Key words: self-regulated power supply circuit weak signal preamplifier circuit of power amplifier circuit audio amplifier circuit board PC
第一章 绪论
1.1 音频功率放大电路概述…………………………………………………5
2.5音频功率放大电路分析
2.5.1音频功率放大电路电路图………………………………………23
2.5.1音频功率放大电路的仿真分析…………………………………24
2.6PCB的封装与设计：
2.6.1PCB的设计……………………………………………………29
2.6.2在ARES软件中封装…………………………………………29
2.1.1设计概念…………………………………………………………8
2.1.2电路设计及测试…………………………………………………8
2.2前置放大电路的设计与仿真分析
2.2.1弱信号前置放大级电路………………………………………10
2.2.2前置放大电路的电路图……………………………………10
2.2.3前置放大电路的仿真分析…………………………………10
关键词：自制稳压电源电路弱信号前置放大级电路功率放大电路音频放大电路PCB板
Author：Li Guangda
Tutor：Zhou Runjing
Abstract: The practical application of audio amplifier main power amplifier for audio signals, this paper introduces a weak signal amplification capability of the basic principles of low-frequency power amplifier, content, technical route.The entire circuit is mainly regulated power supply, pre-amplifier, 2 amplifier, filter, power amplifier circuit of five parts.Power supply is mainly for the electrical preamplifier, power amplifier to provide a stable DC power.Preamplifier voltage side main large.2 is to continue to enlarge the main amplifier voltage.Filter is mainly to remove noise.Power amplifier circuit and voltage amplification.﹑Simple circuit design and practical, take full advantage of the excellent performance of the integrated amplifier.Experimental results show that the power amplifier of the power amplifier in the bandwidth, distortion and efficiency indicators has a better, higher availability, the design for the power amplifier provides a broad line of thought.
1.2音频放大电路的发展……………………………………………………5
1.3数字时代提出了新的要求………………………………………………6
1.4 本次设计的主要目的、意义……………………………………………7
1.5设计总体要求及实现基本指标的方略………………………………直流稳定电源的设计与仿真分析
1.3数字时代提出了新的要求
早期的数字放大器与模拟音源配合得很好,在某种程度上与数字音源的配合也不错,但最多只能生成分辨率为12-13.5bit的音频.家庭影院,数字音频接收机和PC游戏等先进的娱乐系统需要全16bit的音频重现,以支持市场所要求环绕声,回响和音乐厅效果.典型的D类数字放大器,有些具有模拟输入,有些具有数字输出,不能满足上述目标.因为尽管它们成本低,效率高,但缺乏生成精确音频所需的分辨率.而且,这些元件甚至不能满足CD机,DVD影碟机等普通的娱乐设备的要求.利用光盘发行数字音频,消除了音频信号在格式方面的一个弱点.最终,家庭中都可以实现影院级音质.按字面理解,数字音频是没有噪声的.它是被作为一系列的"0"和"1"加以处理的,没有给可能引起微小失真的噪声留下任何空间.但另外一个问题仍然存在:模拟放大所必需的数模转换器(DAC)对尺寸,成本和质量的影响.现在,新技术使得整个音频处理链都保持纯数字形式.具有数字输入的纯数字放大器,使得在信号路径中不再需要使用DAC,而是直接把干净的数字输入在音箱终端转化成干净的功率.直到最近,才在高档,昂贵的音响系统中见到端到端的数字放大器.几乎所有的同时需要大量外部元件.这种两芯片方案的成本早期数字放大系统都需要利用两芯片方案,和尺寸在很大程度上妨碍了它在主流市场中的应用.尽管现有的D类数字放大器较以前的技术有所改善,但它们在音质,封装,性能,价格和核心技术方面未能取得重大改进.
1.2音频
1.2放大电路的发展
随着晶体管制造技术的不断提高和新技术的应用，各项实用性指标和可靠性指标都有很大改善，并不断在向更大的输出功率，更小的体积，更轻的重量，更多的功能和智能化方向发展，如美国CROWN公司的MA-5000VZA功放，其最大输出功率可达4000W/8Ω（桥接，单通道）；完善的可靠性设计使它在苛刻的环境中可连续工作，使得生产者可作3年免维护的保证；插入可编程的输入处理模块USP3；可对1~2000台功放的工作状态进行程控调节和各种参数检测。各种完善的可靠性保护措施，使它的可靠性大大提高，可与电子管功放媲美。晶体管功放具有许多宝贵优点，它的失真低于万分之一，但其音质听感总不如电子管功放那么逼真，细腻，尤其是在表现瞬态变化快而清脆的打击乐，弦乐和浑厚回荡的钢琴曲方面感觉最明显。20世纪80年代初，欧洲有些专业公司开始研究晶体管功放与电子管功放之间的性能差异及解决办法。电子管是一种电压控制器件，需要的控制功率极微，开关速率很快。晶体管是一种电流控制器件，需有较大的控制电流，转换速率较慢，这是最基本的差别。80年代中期欧洲首先推出了采用MOSFET音频场效应管功放。MOSFET场效应晶体管既具有晶体管的基本优点。但使用不久发现这种功放的可靠性不高（无法外电路保护），开关速度提高得不多和最大输出功率仅为150W/8Ω等。90年代初，MOSFET的制造技术有了很大突破，出现了一种高速MOSFET大功率开关场效应晶体管。西班牙艺格公司（ECLER）经多年研究，攻克了非破坏性保护系统的SPM专利技术，推出了集电子管功放和晶体管功放两者优点结合的第3代功放产品，在欧洲市场上获得了认可，并逐步在世界上得到了应用。第3代MOSFET功放的中频和高频音质接近电子管功放，但低频的柔和度比晶体管功放差一些，此外MOSFET开关场效应管容易被输出和输入过载损坏。数字功放的概念早在20世纪60年代就有人提出了，由于当时技术条件的限制，进展一直较慢。1983年，M.B.Sandler等学者提出了D类放大的PCM（脉码调制）数字功放的基本结构。主要技术要点是如何把PCM信号变成PWM（脉冲调宽信号）。美国Tripass公司设计了改进的D类数字功放，取名为“T”类功1999年意大利POWERSOFT公司推出了数字功放的商业产品，从此，第4代音频功率放大器，数字功放进入了工程应用，并获得了世界同行的认可，市场日益扩大，最终将替代各类模拟功放。
结论………………………………………………………………………………30
致谢………………………………………………………………………………30
参考文献…………………………………………………………………………32
第一章绪论
1.1音频功率放大电路概述
音频功率放大器是音响系统中的关键部分，其作用是将传声元器件获得的微弱信号放大到足够的强度去推动放声系统中的扬声器或其他电声元器件，使原声响重现。其电路一般可分为两部分，前一部分进行小信号电压幅值放大，后一部分采用功率放大器，与扬声器相连。一般扬声器的阻值较低，仅有8 左右，需要较大的输出电流才能达到较大的输出功率，因此，需要功率放大器提供足够功率，一般电脑的有源音箱大多采用这种方式。其简单的构成框图如图1-1所示。
Assisted in the Proteus software as possible to the target circuit at or near the experimental design requirements.Then connected the various parts of the circuit into a whole, an overall sense of audio amplifier performance.With a complete design after the use of Protel PCB simulation software is made of circuit diagram, layout diagram and not only to meet the reasonable processed to generate Gerber files.All designed to this end of the program.Next will be made of PCB board design principles, by schematic and circuit board to be welded components, in the final testing on the circuit board to complete primary school of design task.