音频功率放大器设计说明书要点.docx

音频功率放大器的设计任务书 设计指标 （ 1 ）直 接耦合的功率放大器，额 定输出功率 10W ，负 载阻抗 8 Ω ； （ 2 ） 具有频响宽、 保真度度、 动态特性好及易于集成化； （ 3 ） 采用分立元件设计； （ 4 ） 所设计的电路具有一定的抗干扰能力。 设计要求 （ 1 ） 画出电路原理图； （ 2 ） 确定元器件及元件参数； （ 3 ） 进行电路模拟仿真； （ 4 ） SCH 文件生成与打印输出。 编写设计报告 写出设计的全过程， 附上有关资料和图纸， 有心得体会。 答辩 在规定时间内， 完成叙述并回答问题。 音频功率放大器设计 摘要： 这款功放采用了典型的 OC L 功放电路， 为全互补对称式纯甲类 DC 结构， 功放的每一级放大均工作于甲类状态。 输入级和电压放大级采用线性较好的沃尔漫电路，差分管及电流推动管分别为很出名的 K170 、J 74（ 可用 K389 、J 109 孪生对管对换 ）对 管和 K214 、J77 中功率 MOS 管， 功率输出级为 2 SC 5200 和 2S A1943 大功率东芝管并联输出， 功率强劲， 驱动阻抗 2 Ω 的喇叭也轻松自如， 毫不费力。 综合运用了我们前面所学的知识。 设计完全符合要求。 关键字： 沃尔漫电路 T IM 共源- 共基电路 共射- 共基电路 引言 在现代音响普及中， 人们因生活层次、 文化习俗、 音乐修养、欣赏口味的不同， 令对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。所以，就 高保真度功放而言，应 该达 到电气指标与实际听音指标的平衡与统一。 设计思路 甲类放大器作为一种最古老， 效率最低， 最耗电， 最笨重， 最耗资，失 真最小的放大器它有吸引人的音质。甲 类放大器输出电路 前 置 放 大 级 电 路共 射 前 置 放 大 级 电 路 共 射 - 共 基 电 路 输 入 音 沃 尔漫电 路 推 动级 至 末 级 恒 压 源 电 路 频 信 号 功 放 共 射 - 共 基 电 路 反 馈 电 路 图 1 前 置 放 大 电 路 框 图 本身具有抵消奇次谐波失真，且甲类放大器管子始终工作在线性曲线内， 晶体管自始自终处于导通状态。因此， 不存在开关失真和交越失真等问题。甲 类放大器始终保持大电流 的工作状态。所 以对猝发性声音瞬间升降能迅速反映。因 而输出功率发生急剧变化时，电 1 源电流变化微乎其微。由这种强大的驱动者来推动扬声器就能轻而易举的获得高保真的重放效果。为了能得到好的音质 , 在设计时, 我采用了前后级分离。前置低放和末级功放完全分离 , 甚至分开供电。 电路的方框图如图 1 所示。 电路组态与频响的关系 经过一期的学习，我 们学了各种放大电路及其组合形式。由 于所选器件和组合形式的不同，不 可避免地要造成诸如输入阻抗、频响、失真、信噪比等方面性能的指标差异， 并且最终以音质方面的差异体现出来。 组态与频响的关系 o选择电路时，我 们希望其频响应尽量平坦宽阔，在 整个音频范围内平衡度好。电 路的转换速率和失真也相对低。通 过第五章的学习， 我们了解到晶体管 Cb e 、 Cc b 和 C 的反馈或分流效应， 造成输 o 入、 输出信号中的高频分量减少， 其中以 Cc b 的影响最大。 高频信 号经该电容 反馈主生的 “ 密勒效应 ”， 相当于在 放大器输出 端并接了一个容量等于 Cm ( 密勒电容) 的电容。 Cm 和 Cc b 的关系是： Cm =(1+K v )C c b （ 1 ） 可以认为 Cm 是影响放大器高频响应的主要因素。 而耦合电容的容抗主要影响放大器低频频响。 这些因素与电路组态有关。 共射- 共基差分的频响 共射- 共基电路 通过学习我们知道共基放大器由于基极交流接地，集电极电 容 R 3R 51.5 k1.5 kCOUTCVT1T2VbT3T4Ui R 3 R 5 1.5 k 1.5 k C OUT C V T1 T2 Vb T3 T4 Ui 1 kR P1 图 2 共 射 - 共 基 差 分 电 路 （ 共基接地时晶体管的输出电容 ）。其 影 响比 Cm 自然小得多 ，而 集电极与发射极 之间的寄生电容基电路有很好的高频 响应。 在音频放大电路中， 共一般极小 ， 管子内部反馈的影响也小得多。 所以 共基电路不单独作用， 而是与共射或场 效应 管 共 源 放 大 器 直 接 耦 合 组 成 共 射 - 共基 或 共 源 - 共 基 放 大 器 。 共 射 - 共 基 差 分电路如图 2 所示。 2 这种放大器取两种放大器之长而避其短，不仅有很好的高频响 应和较高的增益， 而且使共射管有恒定的 UC E 。 因 T1 有很高的输出阻抗， T3 有很低的输入阻抗， 所以 T3 可将 T1 的电流变化转化 R 3R