低頻功率放大器

低頻功率放大器低頻功率放大器 學(xué)號學(xué)號 031041119 學(xué)生姓名學(xué)生姓名 李哲李哲 專業(yè) 班級 專業(yè) 班級 0310411 摘摘 要要 題目為低頻功率放大器的設(shè)計 其設(shè)計指標(biāo)如下 帶寬 20HZ 20KHZ 輸出功率 0 5W 效率 65 無明顯失真 用 Multisim 仿真 自行搭 建電路系統(tǒng) 測試設(shè)計主要參數(shù) 實用低頻功率放大器主要應(yīng)用是對音頻信號 進(jìn)行功率放大 本文介紹的音頻功率放大器主要有前級放大和功率放大兩個部 分 前級放大采用兩個運放之皇稱號的 NE5532 功率放大部分則主要使用 2N6487 2N1132A 三極管 其制作簡單 價格低廉 輸出功率大 保真性好 設(shè) 計的電路結(jié)構(gòu)簡潔 實用 并且能滿足題目設(shè)計要求 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 低頻功率放大器 NE5532 2N6487 無明顯失真 1 1 任務(wù)提出與方案論證任務(wù)提出與方案論證 1 11 1 主要任務(wù)主要任務(wù) 1 設(shè)計低頻功率放大器 帶寬 20HZ 20KHZ 輸出功率 0 5W 效率 65 無明顯失真 2 用 Multisim 仿真 3 搭建電路系統(tǒng) 測試設(shè)計主要參數(shù) 1 21 2 方案論證方案論證 根據(jù)題目設(shè)計要求 設(shè)計的功率放大器既可由分立元件搭建而成 也可由 集成電路構(gòu)成 現(xiàn)在市場上有許多性能優(yōu)異的集成功放芯片 如 TDA2030 TDA2040A LM1875 TDA1514 等 雖然集成功放具有工作可靠 外圍 電路簡單 保護(hù)功能較完善 易制作調(diào)試等優(yōu)點 但電子系統(tǒng)設(shè)計旨在鍛煉我 們各方面專業(yè)能力 強化我們的專業(yè)知識 采用分立元件設(shè)計功放時 能讓我 們更好的了解信號在放大過程中的變化 以及更熟練的了解各模塊的原理 功 能 而且由分立元件組成的功放 如果電路選擇得好 參數(shù)恰當(dāng) 元件性能優(yōu) 越 且制作和調(diào)試得好 則性能很可能高過較好的集成功放 故本系統(tǒng)設(shè)計選 用分立元件搭建功放 2 2 總體設(shè)計總體設(shè)計 2 12 1 設(shè)計概要設(shè)計概要 本低頻功率放大器設(shè)計主要是對 20HZ 20KHZ 的微弱信號進(jìn)行放大 一般 也就是音頻信號 需滿足輸出功率為 0 5W 效率能達(dá)到 65 且波形不能有明 顯的失真 當(dāng)采用分立元件來搭建功放時 應(yīng)有前級放大電路 功率放大電路 兩部分 其中前級放大主要放大輸入信號的電壓 功率放大主要放大來自前級 輸出信號的電壓 電流 為負(fù)載提供能量 增加其帶負(fù)載的能力 2 22 2 系統(tǒng)原理方框圖系統(tǒng)原理方框圖 3 3 詳細(xì)設(shè)計詳細(xì)設(shè)計 設(shè)計本功放時 前級放大電路采用兩個 NE5532 實現(xiàn)兩級放大 使用雙電 源正負(fù) 15V 供電 使微弱信號的電壓得以一定的放大 再將信號送至后級功率 放大電路 該部分采用的是兩個 2N6487 三極管和一個 2N1132A 三極管 輸入信號輸入信號前級放大前級放大功率放大功率放大輸出信號輸出信號 3 13 1 前級放大電路前級放大電路 前置放大電路應(yīng)該由低噪聲 高保真 高增益 快響應(yīng) 寬帶音響集成放 大器構(gòu)成 符合上述條件的集成電路有 OP 系列 LM5213 TDA1514 NE553 NE5534 等 本系統(tǒng)設(shè)計選用 NE5532 因為 同眾多的運放相比 NE5532 是一種雙運放高性能低噪聲運算放大器 具有高精 度 低噪音 高阻抗 高速 寬頻帶等優(yōu)良性能 提高輸出驅(qū)動能力和相當(dāng)高 的小信號和電源帶寬這種運放的高速轉(zhuǎn)換性能可大大改善電路的瞬態(tài)性能 較 寬的帶寬能保證信號在低 中 高頻段均能不失真輸出 使電路的整體指標(biāo)大 大提高 前級放大電路仿真圖如下 前級放大電路前級放大電路 3 23 2 功率放大電路功率放大電路 功率放大采用分立元件構(gòu)成 2N6487 和 2N1132A 三極管構(gòu)成的功率放大電路 具有放大倍數(shù)易控制 低噪聲 帶寬寬 能滿足題目的各項設(shè)計要求 功率放大電路仿真圖如下 功率放大電路功率放大電路 3 3 輸入輸出波形圖輸入輸出波形圖 輸入信號頻率為 1KHZ 時的波形 從波形上看沒有出現(xiàn)明顯失真 但是輸入與輸出之間產(chǎn)生了相移 分析原因 可能是由于 耦合電容和放大器內(nèi)部電容構(gòu)成的高通網(wǎng)絡(luò)造成的 輸入信號頻率為 20KHZ 的波形 3 4 功率和效率功率和效率 輸入功率 輸出功率 題目設(shè)計要求輸出功率為 0 5W 而仿真出來的輸出功率為 0 493W 能滿足題目 的設(shè)計要求 則效率值為 493 430 748 282 100 65 9 能滿足題目的設(shè)計要求 3 5 整體設(shè)計仿真圖整體設(shè)計仿真圖 仿真電路 3 6 元件清單元件清單 NE5532 2 片 2N6487 2 個 2N1132A 1 個 1N4007 1 個 電阻 若干 電容若干 4 4 總結(jié)總結(jié) 通過這次低頻功率放大器的仿真設(shè)計 進(jìn)一步的熟悉了放大器在放大過程 中的各項參數(shù)對波形的影響 在調(diào)試過程中遇