音頻功率放大器課程設計報告

1、音頻功率放大器模擬電子技術(shù)課程實習報告 二一五 年 十一 月 二十三 日9目 錄1.系統(tǒng)設計11.1設計任務 12.電路設計原理 12.1系統(tǒng)原理 12.2主要元件參數(shù) 12.3電路各單元工作原理 33.電路的調(diào)試及問題解決 64.成品測試 75.設計總結(jié) 8參考文獻 91.系統(tǒng)設計1 .1設計任務 1.1.1名稱:音頻功率放大器1.1.2可實現(xiàn)功能：構(gòu)成簡易音頻功率放大器,音頻功率放大器主要用于推動揚聲器發(fā)聲。1.1.3需達到的性能參數(shù)：輸入信號Vi=10mV，頻率f=1kHz，負載電阻=8時，輸出功率=1W。1.1.4掌握技能：通過LM386和LM358兩個芯片設計并制作一個音頻功率放大器

2、。2.電路設計原理2.1系統(tǒng)原理 系統(tǒng)采用+9V單電源供電，主體部分由LM358前置放大器，LM386構(gòu)成功率放大器?；瑒幼冏杵鲗崿F(xiàn)音量可調(diào)。2.2主要元件參數(shù)2.2.1LM358芯片簡介LM358 內(nèi)部包括有兩個獨立的、高增益、內(nèi)部頻率補償?shù)碾p運算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運算放大器的場合L。LM358芯片的引腳排列如下圖所示：2.2.2 LM358相關參數(shù)及描述內(nèi)部頻率補償直流電壓增益高(約100dB)單位增益頻帶寬(約1MHz)電源電

3、壓范圍寬：單電源(330V)輸出電壓擺幅大(0 至Vcc-1.5V)2.2.3 LM386芯片簡介專為低損耗電源所設計的功率放大器集成電路。它的內(nèi)建增益為 20，透過pin 1 和pin8腳位間電容的搭配，增益最高可達200。LM386可使用電池為供應電源，輸入電壓范圍可由4V12V，無作動時僅消耗4mA電流，且失真低.LM386芯片的引腳排列如下圖所示：2.2.4 LM386相關參數(shù)及描述靜態(tài)功耗低，約為4mA,可用于電池供電。工作電壓范圍寬，4-12V or 5-18V外圍元件少。 電壓增益可調(diào)，20-200。低失真度。輸入電壓±0.4V 2.2.5原件清單設備名稱型 號 個 數(shù)

4、 電阻 5k1 1 電阻 10k 3 電阻 10 1 電阻 2k1 1 電阻 7k 1 集成電容 250uF 1 電容 104 2 電容 10uF 4 電容 473 1 集成芯片 LM358 1 集成芯片 LM386 1 電位器 10k 1 喇叭8歐 12.3 電路各單元工作原理2.3.1前置放大電路參數(shù)選擇及計算前級通過一個2K電阻限流，從而保護電路，在利用偏置電路來抬高LM358 三腳的電壓，U3=U*R3/(R2+R3)=3.71V因為在此電路中，我們采用單電源供電，若不抬高3腳電壓，用示波器檢測LM358輸出波形時負半軸的電壓將檢測不到，得到波形產(chǎn)生失真。C4，C5構(gòu)成耦合電路 ，C5

5、采用104濾高頻分量，C4穩(wěn)壓，采用10uF電解電容，均為經(jīng)驗值。前級采用同向比例運算放大電路，g=(1+R8/R7)=1.1 ,前級放大兩倍。前級放大倍數(shù)不易過高，后級LM386輸入電壓為0.4 v電壓過高，后級電路將無法驅(qū)動，前級LM358B構(gòu)成跟隨器，增強后級電路帶載能力。經(jīng)過前級運放的放大，由Av=1.1，可以得到Uo1=Ui2=11mv。于是我們得到了下一級功率放大電路的輸入電壓，即為Ui2=11mv 滿足Ui2400mv2.3.2后級功率放大器參數(shù)選擇及計算根據(jù)lm386的datasheet給出的電路圖（圖一），在1，8腳之間加入可變電阻和電容使增益從20到200可調(diào)，如圖二所示。

6、根據(jù)典型電路，我們選擇功率運放電路的增益為50，即把LM386的1號腳和8號腳通過1電阻和電容串聯(lián)起來。圖一 文檔中給出的典型電路接法圖二 增益可調(diào)的lm386功放電路2.3.3最終方案 由 Av=200 ; 所以 U0=2.2（v）; 進而得出 P0=0.625 滿足P0=0.625W<=1W3.電路的調(diào)試及問題解決3.1最終的輸出波形失真較嚴重。通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻止，使第二級放大電路的輸入電壓較小，保證輸出波形不失真。3.2電路中的電容由于方向接反使電路不能正常工作。3.3在第二級電路中，二管腳直接接地，改為串聯(lián)一個電阻，使得最終輸出波形更穩(wěn)定。4.成品測試4.1 V0=10mV

7、 f0=100Hz波形測試值頻率(Hz)峰-峰值（V）正弦波f=100HzVi=0.02V0=4.2放大倍數(shù)=V0/Vi=290 輸出功率P=0.527w4.2 V0=10mV f0=1KHz波形測試值頻率（Hz）峰-峰值（V）正弦波f=1KHzVi=0.02V0=5.8放大倍數(shù)=V0/Vi=290 輸出功率P=0.527w4.3 V0=10mV f0=10KHz波形測試值頻率(Hz)峰-峰值（V）正弦波f=10kHzVi=0.02V0=4.7放大倍數(shù)：V0/Vi=235 輸出功率P=0.35w4.4實驗結(jié)果分析及與理論對比理論值與實際值有所偏差，理論上整個電路應該放大200倍，第一級放大1.1倍，g=(1+R5/R4)=1.1 ,第二級放大200倍。但是由于電路中各級電阻均要產(chǎn)生壓降。故理想放大倍數(shù)與實際放大倍數(shù)有偏差。實際電路符合設計要求，音量可調(diào)，輸出功率1W5.設計總結(jié)在這次課程設計中，通過上網(wǎng)查閱資料，了解兩個芯片的用法，并設計出本電路。經(jīng)過一系列的調(diào)試，使電路能夠正常顯示出波形，并能夠達到指定要求正常完成功率放大。設計過程中，學到了許多實踐經(jīng)驗，如電路板的布線、元器件的識別和整機的調(diào)試等各方面的經(jīng)驗。從中我發(fā)現(xiàn)自己并不能很好的熟練去使用我所學到的模電知識。在以后學習中需要加強對使用電路的設計和選用能力。通過這種綜合訓練，我可以掌握電