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1、I 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 题题 目目: 专专 业业: 应用电子技术应用电子技术 班班 级级: 学学 号号: 姓姓 名名: 指导老师指导老师: 成都工业学院 二一四年六月 I 摘要 随着社会的不断发展，功放出现在了人们生活的方方面面。目前，音频功 率放大器仍以模拟功放为主流产品，模拟功放经历了数十年的不断改进和完善， 其技术已发展到了顶峰。模拟类功放是以线性放大为基础，功率放大器件有电 子管和晶体管两类。晶体管功放的最大优点是电源转换效率高（C 类功放最大 可达 55%） 、体积小、重量轻、发热量不大、生产成本低。缺点是转换速率低、 偶次谐波失真较大。音质和可靠性指标都略逊于电子管功
2、放。随着晶体管制造 技术的不断提高和新技术的应用，各项实用性指标和可靠性指标都有很大改善， 并不断在向更大的输出功率、更小的体积、更轻的重量、更多的功能和智能化 方向发展 本设计是紧贴现实生活来设计的是一个实用音频功率放大器。设计电路主 要由前置放大电路、音调控制电路及功率放大电路三部分构成，其中，前置放 大电路采用同相比例运算器来实现电压的放大；音调控制电路采用负反馈式来 实现音调控制；前置放大电路及音调控制电路均采用 NE5532 双运放实现，功 率放大电路采用 TDA2030 功率放大器来实现功率放大。 关键词关键词：音频功率放大器 NE5532 TDA2030 II Abstract
3、With the development of society, the power amplifier in all aspects of peoples lives. At present, the audio power amplifier with analog amplifier is the mainstream products, analog amplifier has experienced decades of continuous improvement and perfection, its technology has developed to a peak. Ana
4、log amplifier is based on class based linear amplification, the power amplification device has two kinds of electron tube and transistor. The main advantage of the transistor amplifier is a power conversion efficiency (class C power amplifier up to 55%), small volume, light weight, less heat, low pr
5、oduction cost. Drawback is the low conversion rate, even higher harmonic distortion. Quality and reliability are displayed in the electronic tube power amplifier. With the continuous improvement of transistor manufacturing technology and new technology, the availability of indicators and reliability
6、 have been improved greatly, and continue to a greater output power, smaller volume, lighter weight, more functions and intelligent direction The design is close to the real life to the design of a practical audio power amplifier. Circuit design by the preamplifier circuit, tone control circuit and
7、power amplification circuit is composed of three parts, wherein, the preamplifier circuit using in-phase proportion amplifying arithmetic to realize voltage; tone control circuit with negative feedback to realize the tone control; preamplifier circuit and tone control circuit adopts NE5532 dual oper
8、ational amplifier, power amplifier the circuit uses TDA2030 power amplifier to achieve power amplifier. Key Words: Amplifier NE5532 TDA2030 III 目目 录录 摘要I ABSTRACT.II 第一章 绪论.1 1.1 音频功率放大器简介 1 1.2 功放的常见分类 1 1.3 功放的性能指标 2 第二章 设计方案.3 2.1 设计要求分析 4 2.2 预定方案 4 2.3 方案论证 5 第三章 方案实施.6 3.1 模块电路分析与设计 6 3.1.1 前级
9、放大模块.6 3.1.2 调音模块.9 3.1.3 后级放大模块10 3.1.4 电源模块14 3.2 电路仿真测试 .15 第四章 实物制作20 4.1 PCB 布线20 4.2 制作电路板 .22 4.3 装配 .22 第五章 调试23 参考文献.24 总结.25 致谢.26 附页一 元件清单27 附页二 左声道连级电路图28 附页三 实物图29 1 第一章 绪论 本章主要介绍功放的一些基础知识，主要是为了让读者对功放的性能及相 关参数有大概的了解。 1.1 音频功率放大器简介 功率放大器简称功放，俗称“扩音机” ，是音响系统中最基本的设备，它的 任务是把来自信号源（专业音响系统中则是来自
10、调音台）的微弱电信号进行放 大以驱动扬声器发出声音。一套良好的音响系统功放的作用功不可没。功放， 是各类音响器材中最大的一个家族，其作用主要是将音源器材输入的较微弱信 号进行放大后，产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。由于考虑功 率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能，不同的功放在内 部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同。音频功率放大器是一个技 术已经相当成熟的领域，几十年来，人们为之付出了不懈的努力，无论从线路 技术还是元器件方面，乃至于思想认识上都取得了长足的进步。 1.2 功放的常见分类 按功放中功放管的导电方式不同，可以分为甲类功放（又称 A 类） 、乙类
11、 功放（又称 B 类） 、甲乙类功放（又称 AB 类）和丁类功放（又称 D 类功放） 。 甲类功放是指在信号的整个周期内（正弦波的正负两个半周） ，放大器的任 何功率输出元件都不会出现电流截止（即停止输出）的一类放大器。甲类放大 器工作时会产生高热，效率很低，但固有的优点是不存在交越失真。单端放大 器都是甲类工作方式，推挽放大器可以是甲类，也可以是乙类或甲乙类。 乙类功放是指正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流 放大输出的一类放大器，每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。乙类放大 器的优点是效率高，缺点是会产生交越失真。 甲乙类功放界于甲类和乙类之间，推挽放大的每一个“臂”导通
12、时间大于 信号的半个周期而小于一个周期。甲乙类放大有效解决了乙类放大器的交越失 真问题，效率又比甲类放大器高，因此获得了极为广泛的应用。 丁类功放也称数字式放大器，利用极高频率的转换开关电路来放大音频号， 具有效率高，体积小的优点。许多功率高达 1000W 的丁类放大器，体积只不过 像 VHS 录像带那么大。这类放大器不适宜于用作宽频带的放大器，但在有源超 2 低音音箱中有较多的应用。 1.3 功放的性能指标 一 输出功率 输出功率是指功放电路输送给负载的功率。目前人们对输出功率的测量方 法和评价方法很不统一，使用时注意。 额定功率（RMS） 它指在一定的谐波范围内功放长期工作所能输出的最大功
13、率（严格说是正 弦波信号）。经常把谐波失真度为 1%时的平均功率称为额定输出功率或最大有 用功率、持续功率、不失真功率等。很显然规定的失真度前提不同时，额定功 率数值将不相同。 最大输出功率 当不考虑失真大小时，功放电路的输出功率可远高于额定功率，还可输出 更大数值的功率，它能输出的最大功率称为最大输出功率，前述额定功率与最 大输出功率是两种不同前提条件的输出功率。 音乐输出功率（MPO） 音乐输出功率可以用来评价功放的动态听音效果，例如在平稳的音乐过程 后面突然出现了冲击性强的打击乐器声音，有的功放电路可在瞬间提供很大的 输出功率给以力度感有使不完的劲；有的功放却显得力不从心底气不足。为了
14、反映这瞬间突发性输出功率的能力可以用音乐输出功率来量度。 峰值音乐输出功率（PMPO） 它是最大音乐输出功率，是功放电路的另一个动态指标，若不考虑失真度 功放电路可输出的最大音乐功率就是峰值音乐输出功率。 二 频率响应 频率响应反映功率放大器对音频信号各频率分量的放大能力，功率放大器 的频响范围应不底于人耳的听觉频率范围，因而在理想情况下，主声道音频功 率放大器的工作频率范围为 20-20kHz。国际规定一般音频功放的频率范围是 40-16 kHz1.5dB。 三 失真 失真是重放音频信号的波形发生变化的现象。波形失真的原因和种类有很 3 多，主要有谐波失真、互调失真、瞬态失真等。 四 动态范
15、围 放大器不失真的放大最小信号与最大信号电平的比值就是放大器的动态范 围。实际运用时，该比值使用 dB 来表示两信号的电平差，高保真放大器的动态 范围应大于 90 dB。 自然界的各种噪声形成周围的背景噪声，而周围的背景噪声和演奏出现的 声音强度相差很大，在通常情况下，将这个强度差称为动态范围，优良音响系 统在输入强信号时不应产生过载失真，而在输入弱信号时，有不应被自身产生 的噪声所淹没，为此好的音响系统应当具有较大的动态范围，噪声只能尽量减 少，但不可能不产生噪声。 五 信噪比 信噪比，即 SNR，又称为讯噪比。狭义来讲是指放大器的输出信号的电压与 同时输出的噪声电压的比，常常用分贝数表示，
16、设备的信噪比越高表明它产生 的杂音越少。一般来说，信噪比越大，说明混在信号里的噪声越小，声音回放 的音质量越高，否则相反。信噪比一般不应该低于 70dB，高保真音箱的信噪比 应达到 110dB 以上。信噪比是衡量功放好坏的一个非常重要的参数。 六 输出阻抗和阻尼系数 1、输出阻抗 功放输出端与负载（扬声器）所表现出的等效内阻抗称为功放的输出阻抗。 功放与音箱要适配，阻抗匹配是最重要的。音箱是功放的负载主体，音箱的标 称（或称额定）阻抗应与功放的额定输出阻抗相等或相近。功放电路应当配接 多少额定负载阻抗值，这是生产厂家设计功放的一项基本参数。晶体管功放是 低阻抗输出电路；而电子管功放是高阻抗输出电路，它对音箱的阻抗值要求十 分严格。但晶体管低阻抗输出功放仍对负载阻抗值提出了一定的要求。 2、阻尼系数 阻尼系数是指放大器的额定负载阻抗与功率放大器实际阻抗的比值。阻尼系 数大表示功率放大器的输出电阻小，阻尼系数是放大器在信号消失后控制扬声 器锥体运动的能力。 4 第
