音频放大器的设计

摘要

进入21世纪之后，各类便携式的电子设备成为了电子设备的一种重要的发展趋势。

从做为通讯工具的手机，到做为娱乐设备的MP3播放器，已经成为差很少人人具有的便携式电子设备。全部这些便携式的电子设备的一个共同点，就是都有音频输出，也就是都须要有一个音频放大器。从中可知，音频放大器的重要性不言而喻。

所以，设计了由电流串联负反馈放大电路、电压并联负反馈放大电路以及OTL功率放大器三级组成的音频放大器。其中第一级用来尽量不失真地保留音频信号，第二级用来作过渡，用以更好的驱动OTL功率放大器；而OTL功率放大器则使得可以带动大的负载。可以较好的进行音频的放大。

Abstract

Enter after twenty-first Century, all kinds of portable electronic devices has become an important development trend of electronic equipment.

As a communication tool from the mobile phone, as entertainment equipment，MP3 plyer portable electronic devices has become almost everyone has. A common point of all these portableelectronic devices, is to have the audio output, also is the need to have an audio amplifier. From the show, self-evident importance of audio amplifier.

Therefore, designed by series negative current feedback amplifier circuit, voltage parallel negative feedbackamplifying circuit and OTL power amplifier is composed of three stage of audio amplifier. The first stage is used toretain as much as possible without distortion of audio signal, second stage is used to do the transition, is used to drive the OTL power amplifier is better; and the OTL power amplifier is enabled to drive big load. Can better audioamplifier.

1、引言

（一）需解决的问题

当下，从做为通讯工具的手机，到做为娱乐设备的MP3播放器，已经成为差很少人人具有的便携式电子设备。基本上每一个电子设备都须要音频的输出，所以，一个质量高，成本低的优质音频放大器必不可少。

（二）音频放大器设计意义

掌握音频放大器的设计，有助于加深对负反馈以及OTL功率放大器的理解，而且初步认知掌握了音频放大器的设计流程，以及性能指标。对之后的学习有着巨大的推动做用。

2、项目内容

（一）前期准备

一、音频放大器的模型

图2-1-1 音频放大器模型

二、单级放大器的设计与仿真

（1）电流串联负反馈放大电路的设计

图2-2-1 电流串联负反馈放大电路仿真图

a、 主要做用：用来尽量不失真地吸取音频小信号，并进行放大。

b、 静态工做点：Vcc=5V、Ic≈5mA、V_CQ≈2.5V;

c、 性能指标：A_V∞≈60,Ri≥4K，Ro5.6K，f_L100Hz，f_H≥100KHz；

d、 设计过程

① 首先由Ro≈Rc肯定出Rc=5.6K

② 而后由Ic≈5mA，以及要V_B≈5~10V_BE，能够求得Rb2 = 6.8K，R1=510

③ 最后采用参数扫描的方式，结合V_CQ≈2.5V，能够肯定Rb1的数值。

图2-2-2 直流工做点扫描图

获得Rb1=27K。

（2）电压并联负反馈电路

图2-2-3 电压并联负反馈放大电路仿真图

a、主要做用：用来扩展通频带，稳定波形，调整输出电阻。

b、静态工做点：Vcc=5V ，Ic≈4.5mA、V_CQ≈2V;

c、性能指标：A_V≥75,，A_Vfs ≥1.五、Ri100，Ro120，f_L100Hz，f_H≥100KHz；

d、设计过程

② 先由A_Vfs ≥1.5，以及A_Vfs = -R_F/R_S，肯定R_F =11K

③ 再由Vcc=5V ，Ic≈4.5mA、V_CQ≈2V肯定出Rc=680。

④ 最后采用参数扫描的方式，结合V_CQ≈2V，能够肯定Rb1=9.1 K的数值。

图2-2-4 直流工做点扫描图

（3）OTL功率放大器电路

图2-2-5 OTL功率放大器电路仿真图

a、 主要做用：带动大的负载。

b、 设计过程：采用级间直接链接的方式，因此经过差分Rc的方式进行调整静态工做点。使得PNP的发射结电压工做能在2.5V。

（4）三级电路链接仿真结果

图2-2-6 音频放大器电路仿真图

a、仿真结果如图

图2-2-6 音频放大器仿真结果图1

能够见得放大倍数在50到60倍左右。

图2-2-7 音频放大器仿真结果图2

通频带在20Hz到188kHz。

（二）搭接、焊接电路并调试

一、电流串联负反馈放大电路

二、电压并联负反馈放大电路

三、OTL放大电路

四、3级级连电路

3、反思与总结

一、经过Multism进行仿真，肯定相应器件的参数以后，实际操做，进行电路的搭建和调试，按照静态工做点，性能指标的顺序依次进行调节。

二、在焊接电路板的时候，先放已加热好的电焊铁，再加入焊锡，焊接到焊盘以后，就往上提拉，就能够了。

三、电路板的识别，焊盘所在的同一色块是等位点。

四、在进行调试的过程当中，先应该通电，而后用万用表笔先进行三极管是否损坏的判断以后进行静态工做点的测量，若前两项都没问题，则加入小信号，判断性能指标哪一个不合格，进行相应的参数的调整。