模电-音响放大器multisim绝对能用

模电部分模电部分 音响放大器音响放大器 一、设计任务与要求 采用运算放大集成电路和功率放大集成电路设计音频功率放大器 设计要求 1）调研，查找并收集资料。 2）总体设计，画出框图。 3）单元电路设计。 4）电气原理设计---绘制原理图。 5）参数计算列元器件明细表。 6）用 multisim对设计电路进行仿真实验，并给出仿真结果及关键点的波形。 7）撰写设计说明书。 8）参考资料目录。 设计参数 ①放大器的失真度2W。 ③放大器的频响为 50Hz20kHz。 ④音调控制特性为自选。 二、方案设计与论证 方案一 完全分立元件阻容耦合多级放大器设计 图 1－1方案一结构框图 图 1－2方案一原理图 简要原理分析简要原理分析 当输入信号处于正半周期时，VT3 导通，VT2 截止，于是 VT3 以射极输出的形 式将信号传递给负载，同时向 CO 充电，因为 CO 电容量大，其上电压基本不变， 维持在 1/2VCC；当输入信号处于负半周时， VT2导通，VT3截止，已充电的C0 充当 VT2的电源，同时放电，VT2也以射极输出形式将信号传输给负载 RL，这 样在 RL上得到了完整的输出波形。 方案二 采用集成运算放大器设计基本放大电路，用 741进行放大，放大倍数为 15倍， 然后用 LM301AD放大再放大 100 倍 短路保护 输入级 过热保护 输出级输出调节负载扬声器中间极 LM386是高保真集成功率放大器 图 1－3方案二结构框图 图 1－4方案二原理图 简要原理分析简要原理分析 根据实验要求,最后输出功率为大于 2W， PoUo2/RL,RL8Ω, 又 Po≥2W，所以得 Uo≥4V，而最大不失真电压为 LM301AD输出的最大不失真 电压 UomVcc/2 2 ,而我们设计的直流电压源输出电压为 12v，所以 Uom12/22，4， ，所以能达到要求。设计要求输入 vi10mV，也就是要求 放大倍数大于 400 倍，但是所选芯片的最大放大倍数为100 倍，远不能实现，所 以在之前要用 741 进行放大。 （备注因为没有找到 LM386所以找了其他的芯片 代替） 两种方案的对比 相同点OTL功率放大电路都是由输入级、推动级和输出级等部分组成 不同点方案一中采用分立元件进行设计 方案二中采用 UA741和 LM301AD进行设计 我们选择方案二理由如下 用集成运算放大器放大信号的主要优点 1电路设计简化，组装高度方便，只需适当选配外接元件，便可实 现输入、输出的各种放大关系。 2由于运放的开环增益都很高， 用其构成的放大电路一般工作在深 度负反馈的闭环状态，则性能稳定，非线性失真小。 3运放的输入享受搞高， 失调和漂移都很小， 故很适合于各种微弱 的信号放大。又因其具有很高的共模抑制比，对温度的变化、电 源的波动以及其他外界干扰都有 很强的抑制能力。 4由运放构成的放大单元功耗低、体积小、寿命长，使整机使用的 元器件数大大减少，成本降低，工作可靠性大为提高。 三、单元电路设计与参数计算 关于语音放大集成电路图如下关于语音放大集成电路图如下 由于话筒提供的信号非常弱， 要在音调控制级前加一个前置放大器。 考虑到设计电路对 频率响应及零输入时的噪声、电流、电压的要求，前置放大器选用集成运算放大器 ua741。 前置放大电路是由 ua741 放大器组成的一级放大电路，放大倍数，即 1R2/R1，取 R2100KΩ 电位器,R12KΩ,所用电源 Vcc12V，Vee-12V。经过前级运放的放大， 放大 倍数由 R2可调。 功率放大部分电路图功率放大部分电路图 根据实验要求,最后输出功率为大于 2W， PoUo2/RL,RL8Ω,又 Po≥2W， 所 以得 Uo≥4V，而最大不失真电压为 LM301AD 输出的最大不失真电压 UomVcc/2 2 , 而 我 们 设 计 的 直 流 电 压 源 输 出 电 压 为12v ， 所 以 Uom12/22，4， ，所以能达到要求。设计要求输入vi10mV，也就是要求 放大倍数大于 400 倍，但是我们所选的芯片的最大放大倍数为 100倍，远不能实 现，所以在之前要用 741进行放大。 在方案二中，输入为 Ui10mv.进过 741之后放大倍数须大于 2倍，则输出为 Uo120mv。 然后经过 LM301AD放大 100倍后输出电压为 Uo4v,但是最大不失真电压为 Uom12/22，所以总放大倍数最大为不大于 424 倍。 四、总原理图及元器件清单 1．元件清单 R1 R2 R3 VCC VEE AC POWER DC POWER GND U2 U1 C2 C1 C5 C3 C4 BJT BJT 型号 UA741CD LM301AD 2N2219 2A1132A 主要参数 100K,100，1K 数量 各 1个 1 各 2个 若干个 1 1 备注 电阻 电源 交流电源 直流双电源 接地 集成芯片 集成芯片 电容 电容 电容 电容 电容 放大器 放大器 12V-12V 12V5V 10uf 250uf 10uf 五、安装与调试 根据理论，利用调试时间，在焊电路板之前，按照电路图在试验箱上连线做实 验，成功后就进行了电路板的焊接。焊接后，进了实验室调试了多次，直流电 源部分因为之前其完成测试， 所以在课程设计的调试中对直流源的测试就相对 少了用万用表测出电压分别为左右。对功能部分前几次调试，均不成功，输出 的电压达不到设计要求，随后重新焊接了一块电路板，测试时测出741 的 U6Q,，真实的最大不失真输出电压为. 实践证明，新安装的电路板往往难以达到预期的效果，这是因为我们在 设计的时候不可能周全地考虑元件的误差、器件参数的分散性、寄生参数等各 种各样的客观因素。此外，电路板的安装中仍存在有可能没有查出来的错误。 通过电路板整体测试与调整，可发现和纠正设计方案中的不足，并查出电路安 装中的错误然后采取措施加以改进和纠正，就可以使之达到预定的技术要求。 本次设计采用的是 PCB 制作电路板，步骤繁琐，流程较为复杂。所以在电路 调整与测试的应注意的问题较多. 通电前的检查 电路安装完毕后，必须在不通电的情况下，对电路板进行认真细致的检查，以 便纠正安装错误。检查应特别注意 （1）元器件引脚之间有无短路。因为我们该组是第一次用PCB 制作板，在检 查电路引脚间的有无短路的时候出现了不少的问题。 首先板子在腐蚀的 时候就没有腐蚀好（这可能是板子的质量、腐蚀时间的长短、 FeCL3 溶 液的配置等原因）所以在用万用表测量的时候真的是处处短路，而有的 地方就是处处断路，为了保证的电路的正确性，只有通过万用表一条条 的线路检查是否导通，引脚间是否短路。所以本次设计实物的走线用导 线和焊锡补了不少，同时为了避免短路很多地方用小刀刮了不少了。 （2）电源的正负、负极性有没有接反，正、负极之间有没有短路现象，电源 线、地线是否接触良好。关于电源正、负极问题主要是在本次设计中的 单电源供电的导线插在功放电路的插座上， 在此应特别注意在测试极性 的时候，应注意红、黑表笔不要弄反。红表笔接正极，黑表笔接负极。 该设