音频放大电路的分析与制作

四川信息职业技术学院课程设计1目录第1章、电路方案及组成框图.......................................................................................................21.1设计方案............................................................................................................................21.2电路组成框图....................................................................................................................2第2章：单元电路...........................................................................................................................22.1电源开关及指示电路........................................................................................................22.2前置放大电路....................................................................................................................32.3OTL功率放大电路............................................................................................................32.4直流稳压电源电路............................................................................................................32.5整机电路的工作原理........................................................................................................3第3章：电路的装配与调试...........................................................................................................43.1元器件的检测....................................................................................................................43.1.1电阻元件................................................................................................................43.1.2电容元件................................................................................................................43.1.3三极管....................................................................................................................43.1.4二极管....................................................................................................................53.1.5电位器....................................................................................................................53.2电路装配............................................................................................................................53.21元器件的整形..........................................................................................................53.2.2整机装配................................................................................................................63.3整机的调试与性能检测....................................................................................................6第4章总结.....................................................................................................................................7四川信息职业技术学院课程设计2第1章、电路方案及组成框图1.1设计方案能够为负载提供足够大的功率放大倍数的电路称之为功率放大电路，简称功放。在音频电路中，往往要求放大电路的输出级能输出足够大的功率去驱动扬声器等负载。音频放大电路在各种音频设备上被广泛使用，虽然各种设备所使用的放大电路、设备的性能指标、价格相差很远，但最基本的原理还是对音频信号的还原与放大。本设计所采用的音频放大电路为OTL双电源互补对称式放大电路。主要由电源开关及指示电路、前置放大电路、OTL功放电路、直流稳压电源四部分组成。该电路设计简单、性价比高、制作调试方便，在许多电子电路中都被广泛使用，具有一定的代表性。1.2电路组成框图1.3各组成部分的作用电源电路：220V的交流市电经过整流、滤波、稳压后为前置放大级、推动级，功率放大级提供合适偏置的电压电子开关电路：控制整个音频功放电路。前置放大级：一是要选择所需要的音源信号并前置放大到额定电平，二是要进行各种音质控制，以美化音质。前置放大器是放大电压，前置放大器是各种音源设备和功率放大器之间的链接设备，音源设备的输出信号电平都比较低，不能推动功率放大器正常工作，而前置放大器正是起到信号放大的作用。推动级：为功放级提供强度足够的激励（推动）电流（电压），以保证功放级正常工作。功率放大级的作用：功率放大第2章：单元电路2.1电源开关及指示电路工作原理：电路中R1，R3，W1为Q1、Q2的偏置电阻。当S1断开时，Q1、Q2工作于截止状前置放大级推动级功率放大级电子开关电源电路负载音频信号输入四川信息职业技术学院课程设计3态。此时电源指示灯LED1不亮，流过RL负载的电流为零。当开关S1闭合后，+4.5V、Q2发射结、电阻RS、开关S1、电位器W1到地构成回路，产生Q2的基极电流，该电流经过Q2放大后，使三极管Q1进入饱和状态。由于V1的饱和压降很小，+4.5V几乎全部加在负载上，即连通各级放大电路的电源，电源指示灯LED1被点亮。电阻R2为LED1的限流电阻。2.2前置放大电路工作原理：音频信号经过C1耦合后送至由三极管组成的前置放大级，R4和C2构成电源滤波电路，用于消除噪声和干扰信号。同时R4和W2又是前置放大级的偏置电阻，调节W2的滑动触头，可以改变V3的静态值。在此电路中R5、R7、C3引入电压串联负反馈。在这里有三个作用一是稳定功放电路的静态工作点，二是提高前置放大级的输入电阻，以减小对信号源的影响；三是减小输出电阻，提高功放级的带负载能力，调节R5的阻值，可改变负反馈的深度，也可以改变电压放大倍数。2.3OTL功率放大电路工作原理：其中由晶体三极管T1组成推动级，T2、T3是一对参数对称的NPN和PNP型晶体三极管，他们组成互补推挽OTL功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式，因此具有输出电阻低，负载能力强等优点，适合于作功率输出级。T1管工作于甲类状态，它的集电极电流Ic1的一部分流经电阻R10及二极管D1，给T2、T3提供偏压。。2.4直流稳压电源电路工作原理：在有VD1、VD2、VD3、VD4、C10构成的整流滤波电路之后接上三端稳压器W7805.在输入端并联的电容C11用于旁路高频干扰信号，输出端的电容C12用来消除输出电压的波动，并具有消振作用。2.5整机电路的工作原理当开关K断开时，V1、V2均工作于截至状态，流过RL的电流为零，当开关K闭合后，+4.5V经V1和V2发射结、电阻R3、开关K、电位器W1到地构成回路，产生V2的基极电流，该电流经过V2放大后，使三极管V1进入深度饱和状态。音频信号经过C1耦合后送至由三极管组成的前置放大级。三极管V4构成功放电路的推动级，它和V3采用直接耦合的方式。这样可以避免信号在传输过程中的损耗。V5和V6构成OTL互补对称功放电路，R8、R9为其偏置电路，同时D1还用于消除失真。音频信号经过功率放大，经过耦合电容C8后去驱动扬声器四川信息职业技术学院课程设计4第3章：电路的装配与调试3.1元器件的检测3.1.1电阻元件检测电阻的方法很多。我在这次课程设计中检测电阻使用的色环读数法。此次采用的电阻的色环有五道，其中四道相距较近，作为阻值标注，另一道距前四道较远，作为误差标注。第一，二、三道各代表一个数字，第四代表零的个数色环的电阻值标示颜色棕红橙黄绿蓝紫灰白黑数码1234567890色环的误差标示颜色金银无色误差土5%土10%土20%3.1.2电容元件将万用表拨到RX100或RX1K挡万用表红表笔接负极，黑表笔接正极。要刚接触的瞬间，万用表指针即向右偏转在较大幅度（对于同一电阻挡，容量越大，摆幅越大），接着逐渐向左回转，直到停在某一位置。然后，将红黑表笔对调，万用表指针将重复上述摆动现象。但此时所测阻值为电解电容的反向漏电阻，此值略小于正向漏电阻。即反向漏电流比正向漏电流要大。实际使用经验表明，电解电容的漏电阻一般应在几百K欧姆以上，否则，将不能正常工作。在测试中，若正向反向均无充电现象，即指针不动，则说明容量消失或内部短路，如果所测阻值很小或为零，说明电容漏电大或已击穿损坏，不能再使用。对于正负极标志不明的电解电容器，可利用上述测量漏电阻的方法加以判别。即先任意测一下漏电阻，记住其大小，然后交换表笔再测出一个阻值。两次测量中阻值朋的那一次便是正向接法，即，黑表笔接的是正极，红表笔接的是负极。3.1.3三极管一、判别管型和b极：把万用表拨到R×100Ω或R×1KΩ的档上，任意假设管子的一脚为“b极”，用万用表的黑表笔与假定b极相连，用红表笔分别与另外两个电极相连，若所测得电阻值均较小，则黑表笔所接的是b极，而且是NPN型的管子；如果两次测得的电阻值一大一小，则表明假设不正确，则需将黑表笔所接的引脚调换一下，再