毕业设计作用于高保真音响设备的音频放大器4107.docx

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1、毕业论文文作者 学号系部 电电子信息息工程 专业 电电子信息息工程 题目 作用于于高保真真音响设设备的音音频放大大器指导教师师 丁丁文秋 评阅教师师完成时间间： 年 月月 日 毕业设计计(论文文)中文文摘要题目:作作用于高高保真音音响设备备的音频频放大器器摘要:音音频功率率放大器器简称功功放，可可以说是是各类音音响器材材中最大大的一个个家族了了。音频功率率放大器器的的设设计是有有很多意意义的：它可将将音源器器材输入入的较微微弱信号号进行放放大，产产生足够够大的电电流去推推动扬声声器进行行声音的的重放。目目前音频功率率放大由由分立元元件组成成，或集集电极输输出完成成，由分分立元件件组成的的功放，

2、电电路结构构简单，由由集电极极输出的的功放，可可减少信信号失真真。关键词：功率芯片片 音音频功率率放大器器毕业设计计(论文文)外文文摘要Titlle :Rolle iin hhighh-fiidellityy auudioo eqquippmennt aaudiio aampllifiierAbsttracct:PA shoort amppliffierr caan bbe ssaidd thhat thee vaarioous typpes of auddio equuipmmentt inn onne oof tthe bigggesst oof tthe fammilyy. PPracc

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5、uenccy ppoweer aampllifiier目录绪论3二放大大器的程程序设计计4（一）电电路选型型4（二）参参数计算算5（三）元元器件选选择5（四）验验证定型型6三晶体体管前置置放大器器7（一）基基本单元元电路77（二）负负反馈放放大器77（三）直直流放大大器9四、功率率放大器器12（一）功功率放大大器设计计要点112（二）功功率放大大器的类类型133（三）音音频放大大器的设设计144五、LMM18775的简简介244（一）LLM18875的的参数简简介244（三）LLM18875的的电路特特点255六、电路路设计226（一）典典型应用用电路226（三）双双电源音音频功率率放大器器P

6、CBB图27七、电路路制作与与调试229（一）利利用PCCB制作作电路板板29（二）装装配与调调试：29八、电路路图的绘绘制与制制板中应应注意的的问题331（一）SSch原原理图应应注意常常见问题题31（二）PPCB设设计中应应注意的的问题332（三）焊焊盘应注注意的常常见问题题33九、总结结34致谢355参考文献献38绪论音频放大大器已经经有快要要一个世世纪的历历史了，最最早的电电子管放放大器的的第一个个应用就就是音频频放大器器。然而而直到现现在为止止，它还还在不断断地更新新、发展展、前进进。主要要因为人人类的听听觉是各各种感觉觉中的相相当重要要的一种种，也是是最基本本的一种种。为了了满足它

7、它的需要要，有关关的音频频放大器器就要不不断地加加以改进进。进入入21世世纪以后后，各种种便携式式的电子子设备成成为了电电子设备备的一种种重要的的发展趋趋势。从从作为通通信工具具的手机机，到作作为娱乐乐设备的的MP33播放器器，已经经成为差差不多人人人具备备的便携携式电子子设备。陆陆续将要要普及的的还有便便携式电电视机，便便携式DDVD等等等。所所有这些些便携式式的电子子设备的的一个共共同点，就就是都有有音频输输出，也也就是都都需要有有一个音音频放大大器；另另一个特特点就是是它们都都是电池池供电的的。都希希望能够够有较长长的使用用寿命。就就是在这这种需求求的背景景下，DD类放大大器被开开发出来

8、来了。它它的最大大特点就就是它能能够在保保持最低低的失真真情况下下得到最最高的效效率。高效效率的音音频放大大器不只只是在便便携式的的设备中中需要，在在大功率率的电子子设备中中也需要要。因为为，功率率越大，效效率也就就越重要要。而随随着人们们的居住住条件的的改善，高高保真音音响设备备和更高高档的家家庭影院院也逐渐渐开始兴兴起。在在这些设设备中，往往往需要要几十瓦瓦甚至几几百瓦的的音频功功率。这这时，低低失真、高高效率的的音频放放大器就就成为其其中的关关键部件件。二放大大器的程程序设计计一个实用用音频放放大器的的设计过过程大体体可按电电路选型型参数数计算元器器件选择择验证证定型的的顺序进进行。（一

9、）电电路选型型1.确定定电路形形式及结结构设计音频频放大器器一般先先根据给给定的技技术指标标（如频频响、失真度度、信噪比比、转换速速率等）、技术特色（如采用全直流、全对称、失真伺服、超线性等）以及性价比等要求选择合适的电路形式和结构。在选择电电路时，国国内外音音响界普普遍推崇崇一种“简为佳佳”的说法法，即简简单的就就是最好好的。多多一个元元器件就就多一个个失真源源，因而而在能满满足给定定技术指指标要求求的前提提下，应应尽量避避免电路路复杂化化。2.确定定放大级级数一般单级级放大器器的放大大倍数只只有几十十倍，若若电路需需要很大大的放大大倍数，可可采用多多级放大大器，这这时总的的增益等等于各级级

10、增益的的乘积。在在确定放放大级数数时，每每一级的的增益不不用定的的太高，因因为增益益过高时时，放大大器的稳稳定性变变差，容容易产生生自激。通通常还需需在放大大器中引引入适量量的负反反馈，将将电路增增益限制制在一定定的范围围，这样样既可提提高放大大器的稳稳定性，又又可展宽宽工作频频带降低低波形失失真。此此外电路路的总增增益的设设定还应应留有一一定的余余量。（二） 参数计计算1. 确定工作作点晶体管的的静态工工作点，是是影响放放大器性性能的主主要因素素。通常常前置放放大器均均工作在在甲类状状态，故故选择工工作点时时，应使使放大器器件工作作于输出出特性曲曲线的线线性放大大区，并并保证在在额定工工作状

11、态态的任何何瞬间都都不超越越这一区区域。静态工作作点一般般应选在在器件输输出特性性曲线线线性区相相对的小小电流及及低电压压区域，这这对保护护器件有有利。但但为了增增大动态态范围，减减小失真真，静态态工作点点又不能能选的过过低。通通常，输输入级的的输入信信号较小小（毫伏伏或微伏伏级），工工作点可可选的低低些如如晶体管管的ICCQ可在在（0.100.5）mmA之间间选取，UUCEQQ也可选选的低些些，这这样对提提高信噪噪比有利利；而后后面的放放大级，由由于信号号幅度较较大，工工作点则则应取高高些IICQ可可在（00.55mAA）间选取取，UCCEQ也也可取高高些。此此外，为为保证工工作点的的稳定，

12、晶晶体管的的基极偏偏置电阻阻不能选选的过大大。而功功率放大大器的工工作点则则应根据据电路的的类型来来确定。2. 计算元件件数值确定了电电路结构构及工作作点，便便可根据据给定的的技术参参数要求求，计算算出电路路中各元元件的数数值和必必须掌握握的交直直流参数数，并标标注在原原理图上上，作为为制作和和调整的的依据。（三）元元器件选选择有了合适适的电路路，其技技术指标标的实现现还有赖赖于正确确选用元元器件的的质量。即即便是质质量可靠靠的同类类元器件件，若品品牌不同同，其损损耗、噪声系系数、稳定性性或失真真度及失失真成分分也可能能不同。这这也是同同样的电电路，采采用不同同品牌的的元器件件时会导导致音质质

13、方面的的差异的的原因所所在。从从图2-1和22-2的的有关曲曲线中，我我们可以以很直观观的看出出这种差差异。（四）验验证定型型按设计要要求制作作的放大大器，还还应进行行性能指指标测试试和客观观听音评评价，验验证其是是否达到到预定的的技术指指标和音音质水准准。若不不能达标标，应分分析其原原因，有有目的的的反复修修改设计计方案，使使之趋于于完善，直直至符合合技术指指标要求求，方可可予以定定型。三晶体体管前置置放大器器前置放大大器依其其用途的的不同可可分为话话筒放大大器、线路放放大器、唱头和和磁头均均衡放大大器等几几种类型型。前置放大大器可以以由单管管放大器器和多级级放大器器构成。它它们之中中若加入

14、入负反馈馈，又可可称为负负反馈放放大器，并并且还有有电容耦耦合和直直接耦合合之分。（一） 基本单单元电路路形形色色色的放大大器，不不管它们们的电路路怎么复复杂，都都是由一一些最基基本的放放大单元元电路组组合而成成。最基基本的放放大单元元电路是是用一只只晶体管管构成的的共发射射极放大大电路、共基极极放大电电路和共共集电极极放大电电路。这这三种基基本单元元电路既既可单独独构成一一个放大大器，又又可互相相组合起起来，构构成共射射-共射射、共射-共基、和共射射-共集集等常用用复合放放大单元元电路或或多级放放大器，因因而它们们是放大大器的基基础。（二）负负反馈放放大器1. 负反馈放放大器的的特点施加了负

15、负反馈的的放大器器称为负负反馈放放大器。过过高的增增益对电电路有害害无益，它它可能导导致信噪噪比劣化化或影响响电路的的稳定，如产生自激等，应设法使之降低。降低电路增益除了修改电路参数之外，最有效的是给电路加负反馈，它不仅可以使电路增益达到期望值，还可以降低失真、拓宽频响提高信噪比和电路稳定性等许多好处。负反馈放放大器电电路之意意图如图图3-11.它通通过一定定的耦合合方式把把放大器器输出信信号的一一部分回回送到输输入端。当当反馈信信号与输输入信号号反相便便成为负负反馈。其其结果使使输入信信号被削削弱。如果输出出信号电电压为UUO，反反馈信号号电压为为UF，UUF/UUO就称称为反馈馈系数FF，

16、即：F=UFF/UOO在施加深深度负反反馈时，负负反馈放放大器的的增益KKF（闭闭环增益益）约为为反馈系系数的倒倒数，即即；KFF=1/F。加有深度度负反馈馈的放大大器，其其增益几几乎与晶晶体管参参数无关关，而仅仅取决于于反馈系系数F，这这就显著著提高了了放大器器增益的的稳定性性，且大大大的简简化了放放大器增增益的计计算过程程。引入负反反馈后，放放大器的的频响也也被展宽宽了。其其原理可可以借助助图3-2的频频响曲线线来加以以说明。由于放大大器高频频和低频频的输出出电压是是逐渐下下降的，施施加负反反馈后，高高频和低低频段的的反馈电电压也随随之逐渐渐减小，中中频段的的反馈电电压则相相对的较较高且稳

17、稳定不变变，从而而使电路路中频段段的增益益下降幅幅度较大大，高、低低频段的的增益下下降幅度度逐渐变变小，反反映在频频响曲线线上，就就是中频频段的平平坦部分分变宽了了。负反馈放放大器降降低失真真的原理理可以用用图3-3来说说明。当当给无负负反馈的的放大器器输入一一个正弦弦波时，由由于晶体体管的非非线性使使输出信信号产生生波形失失真，如如正半周周幅度大大，负半半周幅度度小。施施加负反反馈后，由由于反馈馈信号取取自输出出端，也也是正半半周幅度度大负半半周幅度度小，与与输入信信号相加加后，输输入信号号变的负负半周小小正半周周大了，被被放大后后，输出出信号的的波形就就可以得得到修正正。施加加负反馈馈的这

18、种种净输入入信号失失真，正正好补偿偿了放大大器的非非线性失失真。2. 负反馈放放大器类类型由于取得得反馈信信号的方方法，以以及反馈馈信号与与输入信信号的连连接关系系不同，负负反馈可可以分为为电压串串联负反反馈、电电压并联联负反馈馈、电流流串联负负反馈和和电流并并联负反反馈四种种基本类类型。（特点见见表1）3. 负反馈的的应用负反馈有有时在本本级应用用，有时时则是跨跨即应用用。在一一个电路路中，可可能只用用一种负负反馈，也也可能综综合应用用几种负负反馈。（1） 在要求输输入电阻阻高、输输出阻抗抗低的电电路中，应应用电压压串联负负反馈。（2） 多级前置置放大器器的输出出端增设设一级设设计输出出器可

19、使使电路增增益稳定定且有较较低的输输出阻抗抗。（3） 如只需提提高输入入阻抗，可可在第一一级增设设射级输输出器或或采用多多级串联联负反馈馈。（4） 若希望减减小电路路的输入入、输出出电阻，又又要求电电路尽可可能简单单，可采采用单级级或多级级电压并并联负反反馈。（三） 直流放放大器1. 直流放大大器通常指放放大直流流电压或或电流的的放大器器。其主主要特点点是级间间采用直直接耦合合，低频频响应很很好，工工作频率率可达到到零，或或接近零零。由于于避免了了耦合电电容寄生生电感的的影响，其高频响应也很好。现代高保真放大器为扩展高低频响应或避免耦合电容对电路其他性能的不良影响，也普遍采用了直流放大器。由于

20、级间间摒弃了了耦合电电容，放放大器中中任何一一点直流流电位的的变化都都将引起起输出端端直流电电位的变变化。因因而直流流放大器器输出端端点位对对温度变变化和元元器件参参数的变变化和电电源的波波动反映映十分敏敏感，即即便在无无信号输输入时，也也会受各各种不稳稳定因素素的影响响而发生生缓慢变变动，这这就是“电位漂漂移”。若发发生在输输出端为为零电位位的放大大器，则则称为“零点漂漂移”。用于音音频功率率放大的的DC放放大器，零零点漂移移应设法法限制在在1500mV之之内，以以免影响响电路性性能或损损坏元器器件。直流放大大器的零零点漂移移可由以以下两个个指标来来衡量：（1） 在指定时时间内折折合到输输入

21、端的的最大漂漂移电压压值。（2） 温度每变变化一度度，输出出端的漂漂移电压压折合到到输入端端的漂移移电压值值。在音频DDC放大大器中，通通常采用用差分电电路和具具有正或或负温度度系数的的热敏电电阻或二二极管构构成的偏偏置电路路以及施施加直流流负反馈馈等措施施来抑制制电位漂漂移。2. 单端直流流放大器器与单端交交流放大大器一样样，单端端直流放放大器通通常也采采用一组组电源，有有时因偏偏置电路路的需要要，会再再增加一一组辅助助电源。单单端直流流放大器器用于音音频放大大时，均均工作于于甲类状状态。由由于电路路为直接接耦合，设设计时应应注意前前后级之之间直流流电位的的配合，满满足前后后级工作作点的要要

22、求。3. 差分放大大器差分放大大器也属属于直流流放大器器，它不不仅具有有良好的的抑制零零点漂移移和共模模信号的的能力，而而且具有有比一般般放大器器更为优优良的线线性。在在多级音音频放大大器的第第一级和和集成电电路中，差差分放大大器几乎乎是不可可缺少的的。典型电路路与基本本特征1） 典型电路路差分放大大电路的的典型电电路如图图3-44所示，其其结构呈呈对称性性，两边边三极管管的特性性及偏置置电路均均相同，发发射极电电阻则是是两管共共用的。电电路有正正、负两两个输入入端，信信号可从从两个输输入端平平衡输入入，也可可采用不不平衡输输入，这这时，信信号从其其中一个个输入端端输入，另另一个输输入端接接地

23、。放放大后的的信号从从两管的的集电极极输出。其其输出电电压与两两个输入入端信号号之差成成正比，故故称为差差分放大大器。2） 抑制零点点漂移由于两边边的电路路对成，无无论是电电源电压压的波动动还是温温度的变变化，对对两管的的影响必必然相同同。而Uscc为Ussc1和和Uscc2之差差，故这这一相同同的影响响可以在在Uscc中被互互相抵消消。3） 共模增益益与共模模抑制比比对于差分分放大器器，总是是希望对对有用的的差模信信号具有有较大的的放大能能力，对对无用的的共模信信号的放放大作用用为零，即即具有抑抑制作用用。差分分放大器器对共模模信号的的抑制能能力，用用“共模抑抑制比”（CMMRR）来来表示，

24、其其值为差差模信号号放大倍倍数KDD与共模模信号放放大倍数数KC之之比，即即CMRRR=KKD/KKC。对图3-4所示示的双端端输出差差分电路路来说，只只要电路路完全对对称，即即可做到到KC=0,即即CMRRR无穷穷大。由由于电路路不可能能做到完完全对称称，所以以CMRRR常为为一有限限值，CCMRRR越大，放放大器对对共模信信号的抑抑制能力力越强，共共模干扰扰信号对对电路影影响越小小。四、功率率放大器器功率放大大器在电电路形式式上与前前置放大大器基本本相同，但但由于它它工作鱼鱼高电压压、大电电流状态态，要驱驱动的是是低值负负载，所所以分析析和选择择上与前前置放大大器有所所不同。（一） 功率放

25、放大器设设计要点点功率放大大器的基基本设计计目标是是，在晶晶体管安安全工作作前提下下，所输输出的不不是真功功率尽可可能大。因因而，设设计时要要特别注注意：1. 保证晶体体管的安安全使用用一般情况况下，希希望功率率放大器器能给出出尽可能能大的不不失真功功率，这这就意味味着晶体体管的工工作状态态已接近近极限，处处于危险险的边缘缘，因而而设计时时应明确确所用的的晶体管管的极限限参数，将将晶体管管的工作作状态严严格控制制在安全全区之内内，不允允许超出出极限参参数范围围。晶体管极极限参数数有三个个：（1） 集电极最最大允许许耗散功功率PccmPc能使使管子发发热，故故PC要要有一个个最大允允许值PPcm

26、，超超过此值值时，管管子易烧烧坏。（2） 集电极最最高允许许电压VVCMVCM值值主要受受晶体管管反向击击穿电压压Bvcceo的的限制。当当管子的的集射电电压超过过此值时时管子将将有击穿穿的危险险。故VVCM必必须小于于Bvcceo。（3） 集电极最最大允许许电流IIcm从晶体管管输出特特性曲线线可以看看出，当当集电极极电流增增大到一一定程度度时，管管子的值将明明显变小小。一般般规定当当降为11/2或或2/33时的IIc为IIcm，当当Ic过过大时。输输出波形形的前半半周会出出现平顶顶失真。故故Ic不不能超过过Icmm值。2. 影响最大大不失真真功率的的因素：（1） 集电极电电压和电电流的变变

27、动范围围进入饱饱和或截截止区当Vcee与Icc的变动动范围进进入晶体体管的饱饱和区或或截止区区后，将将产生饱饱和失真真或截止止失真，因因而必须须注意正正确的选选择工作作点。对对甲类放放大而言言，工作作点应选选在负载载线的中中点，使使输入信信号达一一定值时时，输出出信号的的正、负负半周正正好同时时进入饱饱和区和和截止区区，即可可获得最最大不是是真功率率。（2） 晶体管工工作于大大信号状状态时，值非线性的影响比较严重当其工作作状态接接近饱和和区和截截止区或或Ic大大于Iccm时，失失真将明明显增大大。为避避免这种种影响，不少功放设计采用了Pcm相对较小的多只晶体管并联工作，使每只管子均工作于线性较

28、好（工作电流较小）的状态，拓宽了整体的线性范围，收到良好的效果。选用的Pcm和Icm值余量大许多的晶体管或线性有两的晶体管，也不失为一种简单有效的方法。（3） 输入、输输出变压压器的非非线性失失真采用输入入、输出出变压器器作耦合合或阻抗抗变换时时，虽然然可避免免阻抗不不匹配造造成的失失真，但但变压器器本身的的非线性性失真却却无法避避免，改改善非线线性失真真的效果果有限。因因而作为为高保真真放大器器，应避避免使用用输入、输输出变压压器。 3.保保证充足足的电源源功率储储备保证供电电电源具具有足够够的功率率储备，是是满足放放大器最最大不失失真输出出功率要要求的必必备条件件，否则则，当放放大器输输出

29、功率率尚未达达到设计计值时，电电源电压压已大幅幅度跌落落，致使使波形削削顶，最最大不失失真功率率自然达达不到额额定位。因因而，现现代高保保真功放放电源不不仅具有有充足的的功率储储备，而而且留有有一定的余量，既使放放大器短短时间超超负荷工工作，也也能应付付自如，不不致于产产生过大大的失真真。（二）功功率放大大器的类类型为适应各各种不同同的要求求，人们们设计出出形形色色色的功功率放大大器电路路器按按其工作作状态来来分，主主要有下下面三类类：1甲类类(A类类)功率率放大器器 甲类放放大器的的静态工工作点一一般选在在负载线线的中点点即图图41Q点，晶晶体管在在输入信信号的整整个周期期内均有有集电极极电

30、流，处于线线性工作作状态。常常见的单单管功率率放大器器都工作作于甲类类，采用用双管互互补或准准互补结结构的功功率放大大器，也也可以工工作于甲甲类状态态。2乙类类(B类类)功率率放大器器乙类放大大器的静静态工作作点选在在晶体管管基极电电流接近近于零处处，即图图41Q点，只只有在输输入信号号的半个个周期内内有集电电极电流流，而在在另半个个周期内内截止。因因此，乙乙类放大大器须采采用两只只晶体管管并使使它们在在两个半半周内轮轮流工作作，才可可在输出出端获得得完整的的交流信信号波形形。3甲乙乙类(AAB类)功率率放大器甲乙类放放大器的的静态工工作状态态介于甲甲类、乙乙类之间间，工作作点选在在临近截截止

31、区、即图41的Q”点。晶体管有一定的静态电流，即在输入信号的半个多周期内有集电极电流，可基本避免纯乙类状态的交越失真，但仍须双管推挽工作才能获得正常的输出波形。上述三种种类型的的功率放放大器、每每种类型型还可按按电路结结构分成成若干种种形式，如如变压器器耦合型、滑滑动甲类类、超甲甲类、数数码甲类类、OTTC、OCLL及BTTL型等等。 此外，功功率放大大器还有有丙(cc)类或或乙十丙丙(BCC)类及及丁(DD，脉冲冲型)类类等。它它们的共共同特点点是效率率很高，其其中尤以以D类放放大器为为最，效效率可高高达955以上上，是人人们正致致力研究究开发的的绿色”放大器器。（三）音音频放大大器的设设计

32、功率放大大器不仅仅仅是消消费产品品（音响响）中不不可缺少少的设备备，还广广泛应用用于控制制系统和和测量系系统中。设计要求求1输出出功率：20WW。2负载载阻抗：8。3通频频带fs: 为220HZZ20KKHZ。4音调调控制要要求：11KHZZ（0ddB），110KHHZ（12ddB），1100HHZ（12ddB）5灵敏敏度：话话筒输入入：5mmV。线路输入入：0.7755V。设计过程程1. 拟拟定总体体方案：甲类功放放的主要要优点就就是电路路简单易易行，非非线性失失真小，适适用于小小功率的的线性音音频放大大器，现现在甲类类功放主主要用在在高档功功放产品品中。而而乙类功功放与甲甲类功放放最主要要

33、的不同同点就是是静态电电流小，因因此无信信号时消消耗功率率小，可可获得较较高的效效率；但但是，乙乙类功放放在工作作时，由由于两只只晶体管管交替导导通与截截止，因因而，在在两管输输出信号号波形的的衔接处处，会产产生交越越失真；而且功功放管在在从反偏偏到零偏偏再转为为正偏转转换时，随随着信号号频率升升高，输输出信号号就会在在时间上上延迟，出出现所谓谓的开关关转换失失真。因因此，在在实际HHi-FFi高保保真放音音系统中中，一般般不采用用乙类功功放，而而采用线线性失真真小的甲甲类功放放或甲乙乙类功放放。甲乙乙类功放放是通过过改变偏偏置的方方法来减减少交越越失真，它它将甲类类功放的的高保真真度与乙乙类

34、功放放折衷，从从而在一一定程度度上解决决了上述述效率高高与失真真大之间间的矛盾盾。而且且甲乙类类功放的的效率可可达到778.55% ，故故本次设设计采用用甲乙类类功放。通过对设设计要求求和设计计方案的的分析，本本课题觉觉得采用用LM118755作为功功率放大大器。 前置放大级音调控制级功率放大级自制稳压电源负载图4-22 系系统组成成框图确定各级级的增益益分配放大倍数数Vs. dBB数0ddB：一一般将信信号电平平（0ddB）即即0.7775VV作为衡衡量放大大器灵敏敏度的参参考标准准。5mV的的dB数数为：。因为采用用的集成成芯片LLM18875，其其输出功功率为220W，则则负载上上的电压

35、压 ：为又话筒输输入为55mV，则则整个电电路的增增益为220lgg（133/0.0055）=668dBB。考虑虑到音调调级必要要的衰减减，增益益为22dB左左右。所所以取整整个电路路的增益益为700dB。则则各级的的增益如如下：* 功放放级：226dBB（厂家家给定的的）* 音调调控制级级：-22dB。* 前置置放大级级：444dB。2. 单单元电路路的设计计（1）前前置放大大级 电路路形式的的选择 由于信信号远输输入的信信号幅度度较小。不不足以推推动以后后的功放放电路。因因此要用用电压放放大电路路对信号号输入的的音频信信号电压压进行放放大，对对于信号号源，其其负载约约为477K，所以以选用

36、电电压串联联负反馈馈方式的的同相比比例放大大器，它它可以使使输入电电阻增大大，输出出电阻减减小，且且输入输输出电压压同相。又又因为前前置放大大级的增增益为444dBB，即1158倍倍，取1160倍倍，前置置放大级级电路采采用二级级，第一一级与第第二级采采用电容容耦合方方式，总总的电压压放大倍倍数为AAuf=1600，设计计中选用用Auff1=11，Auuf2=1600。其中第一一级实际际上是一一个电压压跟随器器，它提提高了带带负载的的能力。图4-33前置放放大器电电路图电路中二二极管DD1作用用是：当当线路输输入是00.7775V时时，D11导通，此此时LFF3533（2）也也为一个个电压跟跟

37、随器，信信号不经经过放大大直接到到音调控控制级的的输入端端。当输输入为55mV时，不不足以让让二极管管导通，此此时LFF3533（2）为为放大器器，信号号将放大大1600倍后到到音调控控制级的的输入端端。集成运运放的选选择因为Auuf2=1600，根据据通频带带20HHZ20KKHZ，其其上线频频率为220KHHZ，则则集成运运放的放放大倍数数带宽积积应满足足下列关关系： GGBAuff2fhh = 1800*200KHZZ = 3.22MHZZ从运放的的资料手手册中可可查出LLF3553的单单位放大大倍数带带宽GBB=4MMHZ，满满足要求求。各元件件的参数数选择和和计算电路中电电容C111

38、是用用作噪声声去耦合合的，可可以用小小体积大大容量的的钽电容容或普通电电解电容容，一般般选为110F，RR11可可选用较较大的电电阻，取取1M，电阻阻R122取100K，LLF3553（22）构成成的是放放大倍数数为1660的电电压放大大电路，同同相交流流放大电电路的平平衡电阻阻可尽量量选得大大一些，一一般为110K以以上，这这样有利利于提高高放大电电路的输输入电阻阻，由于于输入电电阻为447K，故故选RPP2的阻阻值为447K，RR21取取1K，耦耦合电容容C122为100F。由由Auff2 = 1+R233/R222 及及R211=R223/R222，Auuf2=1800可得RR21=R2

39、22=1KK，R223=1160KK。C221，CC22，CC23，CC24，主主要用于于电源旁旁路滤波波，一般般C211，C223用电电解电容容，其值值为2220F，CC22，CC24用用普通的的电容，一一般取值值为222F。LLF3553的电电源为15VV的直流流稳压电电源。（2）音音调控制制级音调控制制器主要要是控制制，调节节音响放放大器的的幅频特特性，他他只对低低频与高高频的增增益进行行提升与与衰减，中中音频的的增益保保持0ddB 不不变。因因此，音音调控制制器的电电路可以以由低通通滤波器器和高通通滤波器器构成。由由运算放放大器构构成的音音调控制制器，电电路调节节简单，元器件少，因此，

40、我们选用这种电路形式。图4-44 音调控控制级电电路图图中，电电位器用用来调节节音量的的大小，即即为音量量控制电电路。设电容CC31=C322 C333，在中中，底音音频区，CC33可可视为开开路，在在中，高高音频区区，C331，CC32可可视为短短路。工作状态态及元件件参数计计算：第一：低低频时的的情况：低频提升升与衰减减，电路图图如下图图4-5（aa）和图图4-5（b）所示示：图4-55 低频频提升与与衰减电电路增益为：A（jj）=-(RPP31+R322)/RR31*1+(j)/2/1+(j)/1式中：1=1/（RPP31*C322）， 2=（RRP311+R332）/（RPP31*R3

41、22*C332）当fffL1时时，C332可视视为开路路，运算算放大器器的反向向输入端端视为虚虚地，RR34的的影响可可以忽略略，此时时电压增增益 AVLL=(RRP311+R332)/R311在f=ffL1时时，因为为fL22=100fL11，故可可得 AV11=(RRP311+R332)/R311此时，电电压增益益 AVV1相对对于 AAVL下下降了33dB。在f=ffL1时时，可得得AV11=(RP331+RR32)/R331*（/110）=0.114 AAVL此时，电电压增益益 AVV2相对对于 AAVL下下降了117dBB。同理可得得低频衰衰减的相相应表达达式。第二：高高频提升升与衰

42、减减：高频等效效电路如如图4-66所示：图4-66 高频频等效电电路电阻关系系式为： Ra=RR31+R311+（R331R311/R322）Rb=RR34+R32+（R334R32/R31）Rc=RR31+R32+（R332R311/R34） 若取RR31=R32=R34，则上上式为：Ra=Rb=Rc=3R332=33R34高频提升升与衰减减的等效效电路如如下图44-7所所示：图4-77 高高频提升升与衰减减电路（3）功功率放大大级电路形式式的选择择: 芯片选选用LMM18775，而而一个LLM18875的的输出功功率最大大只能达达到200W，已已能满足足本课题题的设计计要求,故本设设计采用

43、用单片LLM18875。如如果要把把输出功功率提高高到500W，可可选择BBTL电电路，按按照如下下方法进进行设计计:BTL电电路它是是在OTTL电路路和OCCL电路路的基础础上发展展起来的的新型功功率放大大电路，其其工作原原理如下下： 图4-8 双双端推挽挽放大电电路 BTL电电路属于于双端推推挽放大大电路，它它由四管管组成电电桥电路路，图中中对角管管同时导导通，互互为推挽挽。负载载上输出出正负半半周波形形。BTL电电路可以以采用单单电源供供电，且且不需要要输出电电容，这这不仅克克服了输输出电容容的影响响，也免免除了两两组电压压对称性性的苛刻刻要求。BBTL的的两组对对角管轮轮流导通通，互为

44、为推挽，在在每个信信号半周周内能利利用全部部电源电电压（除除去饱和和压降），同同单端电电路相比比，在相相同电源源电压和和相同负负载时，前前者的输输出功率率为后者者的4倍倍；换言言之，如如果负载载和输出出功率相相同，BBTL电电路对所所用的晶晶体管的耐压要要求可比比单端电电路降低低一半，因因此，它它有易于于输出大大功率而而不损坏坏输出管管的优点点。目前常见见的BTTL电路路大多是是由两个个独立的的单端推推挽电路路拼合而而成（多多见于集集成电路路），其其信号分分相是先先将信号号送入第第一个单单端电路路，放大大后经电电阻分压压再送到到第二个个单端电电路，这这样不仅仅会把单单端电路路的缺陷陷带入放放大

45、器，而且还会将第一个单端电路的畸变信号经过第二个单端电路放大而进一步加重，因因此其特特性必然然不好。由BTLL的工作作原理及及特点可可知，要要满足输输出功率率为500W的要要求，可可用两个个LM118755组成BBTL电电路，要要想获得得好的输输出特性性，关键键是要获获得BTTL电路路所需的的两个大大小相等等，相位位相反的的音频信信号。通通过查询询资料（33），可可知，可可以用一一个倒相相电路来来提供此此信号。如如下图所所示：图4-99倒相电电路 图中VTT组成的的单管放放大电路路没有电电压放大大作用，它它采用分分压式偏偏置供给给VT关关静态工工作电流流，从集集电极和和发射极极输出的的音频信信

46、号大小小分别为为IcRRc和IeRRe，由由于IccIee，Rc=Re，所所以两路路的信号号大小相相等而极极性相反反，可将将它们分分别通过过电容耦耦合到BBTL电电路的两两个同乡乡相输入入端。则则功率放放大电路路如下图图所示： 图4-10 BTTL功率率放大电电路五、LMM18775的简简介（一）LLM18875的的参数简简介 LMM18775采用用TO-2200封装结结构，形形如一只只中功率率管，体体积小巧巧，外围围电路简简单，且且输出功功率较大大。该集集成电路路内部设设有过载载过热及及感性负负载反向向电势安安全工作作保护。 LM18875主主要参数数：电电压范围围：166600V 静态电电流：550m