　　177。13　177。表 直流電氣參數(shù)（若無特別說明，Vs=177。22V 輸入電壓：VIN …………………… 177。（1）小信號帶寬：10MHz； （2）輸出驅(qū)動能力：600?，10V； （3）輸入噪聲電壓：5nV/√HZ（典型值） ； （4）DC 電壓增益：50000； （5）AC 電壓增益：10KHz 時 2200； （6）電源帶寬：140KHz； （7）轉(zhuǎn)換速率：9V/μS； （8）大電源電壓范圍：177。（4）組件正常，但電路有自激現(xiàn)象，應(yīng)進(jìn)行消振。如果一個運(yùn)放如不能調(diào)零，大致有如下原因：（1）組件正常，接線有錯誤。 T=25oC，U+= +15V，U+= 15V參數(shù)名稱測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大信號電壓增益RL≥2 kΩ，UO≥177。高增益和寬范圍的工作電壓特點(diǎn)在積分器、加法器和一般反饋應(yīng)用中能使電路具有優(yōu)良性能。 芯片及軟件介紹　3 芯片及軟件介紹 UA741集成運(yùn)放簡介 UA741管腳圖。（2）選擇具體的電路形式。當(dāng)f = 0Hz時，電容可視為開路，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)。一、濾波器的性能參數(shù)通帶截止頻率fp、通帶增益Avp。一般來說，濾波器的幅頻特性越好，其相頻特性越差，反之亦然。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。低