模電課程設(shè)計音頻功放設(shè)計,仿真和測試報告

1、模電課程設(shè)計 -音頻功放設(shè)計,仿真和測試報告 電信二班 張迪 2009221105200004一、 設(shè)計要求及指標： 音響放大器（簡單音頻通帶放大電路）（輸入語音信號麥克風(fēng)）注：功放電路原則上不使用功放集成電路。技術(shù)要求：前置放大、功放：輸入靈敏度不大于10mv,fl500hz,fh20khz；有音量控制功能；額定輸出功率po5(測試頻率：1khz)；負載：揚聲器（、）。 主要測量內(nèi)容：最大輸出功率，輸出電阻，輸入靈敏度，fl，fh。二，設(shè)計思路：主要有三部分組成。輸入級，中間放大級，輸出級。輸入級：采用差分放大電路可以抑制共模，減小溫漂，增大輸入電阻。中間級：用共射放大電路同時放大電壓和電流

2、。輸出級：互補輸出可以減小管上功耗，增大效率。通過反饋來調(diào)節(jié)音量。三，原理圖及仿真： 1，原理圖： 2.設(shè)計要點：由電阻r8,r14和三極管q6組成的恒流源提供電流偏置，大小約為2ma。差分放大電路的輸出電壓應(yīng)盡量大（約為13.5v），以增大中間放大級的放大倍數(shù)，差分要盡量對稱，以保持最佳輸出。中間放大級采用pnp管子，來構(gòu)成共射放大，三極管的集電極電流應(yīng)為1.52ma。在中間級設(shè)置兩個電位器r2,r6來對電路的靜態(tài)進行調(diào)節(jié)，其中r2為粗調(diào)，r6為精調(diào)電阻，用二極管和精調(diào)電位器消除交越失真。在中間放大級的q3的基級和集電極加電容消除集間電容防止出現(xiàn)自激振蕩。第三級采用復(fù)合管構(gòu)成互補輸出級。3.

3、元件報表三極管npn2n22193個pnp2n29051個對管2n3904,2n39061對tip41c,tip42c1對二極管電容電解100uf3個470uf2個瓷片180pf1個100nf1個電位器電位器1k2個200歐1個電阻5k1個電阻68k2個11k1個4.3k1個3.3k1個9.1k1個揚聲器220歐1個51歐2個100歐1個4.計算過程：5.仿真參數(shù)：（1）靜態(tài)參數(shù)：第一級輸出電壓13.3v第一級電流1.11ma第二級電流1.55ma第二級對稱電壓（上）786mv第二級對稱電壓（下）-894mv第三級輸出電壓-41.9uv（2）動態(tài)參數(shù)：當輸入信號為5mv是輸出如圖所示此時=20

4、.3vw=6.5w5w.符合要求輸出與輸入相位沒有改變，符合要求。下截頻：由圖得：當信號為500hz時，輸出基本不變，符合要求。由圖得：當信號為55hz時，輸出剛好下降到0.7.所以下截頻為55hz上截頻：由圖得：當信號為20khz時，輸出基本不變，符合要求。由圖得：當信號為290khz時，輸出剛好下降到0.7.所以上截頻為290khz附：和上圖比較的加上電容后，雖然消除了自激振蕩，但是卻影響頻率特性也不符合要求需改進。輸出電阻： =8，=6.46 =20，=6.55 得r=0.23四制pcb版：（1）考慮到實際元件原理圖要做一些修改： &第一級的輸出電阻r1應(yīng)該換成電位器,以便和中間放大級耦

5、合. &調(diào)節(jié)音量的可以在反饋來調(diào)輸出幅度來實現(xiàn),也可以調(diào)節(jié)差分放大電路的電流來實現(xiàn),即將r3換成電位器來實現(xiàn)。（2）pcb制作 畫pcb時要注意正負電源和接地線應(yīng)盡量粗； 布線的線寬應(yīng)設(shè)置為60mil100mil，且最好不要拐直角； 覆銅時間距最好保持100mil以上； 最后的大功率管留出散熱片的空間； 電容需注意根據(jù)是瓷片還是電解電容留出相應(yīng)的空間。五調(diào)試和測試：（1）焊接: 焊接前，先要檢查板子腐蝕程度，是否有應(yīng)該斷的地方而沒有斷開，有不應(yīng)該斷的地方而斷開。 把板子和元件的腳用砂紙仔細打磨一遍，以防止出現(xiàn)虛焊。 焊接時要先對元件的腳進行預(yù)熱再送錫進行焊接。（2）調(diào)試： 由于整個電路比較復(fù)雜

6、，不要把所有元件都焊接好再調(diào)試，這樣容易因各級耦合不好而燒壞元器件。應(yīng)該分級調(diào)試 第一級：把第一級的反饋大電阻接地，使差分放大電路對稱。調(diào)節(jié)電流源的電流為2ma，第一級輸出電壓為為1.5v2v。 第二級：這一級是整個電路的調(diào)節(jié)核心，應(yīng)保持這一級的電流為1.52ma；9015發(fā)射級的1k電位器實現(xiàn)了與第一級的耦，也可以控制第二級的電流。9015集電極的500電位器用來使互補輸出管對稱. 第三級：互補輸出級主要在于選取大功率管和互補管。六：測試參數(shù)即實物電路圖： 靜態(tài)參數(shù)：正電源15v中間放大級電流1.6ma負電源-15v0.86v第一級電流1.2ma-0.91v第一級輸出電壓1.7v-42mv電流源電流2.33ma動態(tài)