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音频功率放大器电路设计和仿真解析报告.pdf

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音频功率放大器电路设计和仿真解析报告.pdf


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专业资料 音频功率放大器电路设计及仿真分析 任课老师: 院 系: 专 业: 年 级: 姓 名: 学 号: word 完美格式 专业资料 一、 实验内容和目的 本实验的内容是设计和制备一个可以供多媒体音箱使用的音频功率放大电路, 从而了解 音频功率放大电路的基本结构和工作原理, 同时也进一步加深对模拟电路中所学知识的掌握 和认识,并通过单元电路的分析,了解电路系统设计的步骤和组合方法。 实验中重点要求复习和掌握运算放大器的使用方法, 即运放同相比例放大器和反相比例 放大器的结构、 计算和运用。 同时也要求复习和掌握有源滤波电路的基本结构和原理。 在电 路设计中和实验中也需要了解对元器件的选择标准,掌握一些常用元件的性能。 另外,在本实验中还增加了直流稳压电源的内容, 要求通过实验掌握直流稳压电源的基 本结构、工作原理以及三端稳压器的使用方法,同时复习和加深对桥式整流电路理解。 熟悉 Proteus 软件的使用方法,掌握该软件的仿真分析方法 , 同时学会应用 Proteus 软 件分析其他电路,为以后更好的学习电子电路准备条件。 二、 实验电路的结构分析 本实验的内容是设计和制备一个可以供多媒体音箱使用的音频功率放大电路, 整体功能 框图如下图所示: 放大,对信号进行 适当的音色处理 声源 前置放大器 二级放大器 前置放大器将信号 源输出信号放大 功率放大器 扬声器 电源输入 全桥整 线性直流 稳压电 变压器 220V 交流 流电路 稳压电路 源输出 可以分为音频放大和直流电源两大部分。 其中音频放大电路的功能是将其他电子设备的音源 信号进行放大, 然后再经过功率放大, 最后去推动扬声器输出, 简单来说, 就是一个扩音器。 直流电源部分则负责将 220V 的交流电源转换为低压直流电供放大电路使用,同时,为了减 小电源波动引起的噪声对放大电路的影响,电源部分采用线性直流稳压电源。 三、 直流稳压电源的分析和设计 为了提高直流电源的稳定性,本实验的设计中专门增加线性稳压电路,由三端稳压器 7915 和 7815 构成, 7915 为负三端稳压, 7815 为正三端稳压。直流稳压电源的设计图如下: word 完美格式 专业资料 由上图可知直流稳压电源可输出± 15V 的电压 1、全桥整流电路 从图中可以看到, 220V 的交流电源经变压器降压后,由全桥整流电路输出直流,再由 稳压电路输出稳定的直流, 提供给放大电路使用。 在设计中, 音频放大电路需要对称的双电 源, 因此必须选择次级有三端抽头的变压器, 经全桥电路整流和电容 C1和 C2 滤波后, 输出 对称的正负电源。 在这里需要重点注意的是,变压器次级的中心抽头就是所有电路中的公共地线。 2、三端集成稳压器构成的线性直流稳压电源 要构成线性直流稳压电源, 最简单的方法就是采用三端集成稳压器。 这种集成电路块内 部完整地集成了采样电路、比较放大、调整电路、保护电路和启动电路等功能,但是外部引 脚只有三个端口,分别接输入电源,地,另一个端口输出,其使用十分简单,只要将三个端 口按规定接入电路就可以使用。 四、 音频放大电路的分析和设计 1、前置放大电路 前置放大电路的作用简单说来就是 “缓冲”,将外部输入的音频信号进行放大并输出。 前置放大器是一个高输入阻抗、 高共模低抑制比、 低漂移的小信号放大电路, 实质是一个反 相比例放大电路,其电路图如下: word 完美格式 专业资料 (1) 电路输入与输出分析 由上图可知输出信号与输入信号反相,当系统的输入信号电压值为 -10mV,输出信号对 应电压值为 206mV,放大倍数约为 20 ,与前置放大电路的计算值 200/10=20 (倍)相符。 (2) 电路频率响应特性分析 图( 1 )

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