模电课程设计报告--带前置放大的音频功放电路-副本

电子课程设计报告姓名：周玉安专业班级：自动化10-07班学号：311008001930指导老师：王国东电子设计报告2目录摘要.............................................................3第一章、设计的目的及任务............................................41.1、设计的目的................................................................................................................................41.2、设计的任务及要求....................................................................................................................4第二章、电路设计总方案及原理框图....................................42.1、系统框图....................................................................................................................................42.2、电路设计方案............................................................................................................................42.2.1、弱信号前置放大级.................................................................................................................42.2.2、功率放大级.............................................................................................................................5第三章、各组成部分的工作原理........................................53.1、前置放大电路............................................................................................................................53.1.1、弱信号前置放大级电路图.....................................................................................................53.1.2、前置放大电路图工作原理.....................................................................................................63.1.3、NE5532极限参数表..............................................................................................................63.2、音频放大电路............................................................................................................................63.2.1、音频功率放大电路图.............................................................................................................63.2.2、音频功率放大电路的工作原理.............................................................................................63.2.3、LM386极限参数掌握LM386的极限参数有利于对其他元器件的筛选，所加电源加的电压也要在极限范围内..........................................................................................................................6第四章、电路仿真....................................................74.1、设计的总电路图........................................................................................................................74.2、应用MULTISIM10进行的仿真结果...........................................................................................7第五章、电路的安装及调试............................................8第六章、电路的实验结果..............................................8第七章、心得体会....................................................8第八章、仪器仪表明细清单............................................9参考文献............................................................9电子设计报告3摘要本电路设计采用前置放大电路和音频功率放大电路相结合的放大模式，前者采用有“运放之皇”的NE5532对电压进行放大，后者采用性能优良的LM386对电压和电流放大，给音响放大器的负载（扬声器）提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出的信号的非线形失真尽可能的小，效率尽可能的高。在前置放大和功放之间加上一个滑动变阻，就保证了音量可调，在滑动变阻器之前再加上一足够大电阻，这样保证了信号不失真。除此之外，加上相应的旁路电容又使得电路具有杂音小，有电源退偶，无自激等优点。根据实例电路图和已经给定的原件参数，使用multisim10软件模拟电路，并对其进行静态分析，动态分析，显示波形图，计算数据等操作。关键词：NE5532LM386性能优良音量可调杂音小电子设计报告4第一章、设计的目的及任务1.1、设计的目的学习完了《电子技术实验》，我们已经对电子实验的设计、连接有了一个初步的认识和了解。在此基础上，我们可以去尝试着自己做一个比较实用的电子器件，去实现某些我们想要的作用或者功能，并提高我们的动手能力和理论知识。带前置放大的音频功率放大器可以去放大我们的语音信号，提高声音的响度，给我们以更好地体验。1.2、设计的任务及要求前置放大器的放大倍数为10倍，使用单电源低噪声集成运放NE5534、OP-27A，功率放大采用LA4100、或LM386、或其他型号。音量可调，杂音小，有电源退耦，无自激。第二章、电路设计总方案及原理框图2.1、系统框图图2.1系统原理框图2.2、电路设计方案根据推任务要求，设计总电路需要弱信号前置放大级电路和功率放大电路两个基本电路，其中前置级主要完成小信号的电压放大任务；功率放大级则实现对信号的电压和电流放大任务。2.2.1、弱信号前置放大级弱信号前置放大电路必须由低噪声、高保真、高增益、快响应、宽带音响集成电路构成。符合上述条件的集成电路有：M5212、LM5213、LLM1875、TDA1514、NE5532、NE5534等。本系统设计选用NE5532，因为同众多的运放相比,NE5532具有高精度、低噪音、高阻抗、高速、宽频带等优良性能,被称为“运放之皇”。这种运放的高速转换性能可大大改善电路的瞬态性能,较宽的带宽能保证信号在低、中、高频段均能不失真输出,使电路的整体指标大大提高。图2.25532引脚图电子设计报告52.2.2、功率放大级根据题目设计要求，可供选择的功率放大器可由分立元件组成，也可由集成电路完成。由分立元件组成的功放，如果电路选择得好，参数恰当，元件性能优越，且制作和调试得好，则性能很可能高过较好的集成功放。许多优质功放均是分立功放。但其中只要有一个环节出现问题或者搭配不当，则性能很可能低于一般集成功放，为了不至于因过载、过流、过热等损坏还得加复杂的保护电路。现在市场上有许多性能优异的集成功放芯片，如TDA2040A、LM1875、LM386等。集成功放具有工作可靠，外围电路简单，保护功能较完善，易制作调试等优点，虽不及顶级功放的性能，但满足并超过本设计的要求是没有问题的。另外集成运放还有性价比高的特点。本电路中LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器，广泛应用于录音机和收音机之中。静态功耗低，约为4mA，可用于电池供电。其特点是工作电压范围宽，4-12V或者5-18V，外围元件少，电压增益可调，20-200，低失真度，符合本电路的设计要求。图2.3LM386引脚图第三章、各组成部分的工作原理3.1、前置放大电路3.1.1、弱信号前置放大级电路图图3.1前置放大电路图电子设计报告63.1.2、前置放大电路图工作原理采用NE5532构成的前置放大器如上图所示。采用固定增益加输出衰减模式,要求当各输出不衰减,输入mVUPPI5,时，输出VUPPO53.2,。要求杂信号最强时,输出不失真,即在mVUPPI700,时,输出VUOM11。所以7.157.0/11/1POMUUA,取151A。当输入信号最小,即PPIU,=10mV而输出不衰减时PPOU,1=A1×PPIU,=15×10=150mV。所以电压放大倍数为10倍，在总电路设计中，采用稳压电源对NE5532提供+15V和-15V的工作电压。3.1.3、NE5532极限参数表表3.1NE5532极限参数表参数符号NE5532单位电源电压Vcc±22V差分输入电压Vdif±13V输入电压Vi提供电压V功耗，TA=25℃PD1100mW工作温度TOPR0~70℃3.2、音频放大电路3.2.1、音频功率放大电路图图3.2LM386应用电路3.2.2、音频功率放大电路的工作原理用LM386组成的OTL功放电路如上图所示，信号从3脚同相输入端输入，从5脚经耦合电容(220μF)输出。图中，5脚所接容量为20μF的电容为去耦滤波电容。1脚与8脚所接电容、电阻是用于调节电路的闭环电压增益，电容取值为10μF，电阻R在0～20kΩ范围内取值；改变电阻值，可使集成功放的电压放大倍数在20～200之间变化，R值越小，电压增益越大。当需要高增益时，可取R=1，只将一只10μF电容接在4脚与7脚之间即可。输出端5脚所接10Ω电阻和0.1μF电容组成容性校正网络，以抵消负载中的感抗分量，防止电路自激，有时也可省去不