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音频小信号功率放大电路设计

1 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 ................................................................3. 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 ..........................................................5. 3.3第二级--功率放大电路 ................................................. 6. 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 ...................................................................& 6.1.1第一级仿真检查。 .......................................................8. 6.1.2第二级仿真检查 .........................................................9. 6.2通电前检查 ................................................................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 ............................................................ 1.0 7小结 ............................................................................1.0 8设计体会及今后的改进意见 ..................................................................................... .1.1

8.1 体会 .....................................................................1.1 2

8.2 本方案特点及存在的问题 ................................................11 8.3改进意见 ................................................................1.1 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TDA203C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 > 1M1 ; (4) 在负载电阻为8门的情况下,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。 3

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

输出到负载 OCL功率放大 4

3.1第一级--输入信号放大电路 、NE5532AI 4

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咅 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

R5 1k Q

R6 35k Q

V1 12 V C5

0.1疔

+ O

R3 A/VV

33k Q 5

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 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封装图输出E bv hifim日

右边为常见的两种NE5532封装图 FDIF-6 电源十

附瞞入B 同相愉入B

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