(最新)音频放大电路

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1、音频功率放大电路的设计摘要：功率放大电路是一种能量转换电路，要求在失真许可的范围内，高效地为负载提供尽可能大的功率，题目中要求为100W，功放管的工作电流、电压的变化范围很大，那么三极管常常是工作在大信号状态下或接近极限运用状态，有甲类、乙类，甲乙类等各种工作方式。为了提高效率，将放大电路做成推免式电路，功放管的工作状态设置为甲乙类，以减小交越失真，常见的音频功放电路在连接形式上主要有双电源互补推免功率放大器OCL（无输出电容），单电源互补推免功率放大器OTL（无输出变压器），平衡（桥式）无变压器功率放大器BTL等。功率放大器可以由分立元件组成，也

2、可以由集成电路实现。关键词：音频功率放大、放大器、三极管正文：为达到音频功率放大的效果，我们设计了两种电路，一种用三极管放大，一种用集成运算放大器放大。设计思路：甲类放大器作为一种失真最小的放大器有它吸引人的音质，甲类放大器输出本身具有抵消奇次谐波失真，且甲类放大器管子始终工作在线性曲线内，晶体管自始至终处于导通状态，因此不存在开关失真和交越失真等问题。甲类放大器始终保持大电流的工作状态，当输出功率发生急剧变化时，电源电流变化微乎其微，由这种强大的驱动者来推动扬声器就能轻而易举地获得保真效果，为此，我们设计了前后级分离，前置功放和末级功放分离的电路

3、。设计框图：保护电路末级功放前级放大电路输入信号GONGD(2)组态与频响的关系选择电路时，我们希望频响尽量平坦宽阔，在整个音频范围内平衡度好，电路的转换速率和失真也相对低。通过学习了解到晶体管的反馈或分流效应，造成输入、输出信号中的高频分量减少其中以Ccb的影响最大。高频信号经该电容反馈产生的“密勒效应”，相当于在放大器的输出端并联了一个电容等于Cm（密勒电容）的电容。Cm和Ccb的关系是：Cm=(1+Kv)Ccb可以认为是影响放大器高频响应的主要因素，而耦合电容的容抗主要影响放大器的低频频响，这些因素与电路组态有关。(3)共射共基电路我们知道共

4、基放大器由于基极交流接地，集电极电容Ccb的反馈条件被破坏，Ccb转化为C0（共基接地时晶体管的输出电容）。其影响比Cn自然小得多，而集电极与发射极之间的寄生电容基点路有很好的高频响应。在音频放大电路中，共基一般很小，管子内部反馈的影响也小得多。所以共基电路不单独作用，而是与共射或场效应管共源放大器直接耦合组成共射-共基或共源-共基放大器。如下图：这种放大器去两种放大器之长而避其短，不仅有很好的高频响应和较高的增益，而且使共射官有恒定的UCE。因T1有很高的输出阻抗，T3有很低的输入阻抗，所以T3可将T1的电流变化转化为电压变化。如图2所示，这就为

5、T1提供了恒定的UCE。UCE恒定，可明显改善T1的β值线性度，避免了上下周不一致而导致的失真。所以共射-共基电路是一款性能优良的放大器。共射-共基差分电路共源-共基电路众所周知，场效应管具有输入阻抗高，动态范围大，噪声系数小且与工作电流基本无关的特点。所以场效应管和三极管组成的共源-共基差放电路在现代高保真放大电路中应用更为广泛。共源—共基差放电路如下图：共源-共基差分电路DC化无大环路负反馈功放电路为消除非线性失真和抑制零飘，一般晶体管的输出端与输入级之间加有大环路负反馈。研究表明，由于功放输出端信号会因为晶体管极间电容的充电过程而被延迟，是输

6、出信号相位滞后于输入信号，加环路负反馈后产生失真。虽然晶体管极间的电容很小，相移的影响主要表现在高频段，但对波形前沿很陡的音频信号仍然产生明显的影响。要避免失真，减少电路相移量的方法为治标之本。在功放电路中，输出极晶体管的极间电容最大，可达几百皮法上千皮法。若使反馈环路避开输出级，反馈信号的相移将会明显减少。失真可以明显改善，于是设计时可将反馈信号的提取点移至电压驱动级的输出端，是输出级不介入环路负反馈，这样就缩短了反馈路径，是反馈信号的相移量尽可能减小，同时又保留了负反馈给电路带来的好处。输出级介入反馈，还可以防止感性负载（扬声器）反响感应电动势

7、带入，引起交叉调制失真。主电路部分如图所示，音频信号经R1缓冲进入Q1和Q2组成的双差分输入电路，C1和R2对输入信号中的高频干扰起到旁路作用。R2作为输入电阻，Q1.、T1、Q2、T2、Q3、T3和Q4、T4构成共射共集电路。这种电路最显著的特点是具有失真低、频响宽、增益高、线性好。R4、R6、RP1、R7、R9构成分压电路给T1、T2、T3、T4的基极提供12V基极偏压。这样Q1-Q4四只结型场效应管的漏极电压只有11.3V左右，保证了结型场效应管安全可靠的工作，这是因为结型场效应管的工作电压较低，不能直接工作在较高的电压下，RP1（兼做输出级

8、输出中点电位的调节）为输入电路静态电流的调节电阻，设计时输入级静态电流设定在1.4mA左右，这样，R3、R8上产生2,1V