功放参数虚拟测试仪设计与应用

《功放参数虚拟测试仪设计与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、薆羇莂莇蝿节芈莆袁肅膄莅羃袈蒃莄蚃肃荿莃螅袆芅蒂袈肂膁蒂薇袅肇蒁蚀肀蒆蒀袂羃莂葿羄膈芈蒈蚄羁膄蒇螆膇聿蒆衿罿莈薆薈膅芄薅蚁羈膀薄袃膃膆薃羅肆蒅薂蚅衿莁薁螇肄芇薀衿袇膃薀蕿肃聿虿蚁袅莇蚈螄肁芃蚇羆袄艿蚆蚆腿膅蚅螈羂蒄蚄袀膇莀蚄羃羀芆蚃蚂膆膂荿螅罿肈莈袇膄莆莈薆羇莂莇蝿节芈莆袁肅膄莅羃袈蒃莄蚃肃荿莃螅袆芅蒂袈肂膁蒂薇袅肇蒁蚀肀蒆蒀袂羃莂葿羄膈芈蒈蚄羁膄蒇螆膇聿蒆衿罿莈薆薈膅芄薅蚁羈膀薄袃膃膆薃羅肆蒅薂蚅衿莁薁螇肄芇薀衿袇膃薀蕿肃聿虿蚁袅莇蚈螄肁芃蚇羆袄艿蚆蚆腿膅蚅螈羂蒄蚄袀膇莀蚄羃羀芆蚃蚂膆膂荿螅罿肈莈袇膄莆莈薆羇莂莇蝿节芈莆袁肅膄莅羃袈蒃莄蚃肃荿莃螅袆芅蒂袈肂膁蒂薇袅肇蒁蚀肀蒆蒀袂羃莂葿羄膈

2、芈蒈蚄羁膄蒇螆膇聿蒆衿罿莈薆薈膅芄薅蚁羈膀薄袃膃膆薃羅肆蒅薂蚅衿莁薁螇肄芇薀衿袇膃薀蕿肃聿虿蚁袅莇蚈螄肁芃蚇羆袄艿蚆蚆腿膅蚅螈羂蒄蚄袀膇莀蚄羃羀芆蚃蚂膆膂荿螅罿肈莈袇膄莆莈薆羇莂莇蝿节芈莆袁肅膄莅羃袈蒃莄蚃肃荿莃螅袆芅蒂袈肂膁蒂薇袅肇蒁蚀肀蒆蒀袂羃莂葿羄膈芈蒈蚄羁膄蒇螆膇聿蒆衿罿莈薆薈膅芄薅蚁羈膀薄袃膃膆薃羅肆蒅薂蚅衿莁薁螇肄芇薀衿袇膃薀蕿肃聿虿蚁袅莇蚈螄肁芃蚇羆袄艿蚆蚆腿膅蚅螈羂蒄蚄袀膇莀蚄羃羀芆功放参数虚拟测试仪设计31引言伴随着科学技术的迅速发展，人们生活水平的不断提高，对音频功率放大器的要求越来越高。音频是多媒体中的一种重要媒体。人能够听见的音频信号的频率范围大约是60Hz-20k

3、Hz，其中语音大约分布在300Hz-4kHz之内，而音乐和其他自然声响是全范围分布的。如何通过分析仪器让音频功放达到更高的要求是许多人为之努力的永恒的课题。鉴于音频分析仪价格高、适用范围窄等特点，本文应用了目前流行的基于LabVIEW的虚拟仪器技术软件平台，结合高性能的NI9221,NI9263数据采集卡来完成音频功放各种数据的测试。2音频功放测试参数2.1输出功率衡量放大器输出功率的指标有最大不失真连续功率、音乐功率和峰值功率等几种不同的指标。目前公认的指标是“最大不失真连续功率”，又叫RMS功率，正弦波功率或平均值功率等。其含义是相同的，它是指放大器配接额定负载时(通常RL=8Ω)，在

4、总的谐波失真系数小于1%，负载两端测出1kHz的正弦波电压的平方，除以负载电阻而得出。即公式（2.1）（2.1）2.2频响范围频率响应即有效频率范围，它是用来反映放大器对不同频率信号的放大能力。频率响应通常用增益下降3dB以内的频率范围来表示。一般的高保真放大器为了能真实地反映各种信号，其频率响应通常应达到几Hz到几十kHz宽度，如图1所示。图1频率响应曲线2.3谐波失真在功放电路调试中常会有波形失真现象，如图2-2所示：图2失真图谐波失真（THD）指原有频率的各种倍频的有害干扰。由于放大器不够理想，放大1kHZ的频率信号时会产生2kHZ的2次谐波和3kHZ及许多更高次的谐波，致使输出波形

5、走样。这种因谐波引起的失真叫做谐波失真。3软件设计3.1虚拟仪器介绍虚拟仪器技术，就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。自1986年问世以来，世界各国的工程师和科学家们都已将NILabVIEW图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节，从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间，并提高了产品开发和生产效率。使用集成化的虚拟仪器环境与现实世界的信号相连，分析数据以获取实用信息，共享信息成果，有助于在较大范围内提高生产效率。虚拟仪器由硬件部分和软件部分构成，3本文采用了NILabVIEW8.6软件及NIcDAQ系列的采集板卡，包括4通道同步模拟输出的

6、NI9263和8通道模拟输入的NI9221采集板卡。3.2软件流程本测试系统由模拟输出通道（AO）提供音频正弦信号给功放电路板，再经模拟输入通道（AI）由板卡采集到信号，由LabVIEW软件程序实现分析显示。整个程序设计流程如图3所示。将NI9221和NI9263的地端相接，并与功放板的地端相接，从NI9221的Ai1端引出一根线与功放板的输入端相接，从NI9263的Ao0端引出一根线与功放板的输出端相接。图3软件流程3.3音频信号发生程序如图4所示，由函数SineWaveform.vi函数产生正弦波，然后通过DAQmx的模拟输出通道，将信号从采集板卡输出。图4音频信号发生器.vi3.4采

7、集分析显示程序如图5所示，由波形图显示功放输出电压波形，由基本平均直流-均方根.vi测试uo的幅度，由谐波失真函数.vi计算THD值，由功率谱、功率及频率估计函数测试信号频率和峰值功率。图5采集分析.vi4系统测试4.1测试系统搭建本文测试的功放板是音响系统自带的功放板，性能良好。测试系统如图6所示，包括电源、功放板、采集板卡、计算机等四部分之间的连接。图6测试系统电源电压加在功放电路板上，由采集板卡提供音频输入信号并采