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时间:2018-07-21
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1、太原理工大学现代科技学院电路CAD课程设计设计名称小功率音频放大器专业班级电子信息班学号姓名指导教师太原理工大学现代科技学院课程设计设计名称小功率音频放大器同组人……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………专业班级学号姓名成绩1.设计要求(1)输出功率:1~2W;(2)负载阻抗:8~16Ω;(3)通频带Δfs:为100Hz~10kHz(4)音调控制要求:放大器增益0~40dB可调(5)灵敏度:话筒输入:输入信号幅度:Vp
2、-p=10~50mV。2设计原理小功率音频放大器就是对较小音频信号进行放大,使其功率增加,然后输出前置放大主要完成对小信号的电压放大,使得到后一级所需要的输入。后一级主要对音频进行功率放大,使其能够驱动电阻得到需要的音频。根据技术指标需要设计时确定合适的分配。Pomax=2W,输出电压U=U= =4V,要使输入为10mV的信号。放大到输出的4V,需要的总放大倍数为400。总体设计框图音频功率放大器各级增益的分配,前级电路电压放大倍数为4;音频功放的电压放大倍数为100。3电路设计3.1选择方案3.1.
3、1第一种设计方案(1)前端放大器的设计太原理工大学现代科技学院课程设计由于话筒提供的信号非常弱,要在音调控制级前加一个前置放大器。考虑到设计电路对频率响应及零输入时的噪声、电流、电压的要求,前置放大器选用集成运算放大器LF353。前置放大电路是由LF353放大器组成的一级放大电路,放大倍数为4,即1+R2/R1=4,取R2=30KΩ,R1=10KΩ,所用电源Vcc=+12V,Vee=-12V。经过前级运放的放大,由Av’===4,可以得到Ui=40mv。于是我们得到了下一级功率放大电路的输入电压,即
4、为Ui=40mv(2)功率放大器的设计该方案选用了LM386型单片集成功率放大电路,其主要特点是:上升随率高、瞬态互调失真小;输出功率比较大;外围电路简单,使用方便;体积小;内含各种保护电路,工作安全可靠。我们选择功率运放电路的增益为100,即把A386的运放调节电路两端短路。由Av==100所以U0=4V进而得出P0===2W太原理工大学现代科技学院课程设计其中C1=220uf,C2=0.1uf,C3=10uf,C4=0.1uf,R3=4.7K,RL=8.3.1.2第二种设计方案:(1)前端放大器的
5、设置在前端放大器设计中设计方案与设计一相同,即由LF353放大器组成的一级放大电路,不过将放大倍数设置为40,即1+R2/R1=40,取R2=390KΩ,R1=10KΩ,所用电源Vcc=+12V,Vee=-12V。经过前级运放的放大,由Av’===40,可以得到Ui=400mv。于是我们得到了下一级功率放大电路的输入电压。(2)功率放大器的设计这一部分的功率放大电路选用了分立元器件组成的功率放大器,其结构就是集成功率放大器的的内部结构,其特点就是对于电路结构了解的清晰明了,更好的掌握电路。缺点就是复
6、杂,难理解,使用起来非常不方便,而且容易损坏器件。由前级放大得到的电路得到了输入电压Ui=400mv,然后输入功率放大器,其中的T1又对信号的电压进行放大,T1选择3DG6三极管,它的放大倍数10~30,可以得到电压U0:4v~12v,由P0=得到P0;1w~2w符合P0>2w的要求。太原理工大学现代科技学院课程设计3.1.3最终方案选择通过对两种方案的比较可以看出,第一种方案是比较好的方案,按照第一种方案不仅可以达到课程设计所要达到的要求,结果比较准确,受外界干扰较小,而且第一种方案的实现非常的简单
7、,电路容易理解,实验容易进行,能够尽少的减小实验的成本,而且这种方案的主要器件有自我保护的措施,能够更好的保护实验器件,减少不必要的损失。然而第二种方案的电路图比较复杂,连接比较困难,理解也是比较困难的,所以这种方案在最终确定的时候是被舍弃了。4.实验图及分析4.1电路原理图及分析太原理工大学现代科技学院课程设计音频功率放大器就是对较小音频信号进行放大,使其功率增加,然后输出前置放大主要完成对小信号的电压放大,使得到后一级所需要的输入。后一级主要对音频进行功率放大,使其能够驱动电阻得到需要的音频。4.
8、2电路板图及分析原件的排列方位尽可能和原理图一致,布线方向最好和电路图走线方向一致,这样便于生产中各种参数的检查,调试和检修。各元件排列分不要合理、均匀,整齐、美观。电路板图:按照设计好的电路板图进行板制,将所有元件依次焊接到PCB电路板上,焊接过程要尽量避免虚焊,整个电路焊接完成后要进行测试,各项指标参数要符合设计要求。5.实验感想完成这次设计收获很多,不但进一步掌握了模电的知识及一门专业仿真软件的基本操作,还提高了自己的设计能力及动手能力。更多的是看
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