双声道音频功放的设

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1、双声道音频功放的设计1引言咅频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域，儿十年來，人们为之付出了不懈的努力，无论从线路技术还是元器件方而，乃至于思想认识上都取得了长足的进步。回顾一下功率放大器的发展历程。1906年美国人德福雷斯特发明了真空三极管，开创了人类电声技术的先河。1927年贝尔实验室发明了负反馈技术后，使音响技术的发展进入了一个崭新的时代，比较有代表性的如〃威廉逊"放大器，较成功地运用了负反馈技术，使放大器的失真度大大降低，至50年代电子管放大器的发展达到了一个高潮时期，各种电子管放大器层出不穷。音响技术的发展历史可以分为电子管、晶体管、集成电路、场效应管

2、四个阶段。音频放大器的目的是在产生声音的输岀元件上重建输入的音频信号，信号音量和功率级都要理想——如实、有效且失真低。音频范围为约20Hz〜20kHz,因此放大器在此范围内必须有良好的频率响应（驱动频带受限的扬声器时要小一些，如低音喇叭或（高音喇叭）。根据应用的不同，功率大小差异很大，从耳机的毫瓦级到TV或PC音频的数瓦，再到“迷你”家庭立体声和汽车音响的几十瓦，直到功率更大的家用和商用咅响系统的数百瓦以上，大到能满足整个电影院或礼堂的声音要求。音频放大器的一种简单模拟实现方案是采用线性模式的晶体管，得到与输入电压成比例的输出电压。止向电压增益通常很高(至少40d

3、B)。如果反馈环包含正向增益，则整个环增益也很高。因为高环路增益能改善性能，即能抑制由正向路径的非线性引起的失真，而且通过提高电源抑制能力(PSR)来降低电源噪音，所以经常釆用反馈。高频功率放大器用于发射级的末级，作用是将高频已调波信号进行功率放大，以满足发送功率的要求，然后经将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收级可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种，窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路，故又称为调谐功率放大器

4、或；宽带高频功率放大器的输出电路则是或其他宽带匹配电路，因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件，它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。在课程中已知，放大器可以按照电流导通角的不同，将其分为甲、乙、丙三类工作状态。甲类放大器电流的流通角为360o,适用于小信号低功率放大。乙类放大器电流的流通角约等于180o；丙类放大器电流的流通角则小于180Oo乙类和丙类都适用于大功率工作。丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态屮最高者。高频功率放大器大多工作于丙类。但丙类放人器的电流波形失真太大,因而不能用于低频功率放大，只能用于采用调谐回路作为负

5、载的谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力，回路电流与电压仍然极近于正弦波形，失真很小。除了以上几种按电流流通角来分类的工作状态外，又有使电子器件工作于开关状态的丁类放戊类放大。丁类放大器的效率比丙类放大器的还高，理论上可达100%,但它的最高工作频率受到开关转换瞬间所产生的器件功耗（集电极耗散功率或阳极耗散功率）的限制。选择功率放大器的吋候，首先要注意它的一些技术指标：1＞输入阻抗：通常表示功率放大器的抗干扰能力的大小，一般会在5000-15000Q,数值越大表示抗干扰能力越强；2、失真度:指输出信号同输入信号相比的失真程度，数值越小质量越好，一般在0.05%以

6、下；3、涪噪比:是指输岀信号当中音乐信号和噪音信号之间的比例，数值越大代表声音越干净。另外，在选购功率放大器的时候还要明确自己的购买意愿,如果您希槊加装低音炮,最好购买5声道的功放，通常2声道和4声道扬声器只能推动前后扬声器，而低音炮只能再另配功放，5声道功放就可以解决这个问题，功率放大器的输出功率也要尽量大于扬声器的额定功率。2设计指标及分析2.1主要技术指标1.Vi=50vo2.P0二2*15W,RL二8Q。3.失真度小于1%。4.具有完整的电源和保护电流。5.集成电路或分立元件设计。6.PCB完成。2.2性能指标分析与说明1•放大电路：(1)本设计中输入信号

7、较小，需进行电压放大，用共射极放大电路实现。(2)要达到功率P0需进行功率放大，用甲乙类互补对称功率放大电路。2•保护电路：选用三极管式正负向直流电压检测保护电路。2.电源：单相桥式整流、电容滤波电路。本设计采用模块化设计：I.电源设计稳定直流源在几乎所以电路屮不可缺少，主要给电子电路提供能量。直流稳压电源最主要是能够输出恒定的电压，设计的一般思路是让输入电压先通过电压变压器，再通过整流网络，然后经过滤波网络,最后经过稳压网络输出。电源采用桥式整流设计原理简介：桥式整流器是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路，常用来将交流电转变为直流电。桥式整流电路的工作

8、原理如下: