音頻放大器的設計

摘要

進入21世紀之後，各類便攜式的電子設備成爲了電子設備的一種重要的發展趨勢。

從做爲通訊工具的手機，到做爲娛樂設備的MP3播放器，已經成爲差很少人人具有的便攜式電子設備。全部這些便攜式的電子設備的一個共同點，就是都有音頻輸出，也就是都須要有一個音頻放大器。從中可知，音頻放大器的重要性不言而喻。

所以，設計了由電流串聯負反饋放大電路、電壓並聯負反饋放大電路以及OTL功率放大器三級組成的音頻放大器。其中第一級用來儘量不失真地保留音頻信號，第二級用來作過渡，用以更好的驅動OTL功率放大器；而OTL功率放大器則使得可以帶動大的負載。可以較好的進行音頻的放大。

Abstract

Enter after twenty-first Century, all kinds of portable electronic devices has become an important development trend of electronic equipment.

As a communication tool from the mobile phone, as entertainment equipment，MP3 plyer portable electronic devices has become almost everyone has. A common point of all these portableelectronic devices, is to have the audio output, also is the need to have an audio amplifier. From the show, self-evident importance of audio amplifier.

Therefore, designed by series negative current feedback amplifier circuit, voltage parallel negative feedbackamplifying circuit and OTL power amplifier is composed of three stage of audio amplifier. The first stage is used toretain as much as possible without distortion of audio signal, second stage is used to do the transition, is used to drive the OTL power amplifier is better; and the OTL power amplifier is enabled to drive big load. Can better audioamplifier.

1、引言

（一）需解決的問題

當下，從做爲通訊工具的手機，到做爲娛樂設備的MP3播放器，已經成爲差很少人人具有的便攜式電子設備。基本上每一個電子設備都須要音頻的輸出，所以，一個質量高，成本低的優質音頻放大器必不可少。

（二）音頻放大器設計意義

掌握音頻放大器的設計，有助於加深對負反饋以及OTL功率放大器的理解，而且初步認知掌握了音頻放大器的設計流程，以及性能指標。對之後的學習有着巨大的推動做用。

2、項目內容

（一）前期準備

一、音頻放大器的模型

圖2-1-1 音頻放大器模型

二、單級放大器的設計與仿真

（1）電流串聯負反饋放大電路的設計

圖2-2-1 電流串聯負反饋放大電路仿真圖

a、 主要做用：用來儘量不失真地吸取音頻小信號，並進行放大。

b、 靜態工做點：Vcc=5V、Ic≈5mA、V_CQ≈2.5V;

c、 性能指標：A_V∞≈60,Ri≥4K，Ro5.6K，f_L100Hz，f_H≥100KHz；

d、 設計過程

① 首先由Ro≈Rc肯定出Rc=5.6K

② 而後由Ic≈5mA，以及要V_B≈5~10V_BE，能夠求得Rb2 = 6.8K，R1=510

③ 最後採用參數掃描的方式，結合V_CQ≈2.5V，能夠肯定Rb1的數值。

圖2-2-2 直流工做點掃描圖

獲得Rb1=27K。

（2）電壓並聯負反饋電路

圖2-2-3 電壓並聯負反饋放大電路仿真圖

a、主要做用：用來擴展通頻帶，穩定波形，調整輸出電阻。

b、靜態工做點：Vcc=5V ，Ic≈4.5mA、V_CQ≈2V;

c、性能指標：A_V≥75,，A_Vfs ≥1.五、Ri100，Ro120，f_L100Hz，f_H≥100KHz；

d、設計過程

② 先由A_Vfs ≥1.5，以及A_Vfs = -R_F/R_S，肯定R_F =11K

③ 再由Vcc=5V ，Ic≈4.5mA、V_CQ≈2V肯定出Rc=680。

④ 最後採用參數掃描的方式，結合V_CQ≈2V，能夠肯定Rb1=9.1 K的數值。

圖2-2-4 直流工做點掃描圖

（3）OTL功率放大器電路

圖2-2-5 OTL功率放大器電路仿真圖

a、 主要做用：帶動大的負載。

b、 設計過程：採用級間直接鏈接的方式，因此經過差分Rc的方式進行調整靜態工做點。使得PNP的發射結電壓工做能在2.5V。

（4）三級電路鏈接仿真結果

圖2-2-6 音頻放大器電路仿真圖

a、仿真結果如圖

圖2-2-6 音頻放大器仿真結果圖1

能夠見得放大倍數在50到60倍左右。

圖2-2-7 音頻放大器仿真結果圖2

通頻帶在20Hz到188kHz。

（二）搭接、焊接電路並調試

一、電流串聯負反饋放大電路

二、電壓並聯負反饋放大電路

三、OTL放大電路

四、3級級連電路

3、反思與總結

一、經過Multism進行仿真，肯定相應器件的參數以後，實際操做，進行電路的搭建和調試，按照靜態工做點，性能指標的順序依次進行調節。

二、在焊接電路板的時候，先放已加熱好的電焊鐵，再加入焊錫，焊接到焊盤以後，就往上提拉，就能夠了。

三、電路板的識別，焊盤所在的同一色塊是等位點。

四、在進行調試的過程當中，先應該通電，而後用萬用表筆先進行三極管是否損壞的判斷以後進行靜態工做點的測量，若前兩項都沒問題，則加入小信號，判斷性能指標哪一個不合格，進行相應的參數的調整。