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1、吉 林 工 程 技 术 师 范 学 院 课 程 设 计 论 文0电 子 技 术 课 程 设 计 论 文 音 频 放 大 电 路 设 计院 系 ： 电 气 工 程 学 院专 业 ： 电 气 工 程 及 其 自 动 化班 级 ： 电 自 1041 班姓 名 ：学 号 ： 号指 导 教 师 ： 刘 强2011 年 11 月 26 日吉 林 工 程 技 术 师 范 学 院 课 程 设 计 论 文1目 录第 一 章 绪 论第 二 章 系 统 总 体 方 案 设 计2.1 功 率 放 大 电 路 .32.1.1 功 率 放 大 电 路 的 特 点 及 主 要 研 究 对 象2.1.2 功 率 放 大 电
2、路 提 高 效 率 的 主 要 途 径2.1.3 功 率 放 大 电 路 的 工 作 原 理2.2 音 频 功 率 放 大 系 统 .52.2.1 音 频 功 率 放 大 器 的 工 作 原 理2.2.2 音 频 功 率 放 大 电 路2.2.3 音 频 功 率 放 大 电 路 的 方 案第 三 章 元 器 件 的 介 绍3.1 LM386.73.2 电 容 .93.3 BJT9013.103.4 扬 声 器 .10第 四 章 PCB板 的 布 局4.1 PCB布 局 .12第 五 章 硬 件 焊 接 技 术 及 产 品 调 试5.1硬 件 的 焊 接 .145.2 产 品 的 调 试 .15
3、第 六 章 总 结 与 心 得第 七 章 致 谢附 录 一 ： 参 考 文 献附 录 二 ： 原 理 图吉 林 工 程 技 术 师 范 学 院 课 程 设 计 论 文2第 一 章 绪 论随 着 科 学 技 术 的 发 展 ， 电 子 技 术 产 品 给 人 们 的 生 活 带 来 了 许 多 方 便 。 工 农业 生 产 ， 科 学 研 究 ， 商 贸 金 融 ， 社 会 管 理 及 至 人 们 日 常 生 活 等 都 离 不 开 电 子 技术 。 机 械 ， 材 料 ， 信 息 ， 微 电 子 ， 生 物 ， 能 源 ， 测 控 ， 仪 器 仪 表 ， 航 天 ， 海 洋等 几 乎 所 有
4、的 科 学 技 术 领 域 都 与 电 子 技 术 密 切 相 关 。功 率 放 大 器 实 机 电 一 体 化 产 品 中 不 可 缺 少 的 部 分 ， 也 是 其 最 基 本 的 部 分 。功 率 放 大 器 是 机 电 一 体 化 产 品 中 不 可 缺 少 的 部 分 ， 也 是 其 最 基 本 的 部 分 。 功 率放 大 器 发 展 至 今 ， 有 许 多 种 类 和 应 用 ， 在 工 业 方 面 ， 有 数 控 机 床 的 电 机 驱 动 ，有 应 用 于 新 型 磁 轴 承 开 关 ， 也 有 在 电 力 电 子 控 制 技 术 种 的 应 用 。 在 通 讯 方 面 ，有
5、 几 百 毫 瓦 的 蜂 窝 电 话 发 射 机 、 有 基 站 几 十 瓦 的 功 率 放 大 器 、 也 有 上 千 瓦 的 电视 信 号 发 射 机 。 但 所 有 的 功 率 放 大 器 ， 其 设 计 所 遵 循 的 基 本 规 律 几 乎 是 相 同 的 。而 它 的 设 计 包 含 了 电 子 电 路 技 术 、 模 拟 控 制 理 论 、 测 试 技 术 以 及 实 现 智 能 化 的单 片 机 控 制 技 术 等 。经 过 对 电 路 和 模 电 知 识 的 学 习 ， 掌 握 了 基 本 电 路 的 组 成 ， 及 基 本 电 路 元 件的 功 能 ， 设 计 和 工 作
6、原 理 ， 使 自 己 具 有 基 本 的 电 路 设 计 技 能 ， 设 计 并 制 作 一 个音 频 放 大 器 。 本 次 音 频 放 大 器 设 计 制 作 的 核 心 原 件 使 芯 片 LM386。 LM386放 大器 是 一 种 很 流 行 的 固 定 增 益 的 功 率 放 大 器 ， 它 能 提 供 大 多 3W的 交 流 信 号 功 率输 出 ， 具 有 自 身 功 耗 低 、 更 新 内 链 增 益 可 调 整 、 电 源 电 压 范 围 大 、 外 接 元件 少 和 总 谐 波 失 真 小 等 优 点 的 功 率 放 大 器 ， 广 泛 应 用 于 录 音 机 和 收
7、音 机之 中 。吉 林 工 程 技 术 师 范 学 院 课 程 设 计 论 文3第 二 章 系 统 总 体 方 案 设 计在 模 拟 电 子 线 路 中 ， 电 信 号 经 过 放 大 之 后 ， 往 往 要 去 推 动 执 行 机 构 完 成 人们 所 预 期 的 功 能 ， 例 如 推 动 喇 叭 发 声 ， 推 动 继 电 器 实 现 控 制 等 。 执 行 机 构 要 正常 工 作 都 需 要 从 电 路 中 获 取 较 大 的 电 能 。 因 此 ， 放 大 电 路 的 末 级 均 由 功 率 放 大器 组 成 。2.1 功 率 放 大 电 路2.1.1 功 率 放 大 电 路 的
8、特 点 及 主 要 研 究 对 象功 率 放 大 电 路 是 一 种 以 输 出 较 大 功 率 为 目 的 的 放 大 电 路 。 因 此 ， 要 求 同时 输 出 较 大 的 电 压 和 电 流 。 管 子 工 作 在 接 近 极 限 状 态 。一 般 直 接 驱 动 负 载 ， 带 载 能 力 要 强 。研 究 对 象 ：（ 1） 要 求 输 出 功 率 尽 可 能 大为 了 获 得 大 的 功 率 输 出 ， 要 求 功 放 管 的 电 压 和 电 流 都 有 足 够 大 的 输 出 幅度 ， 因 此 器 件 往 往 在 接 近 极 限 运 用 状 态 下 工 作 。（ 2） 效 率
9、更 高由 于 输 出 功 率 大 ， 因 此 直 流 电 源 消 耗 的 哦 那 个 绿 也 大 ， 这 就 存 在 一 个 效 率问 题 。 所 谓 效 率 就 是 负 载 得 到 的 有 用 信 号 功 率 和 电 源 供 给 的 直 流 功 率 的 比 值 。这 个 比 值 越 大 ， 意 味 着 效 率 越 高 。（ 3） 非 线 性 失 真 要 小功 率 放 大 电 路 是 在 大 信 号 下 工 作 ， 所 以 不 可 避 免 地 会 产 生 非 线 性 失 真 ， 而且 同 一 功 放 管 输 出 功 率 越 大 ， 非 线 性 失 真 往 往 越 严 重 ， 这 就 使 输 出
10、 功 率 和 非 线性 失 真 成 为 一 对 主 要 矛 盾 。 但 是 ， 在 不 同 场 合 下 ， 对 非 线 性 失 真 的 要 求 不 同 ，例 如 ， 在 测 量 系 统 和 电 声 设 备 中 ， 这 个 问 题 显 得 很 重 要 ， 而 在 工 业 控 制 系 统 等吉 林 工 程 技 术 师 范 学 院 课 程 设 计 论 文4场 合 中 ， 则 以 输 出 功 率 为 主 要 目 的 ， 对 非 线 性 失 真 的 要 求 就 将 为 次 要 问 题 了 。（ 4） 功 率 器 件 的 散 热 问 题在 功 率 放 大 电 路 中 ， 有 相 当 大 的 功 率 消 耗
11、 在 管 子 的 集 电 结 上 ， 使 结 温 和 管壳 温 度 升 高 。 为 了 充 分 利 用 允 许 的 管 耗 而 使 管 子 输 出 足 够 大 的 功 率 ， 放 大 器 件的 散 热 就 成 为 一 个 重 要 问 题 。 此 外 ， 在 功 率 放 大 电 路 中 ， 为 了 输 出 较 大 的 信 号功 率 ， 器 件 承 受 的 电 压 要 高 ， 通 过 的 电 流 要 大 ， 功 率 管 损 坏 的 可 能 性 就 比 较 大 ，所 以 功 率 管 的 损 坏 与 保 护 问 题 也 不 容 忽 视 。2.1.2 功 率 放 大 电 路 提 高 效 率 的 主 要
12、途 径降 低 静 态 功 耗 ， 即 减 小 静 态 电 流 。 功 率 放 大 电 路 的 四 种 工 作 状 态 根 据 正 弦信 号 整 个 周 期 内 三 极 管 的 导 通 情 况 划 分 为 ：甲 类 ： 一 个 周 期 内 都 导 通乙 累 ： 导 通 角 等 于 180甲 乙 类 ： 导 通 角 大 于 180丙 累 ： 导 通 角 小 于 1802.1.3 功 率 放 大 电 路 的 工 作 原 理1、 射 极 输 出 器 甲 类 设 计 输 出 器 的 电 压 增 益 虽 然 近 似 为 1。 但 电流 增 益 很 大 ， 可 获 得 较 大 的 功 率 增 益 。 由 于
13、 它 有 一 突 出 优 点 ： 输 出 电 阻 小 ， 带负 载 能 力 强 ， 因 而 常 用 作 集 成 放 大 器 的 输 出 级 。2、 乙 类 双 电 源 互 补 对 称 功 率 放 大 电 路 工 作 在 乙 类 的 放 大 电 路 ， 虽 然 管耗 小 ， 有 利 于 提 高 效 率 ， 但 存 在 严 重 的 失 真 ， 使 得 输 入 信 号 的 半 个 波 形 被 销 掉了 。 如 果 用 两 个 管 子 ， 使 之 都 工 作 在 乙 类 放 大 状 态 ， 但 一 个 在 正 半 周 工 作 ， 而另 一 个 在 负 半 周 工 作 ， 同 时 使 这 两 个 输 出 波 形 都 能 加 到 负 载 上
