摘要本次电路设计课题是音频小信号放大电路，它属于模拟电路课程设计，所以实验中就需要用到大量的模拟电路知识。

对于音频小信号放大电路它是由两级放大电路组成，第一部分是运用到了两级负反馈放大电路，旨在放大电压，第二部分OCL功率放大电路采用复合三极管，目的放大电路电流。

两部分放大电路的设计根本目的就是为了将小信号放大为一个大信号而不失真。

失真这是设计音频放大电路中的一个难点，电路的巧妙设计可以有效的避免失真，电容的运用是解决失真的关键。

目录1 选题背景 (2)1．1 指导思想 (2)1．2 方案论证 (2)1．3 基本设计任务 (2)1．4 发挥设计任务 (2)1．5电路特点 (3)2 电路设计 (3)2.1 总体方框图..................................... 错误！未定义书签。

2.2 工作原理 (3)3 各主要电路及部件工作原理 (3)3.1 第一级—输入信号放大电路 (4)3.2 NE5532简要说明................................. 错误！未定义书签。

3.3 第二级—功率放大电路........................... 错误！未定义书签。

3.4 直流信号过滤电路 (6)4 原理总图 (7)5 元器件清单 (7)6 调试过程及测试数据（或者仿真结果） (7)6.1 仿真检查 (8)6.1.1第一级仿真检查 (8)6.1.2第二级仿真检查 (9)6.2 通前电检查 (10)6.3 通电检查 (10)6.3.1第一级电路检查 (10)6.3.2第二级电路检查 (10)6.3.3完整电路检查 (10)6.4 结果分析 (10)7 小结 (10)8 设计体会及今后的改进意见 (11)8.1 体会 (11)8.2 本方案特点及存在的问题 (11)8.3 改进意见 (11)参考文献 (12)1 选题背景在科技发达的现代社会随声听、收音机、mp3、mp4、电视机、手机、电脑……极大丰富了我们的日常生活，这些产品在使用时时常会有音频的播放，而这些产品本身配带的音频播放装置往往功率较小，难以带给人们想要的音乐效果与震撼。

因此音频小信号功率放大器就有着广泛的运用空间，能够让人们尽情享受音乐激情与活力。

正因为如此我对音频小信号放大电路产生了浓厚的兴趣，希望通过自己的知识和能力亲自动手设计和制作这样一款产品。

1．1 指导思想利用运算放大器构成第一级放大电路对输入信号进行放大；把放大后的信号接入第二级功率放大电路进行功率放大。

1．2 方案论证方案一：可使用NE5532配合集成功放TDA2030进行功率放大。

这样实现电路简单方便且电路的实现效果会很好，但由于题目要求不允许使用集成音频功放所以此方案不符合，故舍弃此方案。

方案二：用NE5532运算放大器对输入信号进行放大，然后用2N3904/2N3906和TIP41/42配合设计成的功率放大电路对放大后的信号的进行功率放大，在输出端加上扬声器实现对音频小信号的功率放大。

经论证采取方案二。

1．3 基本设计任务（1）放大倍数Av≥1000；（2）通频带100Hz~10KHz；（3）放大电路的输入电阻Ri≥1MΩ;（4）在负载电阻为8Ω的情况下，输出功率≥2W；（5）功率放大电路效率大于50%；（6）输出信号无明显失真。

1．4 发挥设计任务在OCL电路中运用一个可调电位器对电路进行调节消除元器件本身误差。

可由手动调节使功率互补放大电路完全对称。

1．5电路特点（1）放大倍数大，可以达到1000倍以上；（2）通频带宽，适用于多种音频小信号的放大；（3）输出信号质量好，无明显失真； （4）输出功率较大；（5）放大电路效率高，在60%以上；2 电路设计2.1 总体方框图图2-1 总体方框图2.2 工作原理信号接入电路后，通过用电容过滤掉输入信号中的直流部分首先经第一个NE5532与电阻33k 和1k 组成放大倍数为34倍的负反馈电路，再进入第二个放大倍数为36倍的负反馈电路。

输入信号经两个负反馈电路放大已经达到1224倍，在流经电路会造成一定衰减但放大倍数依然能够达到1000倍以上。

信号经第一级放大放大后经过电容过滤掉直流信号后流进第二级功率放大电路，通过两个复合管构成的OCL 互补放大电路对电路进行功率放大。

整个电路实现对输入信号的功率放大。

3 各主要电路及部件工作原理输入信号负反馈放大 负反馈放大OCL 功率放大输出到负载3.1 第一级--输入信号放大电路C110µFNE5532AI NE5532AIR11MΩR21kΩC210µFC310µFR333kΩR41MΩC410µFC50.1µFR51kΩC610µFV112 VC810µFC90.1µFV212 VR635kΩNE5532AIR2 1kΩR333kΩNE5532AIR51kΩR635kΩ图3-1NE5532负反馈放大电路工作原理：Au1=（R2+R3）/R2=(33k+1k)/1k=34倍Au2= (R5+R6)/R5=(35k+1k)/1k=36倍Au=Au1*Au2=34*36=1224倍所以由第一级连续两个负反馈放大电路理论放大倍数能达到1224倍，虽然在电路中会发生衰减，但是衰减后依然能够大于1000倍。

对信号的放大倍数能够达到1000倍以上。

3.2 NE5532简要说明图3—2 NE5532实物图NE5532是高性能低噪声双运算放大器（双运放）集成电路。

与很多标准运放相似，但它具有更好的噪声性能，优良的输出驱动能力及相当高的小信号带宽，电源电压范围大等特点。

因此很适合应用在高品质和专业音响设备、仪器、控制电路及电话通道放大器。

用作音频放大时音色温暖，保真度高，在上世纪九十年代初的音响界被发烧友们誉为“运放之皇”，至今仍是很多音响发烧友手中必备的运放之一。

图3—3 NE5532封装图3.3 第二级--功率放大电路D11N4001D21N4001R7100ΩR8100Ω2N39042N3906TIP41ATIP41A20kΩKey=A50%R910kΩ图3-4 OCL 互补功率放大电路工作原理：由2N3904和TIP41构成一个NPN 型的复合管，2N3906 和TIP41构成一个PNP 型的复合管。

用复合管增大对电流的放大系数 ，以此实现对功率的放大。

使用了二极管和电阻配合消除电路的交越失真问题。

3.4 直流信号过滤电路C410µFC50.1µF图3-5 直流信号过滤电路工作原理：使用电容形成交流通路将电源中产生的交流信号引入接地，避免其对电路产生影响。

在输入信号后接电容阻挡输入中附带的直流信号，使信号中的直流信号不能流入从而避免直流信号对放大电路的影响。

4 原理总图XFG1C110µFNE5532AI NE5532AIR11MΩR21kΩC210µFD11N4001D21N4001C310µFR334kΩR41MΩC410µFC50.1µFR51kΩC610µFC747µFV112 VR7100ΩR8100Ω2N39042N3906TIP41ATIP41A20kΩKey=A50%R910kΩC810µFC90.1µFV212 VR635kΩR108Ω图4-1 原理总图5 元器件清单表5-1元器件清单标号名称参数数量NE5532AI NE5532 1 C1、C2、C3 、C4、C6、C8 电解电容10uF 6 C7 电解电容47uF 1 C5、C9 陶瓷电容0.1uF 2R1、R4 电阻1M 2R2、R5 电阻1k 2 R3 电阻34k 1R6 电阻36k 1R7R8 电阻100 2R9 电阻10k 1R10 扬声器5w 8 1R11 电位器20k 11N4001 二极管 22N3904 三极管 12N3906 三极管 1TIP41A 三极管 2 6 调试过程及测试数据（或者仿真结果）为使电路便于调试我们采用分块调试的方法。

6.1仿真检查在仿真软件上画好电路图后放上信号发生器和示波器，调整好输入信号。

6.1.1第一级仿真检查。

1. 断开第二级，将信号发生器接入电路输入信号。

将示波器连接到第一级的第一个负反馈输出上，调整输入信号的频率，仿真查看波形。

波形如下：图6-1 第一个负反馈的输出波形2.将示波器连接到第二个负反馈输出上观察波形如下：图6-2 第二个负反馈的输出波形经过仿真，观察波形可知电路第一级放大电路完好，输出波形未发生失真；6.1.2第二级仿真检查输入信号调整到20V的Vp-p连接到第二级的输入上，观察输出波形如下图：图6-3 第二级输出波形（1）图6-4 第二级输出波形（2）经过仿真，观察波形可知第二级功率放大电路可以完美的实现功率放大且不发生失真。

6.2 通电前检查电路安装完毕后，经检查电路后确认各部分电路接线正确，电源、元器件之间无短路，器件无接错。

6.3 通电检查6.3.1第一级电路检查断开第二级后通电接上输入信号。

在第一级的第一个负反馈输出上连接示波器观察波形，示波器上出现了杂乱无章的波形。

经检查发现接地处理没有连接，连接后波形不出现失真，与仿真所示图结果一样。

第一个负反馈电路经验证无误。

在第一级的第二个负反馈输出上连接示波器观察波形，波形不出现失真，与仿真所示图结果一样。

第二个负反馈电路经验证无误。

综上所述，第一级放大电路功能完好实现。

6.3.2第二级电路检查将输入信号调整到20V的峰峰值连接到第二级的输入上，将输出接到示波器上观察发现波形不出现失真，即第二级电路功能玩好。

6.3.3完整电路检查直接将第一级电路和第二级电路相连，将输出接到示波器上观察发现波形不出现失真，测量负载上的电压计算功率可以达到2w以上。

所以完整电路功能玩好。

6.4结果分析本设计方案在电路中采用了OCL互补功率放大电路。

有效防止了交越失真，且在互补功率放大电路中其效率=4CC CES CCVηπ（V-V）。

经计算其效率能满足达到60%以上。

所以不论在放大倍数、功率放大、还是效率上都能够满足要求。

7 小结本次设计电路运用了两级放大，在第一级进行输入信号的放大，第二级进行功率的放大，有效改善了电路的失真现象。

在第二级采用OCL互补功率放大电路有效消除了输出信号的交越失真；同时，OCL电路中还使用了可调电位器，可调节电阻使OCL电路对称更加准确，严格控制了失真问题。

理论设计完成后使用了Multisim电路仿真软件对理论电路进行验证检查。

确认电路原理无误后，购买了元器件，进行焊接，连接电路和调试。

调试过程中采取了分级逐步调试的方法，避免了两级之间相互可能会发生影响，同时这样检查电路也可以较容易找到电路的问题出现在哪一块，其次这样检查还有效减小电路损坏的损失。