【精品】音频功放设计报告
实验报告 实验目的: 1、了解一些阻容元件、部分模拟元件的的封装特性及 相关参数和对仿 真软件(Multisim)的熟练应用。 2、加强我们对模拟电路相关知识的进一步了解。 3、提高我们对实际问题的分析及应对能力。 二、实验器材: 30W的烙铁1个、焊锡(若干)、软线(若干)、电源 线30cm ( d二0. 7mm )、两孔插头1只、25W的 220V(50HZ)—24V变压器1个、3W整流桥1只、2只 2200uf的电解电容、2只470000uf的电解电容、3只 100nf的电容、1个双音频插头、1个8欧10W的喇叭、 1只10uf的电解电容、1只lOOuf的电解电容、3个 50K的电位器、2个500欧的电位器、3个4. 7K的电 阻、1个220欧的电阻、2个15pf的电容、3个3904 晶体管、2个3906晶体管、2个T1P41晶体管、2块 散热片、2个1N4148开关二极管、10欧、220欧、470 欧、33欧的电阻各1个。 三、原理简介 该电路主要有差动放大电路,交越失真消除电路, 复合互补功率放大电路,负反馈放大电路和扬声器补 偿电路组成。 (1) 由于电路采用了电路直接耦合方式,因此温 度漂移对电路的影响大,顾输入级采用了差动放大电 路,从而有效的抑制了温漂,其中T1、T2和R2、R3、R6 组成单端输入单端输出的差动放大电路。该部分由于 采用了2个特型相同的放大电路组成对称电路,并且 在射级共同作用下,从而达到了抑制了零点漂移的效 果。其中共射级电阻R3的作用主要有以下2个:其一, 共射级电阻使放大电路由于零点漂移而产生变化的同 时进行,从而达到抵消零点漂移的效果。其二,共射 级电阻用作负反馈电阻,通过电流负反馈用作而进一 步的减小工作点的零点漂移。 ⑵由T4、T5、T6、T7和R9、R10的可变电阻组成的复合 推挽功率放大电路,其中T4、T6组成NPN型复合管, T5和T7组成PNP型复合管,其中复合管的电流放大倍 数是两管的乘积,因此提供了很大的输出电流。当输 入信号在正半周期内,口和T6工作,当输入信号在负 半周期时,T5和T7工作而T6、T7此时是截止的,整个 信号在复合管互相补充下放大输出,T6、T7的基极电阻 R9、R10是分流电阻,其作用是使流入T“ T7基极的电流 不至于过大而损坏功率管。 电源部分: 直流稳压电源一般由变压,整流,滤波,稳压四部分 组成。 变压:是将电网电压变成所需的交流电压,一般是由 变压器完成的。 整流:将交流电变成直流电。 滤波:是将整流所得的脉动直流电(大小发生规律变 化)中的交流成分滤除,一般采用的是电容滤波、电 感滤波及阻容滤波电路。 稳压:将滤波电路输出的直流电压稳定不变,使输出 直流不随负载等的变化,一般是由稳压二极管稳压电 路、串联式稳压电路、开关式稳压电路等写的组成。 整流电路可以把交流电变换成直流电,但负载上的直 流电压确是脉动的,它们的大小每时每刻确实在变换 的,不能满足电路对电源的要求,因此要尽量降低输 出电压中的交流成分,并尽量保留其中的直流成分, 所以要在整流部分增加滤波电路。 才电路的电源部分采用的事电容滤波,目的是将直流 电压取出,滤去交流成分,由于电容C对直流电相当 于开路,所以整流电路输出的直流电压不能经过C到 达地端,只能进入到负载网络中。对于整流单路输出 的交流成分,由于电容c的容量较大,其容抗较小, 交流成分通过c流到地端,而不能进入到负载网络, 这样通过电容C的滤波,使其从单向脉动直流电中取 出了所需的直流电压,滤波电容C的容量越大,对交 流成分的影响就越小,使流入负载的交流成分越小, 从而得到了很好的滤波效果。 实际数据的测量值: (1)在没加信号的情况下: V++=+17.04V--=-16.73 Tl: Vb =27.7mv Vc=16.38v Ve=--0.65v T2: Vb =1.8mv Vc =15.42v Ve=—0.64v T3: Vb =0.74v Vc =0.50v Ve=-17.24v T4: Vb =0.85v Vc 二 Ve=—0.5mv T5: Vb =—0.58v Vc =-16.70v Ve=43hiv T6: Vb =0.50v Vc=117.30v Ve =0.3mv T7: Vb =-15.3v Vc =0.3mv Ve=-16.70v (2) )频率 F=lkHZ 时: V++=+9.70vV-=-11.86v Tl: Vb =—26.4mv Vc =8.90v Ve=--0.58v T2: Vb =12.4v Vc =8.80v Ve=--0.60v T3: Vb =9.60v Vc =0.83v Ve=10.50v T4: Vb =0.83v Vc =10.50v Ve=0.60v T5: Vb =--0.58v Vc =-0.13v Ve=—12.50v T6: Vb =0.43v Vc =-10.80v Ve=30.3hiv T7: Vb 12.70v Vc =17.47mv Ve=—13.10mv (3) 频率F=2kHZ时 V++=+12.40v V-=12.7v Tl: Vb =—26.9mv Vc= 11.70v Ve=—0.58v T2: Vb =—20.0mv Vc =9.50v Ve =--0.62v T3: Vb =10.02v Vc =0.86v Ve=10.76v T4: Vb =0.86v Vc=11.62v Ve=0.40v T5: Vb =—0.44v Vc =-12.84v Ve=—0.13v T6: Vb =0.61v Vc=11.62v Ve=38.2uiv T7: Vb 13.30v Vc =25.2mv Ve=-13.64v 放大倍数 Av=16v/0.2v=80 实际遇到的问题及解决的方案: (1)频率失真 由于在应用中,放大电路的信号往往不是单一的正选 信号,其中包含基波和各种频率的谐波,所以当信号 时一非正弦波时,其中各次谐波的信号数不一样,不 能均匀的放大信号而引起的频率失真。 为了避免产生显著的频率失真,应是非正弦信号中幅 值较大的各次谐波频率都因在同频代范围内,所以要 适当的减小输入信号的频率,从而避免产生频率失真。 注意:频率失真和非线性失真相比,虽然从现象上来 看,同样是表现为输出信号不能如实的反映输入信号 的波形,但二者产生的原因是根本不同的。 频率失真:是由于放大电路的同频代不够宽,因而对 不同频率的信号不同而产生。 非线性失真:是由于放大器的非线性而产生的。 (2)产生了零点漂移一直接耦合电路的突出的问题 若将一个直接耦合放大电路的输入端对地短路,并调 整电路的输出电压也为0,从理论上讲,输出电压因 一直保持为0,但在实际中,输出电压将离开零点, 缓慢的发生着不规则的变化。 其中主要是由以下几个