畢業(yè)設(shè)計(jì)---高保真音頻功率放大器

1、<p>　　音頻功率放大器的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　內(nèi)容提要：</b></p><p>　　本文介紹了音頻功率放大器構(gòu)成、功能、及工作原理等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：LM1875 功率芯片 音頻功率放大器</p><p>　　Audio power amplifier</p>&

2、lt;p>　　Abstract: </p><p>　　Keywords: LM1875 power chip Audio amplifier</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、音頻功率放大器簡介1</p><p>　?。ㄒ唬┰缙诘木w管功放1</p>

3、<p>　?。ǘ┚w管功放的發(fā)展和互調(diào)失真1</p><p>　　（三）功放輸入級——差動與共射-共基3</p><p>　?。ㄋ模┓糯笃鞯碾娫磁c甲類放大器4</p><p>　?。ㄎ澹┢渌愋偷姆糯笃?</p><p>　　二、放大器常見名詞6</p><p><b>　?。ㄒ唬╈`敏度

4、6</b></p><p><b>　?。ǘ┳枘嵯禂?shù)6</b></p><p><b>　　（三）反饋6</b></p><p><b>　?。ㄋ模﹦討B(tài)范圍6</b></p><p><b>　?。ㄎ澹╉憫?yīng)6</b></p&g

5、t;<p>　　（六）信噪比(S/N)7</p><p><b>　?。ㄆ撸┢帘?</b></p><p><b>　　（八）阻抗匹配7</b></p><p>　　三、音頻放大器的設(shè)計(jì)7</p><p>　?。ㄒ唬┰O(shè)計(jì)要求：7</p><p><

6、;b>　?。ǘ┰O(shè)計(jì)過程7</b></p><p>　　四、LM1875的簡介16</p><p>　?。ㄒ唬㎜M1875的參數(shù)簡介16</p><p>　　（二）LM1875的工作原理：16</p><p>　?。ㄈ㎜M1875的電路特點(diǎn)17</p><p><b>　　五、電

7、路設(shè)計(jì)17</b></p><p>　?。ㄒ唬┑湫蛻?yīng)用電路17</p><p>　?。ㄈ╇p電源音頻功率放大器PCB圖19</p><p>　　六、電路制作與調(diào)試20</p><p>　　（一）利用PCB制作電路板20</p><p>　?。ǘ┭b配與調(diào)試：20</p><p

8、>　　七、電路圖的繪制與制板中應(yīng)注意的問題21</p><p>　?。ㄒ唬㏒ch原理圖應(yīng)注意常見問題21</p><p>　?。ǘ㏄CB設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題22</p><p>　?。ㄈ┖副P應(yīng)注意的常見問題23</p><p><b>　　八、總結(jié)23</b></p><p>&

9、lt;b>　　參考文獻(xiàn)25</b></p><p>　　音頻功率放大器的設(shè)計(jì)</p><p>　　一、音頻功率放大器簡介</p><p>　　在現(xiàn)代音響普及中，人們因生活層次、文化習(xí)俗、音樂修養(yǎng)、欣賞口味的不同，令對相同電氣指標(biāo)的音響設(shè)備得出不同的評價(jià)。所以，就高保真度功放而言，應(yīng)該達(dá)到電氣指標(biāo)與實(shí)際聽音指標(biāo)的平衡與統(tǒng)一。</p>

10、<p>　　音頻功率放大器是一個(gè)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟的領(lǐng)域，幾十年來，人們?yōu)橹冻隽瞬恍傅呐?，無論從線路技術(shù)還是元器件方面，乃至于思想認(rèn)識上都取得了長足的進(jìn)步。</p><p>　?。ㄒ唬┰缙诘木w管功放 </p><p>　　半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步使晶體管放大器向前邁進(jìn)了一大步。自從有了晶體管，人們就開始用它制造功率放大器。 　 </p><p>　　早期的放大

11、器幾乎全用鍺管來制作，但由于鍺管工藝上的一些原因，使得放大器中所用的晶體管，尤其是功放管性能指標(biāo)不易做得很高，例如，共發(fā)射極截止頻率fh的典型值為4kHz，大電流管的耐壓值一般在30V一40V左右。這樣，放大器的頻率響應(yīng)也就很狹窄，其3dB截止頻率通常在10kHz左右，大大影響了音樂中高頻信號的重現(xiàn)。再加上功放管的耐壓、電流和功耗三個(gè)指標(biāo)相互制約，制作較大功率的 OTL或OCL放大器不易尋到三個(gè)指標(biāo)都滿足要求的管子，所以不得不采用變壓器

12、耦合輸出。變壓器的相移又使電路中加深度負(fù)反饋?zhàn)兊煤芾щy，諧波失真得不到充分的抑制，因此這一時(shí)期的晶體管放大器音質(zhì)是很差的?！斑€是膽機(jī)規(guī)聲”，這種看法的確事出有因。</p><p>　　（二）晶體管功放的發(fā)展和互調(diào)失真 </p><p>　　隨著半導(dǎo)體工藝的逐漸成熟，大電流、高耐壓的晶體管品種日益增加，越來越多的功率放大器采用了無輸出變壓器的 OCL電路或 OTL電路(圖一)。 最初的大功率

13、 PNP管是鍺管，而 NPN管是硅管，兩者的特性差別非常顯著，電路的對稱性很差，人們更多采用的是圖二所示的準(zhǔn)互補(bǔ)電路，通過小功率硅管 Q1與一只大功率的 NPN硅管 Q2復(fù)合，得到一只極性與PNP管類似的大功率管，降低了電路因?qū)ΨQ性差而招至的失真。 </p><p>　　到了六十年代末，大功率的 PNP硅管商品化的時(shí)候，互補(bǔ)對稱電路才得到</p><p>　　廣泛的應(yīng)用。元器件的進(jìn)步使晶體

14、管功率放大器的技術(shù)指標(biāo)產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，在主觀音質(zhì)評價(jià)方面，也改變了過去人們對晶體管功放的看法，無論是在廳堂擴(kuò)音、電臺節(jié)目制作還是家庭重放，晶體管功放都被大量地采用，首次在數(shù)量上以壓倒性的優(yōu)勢超過了電子管功放。在商品化的晶體管擴(kuò)音機(jī)中，相繼出現(xiàn)了一些摧琛奪目的名機(jī)，如 JBL的 SA600，Marantz互補(bǔ)對稱電路MOdel15等等。 </p><p>　　盡管電子管的擁護(hù)者仍大量存在，人們畢竟能夠比較公正地看待

15、晶體管放大器了，認(rèn)為晶體管機(jī)頻響寬闊，層次細(xì)膩，與電子管機(jī)比較起來有一種獨(dú)特的艙力，而不是簡單的誰取代誰的問題?！?</p><p>　　瞬態(tài)互調(diào)失真的提出是認(rèn)識上的一次飛躍七十年代，功率放大器的發(fā)展史中出現(xiàn)了一件最引人注目的事情，這就是瞬態(tài)互調(diào)失真 (Transient lntermodulation)及其測量方法的提出。1963年，芬蘭 Helvar工廠的一名工程師在制作一臺晶體管擴(kuò)音機(jī)時(shí)，由于接線失誤，使電

16、路的負(fù)反饋量減少了，后來卻意外地發(fā)現(xiàn)負(fù)反饋量減少后的音質(zhì)非常好，客觀技術(shù)指標(biāo)較差，而更正錯(cuò)誤以后的線路盡管技術(shù)指標(biāo)提高了，音質(zhì)反而比誤接時(shí)明顯下降。這一現(xiàn)象引起了當(dāng)時(shí)同一工廠的 Mr.Otala的重視，之后，他對此進(jìn)行了悉心研究，于1970年首先發(fā)表了關(guān)于晶體管功率放大器瞬態(tài)互調(diào)失真(TIM)的論文。至 1971年,Otala博士及其研究小組就 TIM失真理論發(fā)表的論文已經(jīng)超過20篇，引起了電聲界準(zhǔn)互補(bǔ)電路人士的廣泛反響。</p&

17、gt;<p>　　瞬態(tài)互調(diào)失真的大意是這樣的： </p><p>　　在直接耦合的晶體管放大電路中，為了得到很小的諧波失真度和寬闊平坦的頻率響應(yīng)，通常對整體電路施加深達(dá)40dB一60dB的負(fù)反饋，倘若在加負(fù)反饋前放大器的開環(huán)失真為10％，那么加上40dB的負(fù)反饋后，失真即可降低至0．1％，這是電子管功效難以做到的。晶體管功放由于要施加40dB。60dB的負(fù)反饋，所以對一臺增益要求為26dB的放大器，

18、它的開環(huán)增益就要達(dá)到66、86dB。如此高的增益之下引入深度負(fù)反饋，電路勢必會產(chǎn)生自激振蕩，因而需要進(jìn)行相位補(bǔ)償，一般是在推動級晶體管的集電極——基極之間接接一個(gè)小電容 C，破壞自激振蕩的相位條件，形成所謂“滯后補(bǔ)償”， </p><p>　　當(dāng)放大器輸入端輸入持續(xù)時(shí)間非常短的過渡性脈沖時(shí)，由于電容 C需要充電

19、 時(shí)間，所以推動管集電極電壓要經(jīng)過一段時(shí)間延遲方能達(dá)到最大值，見圖四。顯然，在電容 C充、放電期間，輸出電壓 V。將達(dá)不到應(yīng)有的電壓值，輸入級也不可能得到應(yīng)有的反饋電壓 Vf，因而，在過渡脈沖通過輸入級的瞬間，輸入級將處于負(fù)．反饋失控狀態(tài)，致使輸入級嚴(yán)重過載，輸出將嚴(yán)重削波(圖三 a點(diǎn))，引起過渡脈沖瞬時(shí)失真(圖五)。如果過渡脈沖波形上還疊加有正弦信號，輸出端還會得到很多輸入信號頻譜不存在的互調(diào)頻率成份，這就是 TIM失

20、真。 </p><p>　　TIM失真和音樂信號也有密切關(guān)系，音量大、頻率高的節(jié)目信號容易誘發(fā) TIM失真。嚴(yán)重的 TIM失真反映在聽感上類似高頻交選失真，而較弱的 TIM失真給人以“金屬聲”的不快感覺，導(dǎo)致音質(zhì)劣化。至今，音響界對于 TIM失真都還有爭議，但這畢竟是人們認(rèn)識的深化，它使后來放大器的設(shè)計(jì)思想發(fā)生了根本性的變化，即更加注重放大器的動態(tài)性能而不是僅僅滿足于靜態(tài)技術(shù)指標(biāo)的提高。</p>&

21、lt;p>　?。ㄈ┕Ψ泡斎爰墶顒优c共射-共基 </p><p>　　對稱和平衡是電路發(fā)展的方向?qū)ΨQ和平衡也許是世上事物完美的標(biāo)志之一。 </p><p>　　音樂講究各聲部之間的乎衡與統(tǒng)一，美術(shù)以色彩搭配均衡、和諧為美，在服裝設(shè)計(jì)中，常常采取看似不對稱的設(shè)計(jì)，其實(shí)質(zhì)也是為了取得視覺上的均衡。上面所說的都是藝術(shù)，對稱和平衡給人一種安定、完美的感覺。有意思的是，在功率放大器中，對

22、稱和平衡也有類似的效果。　 </p><p>　　最初采用對稱設(shè)計(jì)的例子要算互補(bǔ)對稱電路了，一上一下的兩只異極性晶體管作推挽輸出，不僅可以免除笨重的輸出變壓器，而且電路的偶次諧波失真在推挽的過程中被抵消了，保真度有了很大提高。稍后，人們從運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)中得到啟迪，將左右對稱的差動式電路用于功率放木器的輸入級，電路的穩(wěn)定性和線性都得到改善，這時(shí)的電路結(jié)構(gòu)如圖六所示，這一結(jié)構(gòu)直至今天都還有人采用。如果以現(xiàn)代的眼光來

23、審評，這一電路是顯得過時(shí)了一點(diǎn)。電路的主要缺陷在于電壓推動級，因?yàn)?Q1承擔(dān)了提供電壓增益的主要任務(wù)，必然是開環(huán)失真很大，頻帶狹窄。此圖六典型的 OCL放大器外，單管放大的過載能力也很差，這一系列的缺點(diǎn)是不利于電路的動態(tài)性能的。圍繞著改進(jìn)電壓推動級的性能，人們相繼提出了多種結(jié)構(gòu)，共射——共基電路就是一個(gè)典型的例子。 　 </p><p>　　共射—共基電路又叫“猩爾曼”電路，它原先是高頻電路中廣為采用的結(jié)

24、 構(gòu)，但用于音頻電路中同樣可以發(fā)揮出色的性能。首先是它的寬頻響，由于共基放大管 Qs非常低的輸入阻抗，使 Q，喪失了電壓增益，彌勒效應(yīng)的影響就非常微弱。寬頻響的推動級拉開了與輸入級極點(diǎn)的距離，相位補(bǔ)償變得很’容易，而且電容 C的容量可以大大減小，這對于改善 TIM失真是很有利的。 第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是電路的高度線性：共基極電路的輸出特性

25、也可以清楚地顯示出這一點(diǎn)，有人作過測試，共射一共基電路的失真度比單管共射電路要低一個(gè)數(shù)量級。 依然是一種不平衡的設(shè)計(jì)，這一限制來源于輸入級。如果把輸入級變動一下，從互補(bǔ)推挽的 Q：和Qg的集電極輸出信號，那么電壓推動級就可以在圖7的基礎(chǔ)上再增加一組 NPN管構(gòu)成的共射一共基電路，做到推挽輸出，這時(shí)電路也就非常對稱平衡了，幾乎達(dá)到了完美的程度。</p><p>　　當(dāng)今許多最先進(jìn)的功率放大器采用的也是這種電路結(jié)構(gòu)。

26、圖八是另一種電壓推動級的形式，其輸入信號來自圖六中的 Ql和 Qs，當(dāng)然此時(shí) Qz必須加上集電極負(fù)載電阻。電壓推動級也采用對稱的差動放大，這不僅可以改善輸入級的平衡性，提高放大能力和共模抑制比，而且同樣可以降低推動級的失真，因?yàn)椴顒邮椒糯箅娐樊?dāng)輸入在一定的范圍內(nèi)時(shí)具有線性的傳輸特性，有的電路還在 Qn、 Qz的發(fā)射極串人負(fù)反饋反阻，更加擴(kuò)大了線性范圍。 Q2和Qd構(gòu)成鏡像電流源，把 Q，的集電極電流轉(zhuǎn)移到 Qz上，所以盡管是單端輸出，電

27、流推動能力卻比原來增大了一倍。 PIONEER的M22K功率放大器就是采用的這種電路結(jié)構(gòu)，取得了非常好的效果。對稱和平衡不僅體現(xiàn)在電路的結(jié)構(gòu)上，還表現(xiàn)于元器件的參數(shù)上。差動電路是集成運(yùn)放中廣泛采用的結(jié)構(gòu)，其性能是建立在兩只差分管 Hrs和 Vss精確匹配的基礎(chǔ)之上。同樣，推挽電路中，如果兩只異極性的晶體管特性不一致時(shí)，對波形的兩個(gè)半周就不能做到一視同仁地放大，這將增力D電路的失真度。 </p><p>　　隨

28、著節(jié)目源的變化，音樂中包含大量瞬變、高能量的成份，要完美地重現(xiàn)這些細(xì)節(jié)，就要求放大器具有良好的動態(tài)響應(yīng)，對晶體管配對的要求就不僅是靜態(tài)的 HrR和 VBE匹配，而且在動態(tài)時(shí)也要高度匹配，這無疑對元器件參數(shù)的平衡提出了更苛刻的要求。幸運(yùn)的是，半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步為我們提供了這種可能，各種各樣的差分對管、晶體管陣列陳出不窮，單個(gè)的晶體管一致性也得到較大提高。

29、 </p><p>　　正是這些優(yōu)質(zhì)的元器件，讓對稱電路設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)得以充分體現(xiàn)，今天看到一臺全無負(fù)反饋的電路也不會覺得驚訝，因?yàn)橐呀?jīng)有足夠好的開環(huán)性能了，又何必為了幾個(gè)儀器上的數(shù)據(jù)去犧牲放大電路的動態(tài)響應(yīng)呢? </p><p>　?。ㄋ模┓糯笃鞯碾娫磁c甲類放大器 　 </p><p>　　極端重視電源的現(xiàn)代放大器“放大器不過是電源的調(diào)制

30、器”，這句話道出了放大的實(shí)質(zhì)。</p><p>　　既然如此，又有什么理由不引起對電源的高度重視呢。電源部份作為推動揚(yáng)聲器發(fā)聲的源泉，再也不應(yīng)象過去那樣隨便找個(gè)整流電源接上了事。對電源的要求有兩個(gè)方面，即紋波噪聲小，輸出能力強(qiáng)。噪聲小比較容易辦到，只要加大濾波電容器的容量就可以，但是要做到輸出能力強(qiáng)卻不簡單。 </p><p>　　首先要加大電源變壓器的容量，這是過去一些放大器生產(chǎn)廠所不

31、樂意的，因?yàn)榧哟箅娫醋儔浩魅萘繒钩杀敬罅吭黾?，整機(jī)的重量和體積也會加大；但現(xiàn)在聽小喇叭的人越來越多，這些小喇叭大多效率很低，有些名牌音箱如 Celestion SI一6O0或 Ro3ers LS3／5a，十分大食難推，再加上現(xiàn)代節(jié)目信號中常常出現(xiàn)一些炮彈爆炸，鑼鼓敲擊的聲音，對放大器是一個(gè)極為嚴(yán)峻的考驗(yàn)，同樣兩臺100W的放大器，一臺可能讓你感覺到大炮地動山搖的震撼力，而另一臺可能象是破鼓在“咐咐”作響。所以現(xiàn)代優(yōu)質(zhì)的功率放大器的電源

32、儲備量十分驚人，往往采用巨大的環(huán)形變壓器，再配合容量達(dá)數(shù)萬甚至數(shù)十萬徽法的電容器，以提高電源的瞬時(shí)供應(yīng)能力。 </p><p>　　KRELI的功率放大器號稱“功率發(fā)動機(jī)”，如 KSA一250功效，在8Ω時(shí)輸出功率為250W／每聲道，4Ω時(shí)為5O0W，2Ω時(shí)為1000W，lΩ時(shí)為2000W，而且任何狀態(tài)下失真均小于0.1％，真是驚人 ！ MarkLevi2zson的產(chǎn)品也是極端重視電源的典范。提高電源的質(zhì)量，不僅

33、是量的加大，還有質(zhì)的提高。濾波電容是一個(gè)關(guān)鍵，它除了起平滑濾波和儲能的作用以外，還是音頻信號的通路，因此優(yōu)質(zhì)放大器中常常采用專門為音響用途而生產(chǎn)的電容器，以求獲得更好的音質(zhì)。 KRELLKAS放大器中，電源部份竟然采用穩(wěn)壓電源供電，這臺機(jī)器可以在純甲類狀態(tài)下輸出400W的功率，為此，其電源部份也付出了采用60只大功率晶體管的代價(jià)?！?

34、 </p><p>　　重視電源的一個(gè)副產(chǎn)物就是甲類放大器再度成為時(shí)尚(這并不是貶意)。甲類放大器一直因?yàn)楹碾姸啵实投茨茉诖蠊β实姆糯笃髦械玫綉?yīng)用，但它天然的優(yōu)點(diǎn)是無交越失真，無開關(guān)失真，并且諧波分量中主要是偶次諧波，在聽感上十分討好聽眾，故而一些極度發(fā)燒的愛好者和廠家仍不惜代價(jià)地制作甲類放大器，電源儲備量的提高更是為制作甲類放大器提供了有利的條件。</p><p>　　（五

35、）其他類型的放大器 </p><p>　　最好的功率放大器還沒有出現(xiàn)人們對功率放大器的研究一刻也沒有停止過，新的元器件、新的電路形式、新的理論不斷出現(xiàn)，放大器的研究也針對這三個(gè)方面全面地鋪開。不器件上， VMOS管的使用是八十年代以來的一個(gè)新動向。 </p><p>　　VMOS管頻響寬、線性好、無二次擊穿以及電壓推動等一系列優(yōu)點(diǎn)吸引了越來越多的使用者，它的音色也與電子管很接近，投合了膽

36、機(jī)迷的口味。 現(xiàn)在主要是缺乏品種眾多的 P溝道互補(bǔ)管，這個(gè)問題相信很快就能解決。　 </p><p>　　IGBT也是值得注意的一種新器件，它由 MOS管與雙極晶體管復(fù)合構(gòu)成，兼有 VMOS管的電壓激勵(lì)和雙極晶體管壓降低的優(yōu)點(diǎn)，很有發(fā)展前途。電路的研究以日本的各家公司最為活躍，近年來，一些公司從全新的角度提出了一系列電路，如YAMAHA的 ALA，SONY的電流傳輸，Technics的 CLASS AA， DEN

37、ON的雙超線性，還有英國 Quad的電流傾注，都試圖消除失真的產(chǎn)生，可是人們更欣賞的卻是以精良元件和精湛工藝制作的不帶這些附加措施的放大器。 </p><p>　　此外，對電路的客觀技術(shù)指標(biāo)與主觀音質(zhì)之間的精確關(guān)系還有待弄清，這需要有新的理論作為指導(dǎo)。國內(nèi)外的學(xué)者們從不同的角度提出了全新的理論，有的認(rèn)為人耳的動態(tài)聽覺上限超過了20kHz，有的提出了計(jì)權(quán)失真度的概念，認(rèn)為人耳對不同頻率的失真具有不同的感知閡值，從1

38、0％到0．01％，并給出了實(shí)驗(yàn)得出的閡值曲線。在上述的觀點(diǎn)指導(dǎo)下，必然要制作頻帶更寬，全頻帶失真都極低的功率放大器，而且節(jié)目源也有待改進(jìn)，當(dāng)然這些理論的正確性需要通過實(shí)踐的檢驗(yàn)?！?</p><p>　　新的技術(shù)飛躍往往是新材料、新理論、新方法的出現(xiàn)之后產(chǎn)生的，音頻放大器同樣也不會例外。在科技日新月異的時(shí)代，我們有理由期待更完美的功率放大器的出現(xiàn)。</p><p><b>　　二

39、、放大器常見名詞</b></p><p><b>　?。ㄒ唬╈`敏度</b></p><p>　　對放大器來說,靈敏度一般指達(dá)到額定輸出功率或電壓時(shí)輸入端所加信號的電壓大小，因此也稱為輸入靈敏度;對音箱來說,靈敏度是指給音箱施加1W的輸入功率, 在喇叭正前方1米遠(yuǎn)處能產(chǎn)生多少分貝的聲壓值.</p><p><b>　?。ǘ?/p>

40、阻尼系數(shù)</b></p><p>　　負(fù)載阻抗與放大器輸出阻抗之比。使用負(fù)反的晶體管放大器輸出阻抗極低,僅零點(diǎn)幾歐姆甚至更小,所以阻尼系數(shù)可達(dá)數(shù)十到數(shù)百。</p><p><b>　　（三）反饋</b></p><p>　　也稱為回授,一種將輸出信號的一部分或全部回送到放大器的輸入端以改變電路放大倍數(shù)的技術(shù).</p>

41、<p><b>　　負(fù)反饋</b></p><p>　　導(dǎo)致放大倍數(shù)減小的反饋稱為負(fù)反饋。負(fù)反饋雖然使放大倍數(shù)蒙受損失,但能夠有效地拓寬頻響,減小失真,因此應(yīng)用極為廣泛。</p><p><b>　　正反饋</b></p><p>　　使放大倍數(shù)增大的反饋稱為正反饋。正反饋的作用與負(fù)反饋剛好相反,因此使用時(shí)應(yīng)當(dāng)小

42、心謹(jǐn)慎。</p><p><b>　　（四）動態(tài)范圍</b></p><p>　　信號最強(qiáng)的部分與最微弱部分之間的電平差.對器材來說,動態(tài)范圍表示這件器材對強(qiáng)弱信號的兼顧處理能力.</p><p><b>　?。ㄎ澹╉憫?yīng)</b></p><p><b>　　頻率響應(yīng)</b>&l

43、t;/p><p>　　簡稱頻響,衡量一件器材對高,中,低各頻段信號均勻再現(xiàn)的能力.對器材頻響的要求有兩方面，一是范圍盡量寬,即能夠重播的頻率下限盡量低,上限盡量高；二是頻率范圍內(nèi)各點(diǎn)的響應(yīng)盡量平坦，避免出現(xiàn)過大的波動。</p><p><b>　　瞬態(tài)響應(yīng)</b></p><p>　　器材對音樂中突發(fā)信號的跟隨能力。瞬態(tài)響應(yīng)好的器材應(yīng)當(dāng)是信號一來就

44、立即響應(yīng),信號一停就嘎然而止,決不拖泥帶水。 </p><p>　?。┬旁氡?S/N)</p><p>　　又稱為訊噪比，信號的有用成份與雜音的強(qiáng)弱對比，常常用分貝數(shù)表示。設(shè)備的信噪比越高表明它產(chǎn)生的雜音越少。</p><p><b>　　

45、（七）屏蔽</b></p><p>　　在電子裝置或?qū)Ь€的外面覆蓋易于傳導(dǎo)電磁波的材料，以防止外來電磁雜波對有用信號產(chǎn)生干擾的技術(shù)。</p><p><b>　?。ò耍┳杩蛊ヅ?lt;/b></p><p>　　一件器材的輸出阻抗和所連接的負(fù)載阻抗之間所應(yīng)滿足的某種關(guān)系,以免接上負(fù)載后對器材本身的工作狀態(tài)產(chǎn)生明顯的影響。對電子設(shè)備互連來說

46、,例如信號源連放大器,前級連后級,只要后一級的輸入阻抗大于前一級的輸出阻抗5-10倍以上,就可認(rèn)為阻抗匹配良好;對于放大器連接音箱來說,電子管機(jī)應(yīng)選用與其輸出端標(biāo)稱阻抗相等或接近的音箱,而晶體管放大器則無此限制,可以接任何阻抗的音箱。</p><p>　　三、音頻放大器的設(shè)計(jì)</p><p>　　功率放大器不僅僅是消費(fèi)產(chǎn)品（音響）中不可缺少的設(shè)備，還廣泛應(yīng)用于控制系統(tǒng)和測量系統(tǒng)中。<

47、/p><p><b>　　（一）設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>　　1．輸出功率：20W。</p><p>　　2．負(fù)載阻抗：8Ω。</p><p>　　3．通頻帶Δfs: 為20HZ–20KHZ。</p><p>　　4．音調(diào)控制要求：1KHZ（0dB），10KHZ（±12dB），10

48、0HZ（±12dB）</p><p>　　5．靈敏度：話筒輸入：5mV。</p><p>　　線路輸入：0.775V。</p><p><b>　　（二）設(shè)計(jì)過程</b></p><p>　　1. 擬定總體方案：

49、 </p><p>　　甲類功放的主要優(yōu)點(diǎn)就是電路簡單易行，非線性失真小，適用于小功率的線性音頻放大器，現(xiàn)在甲類功放主要用在高檔功放產(chǎn)品中。而乙類功放與甲類功放最主要的不同點(diǎn)就是靜態(tài)電流小，因此無信號時(shí)消耗功率小，可獲得較高的效率；但是，乙類功放在工作時(shí)，由于兩只晶體管交替導(dǎo)通與截止，因而，在兩管輸出信號波形的銜接處，會產(chǎn)生交越失真；而且功放管在從反偏到零偏再轉(zhuǎn)為正偏轉(zhuǎn)換時(shí)，隨著信號頻率升高，輸出信號就會在

50、時(shí)間上延遲，出現(xiàn)所謂的開關(guān)轉(zhuǎn)換失真。因此，在實(shí)際Hi-Fi高保真放音系統(tǒng)中，一般不采用乙類功放，而采用線性失真小的甲類功放或甲乙類功放。甲乙類功放是通過改變偏置的方法來減少交越失真，它將甲類功放的高保真度與乙類功放折衷，從而在一定程度上解決了上述效率高與失真大之間的矛盾。而且甲乙類功放的效率可達(dá)到78.5% ，故本次設(shè)計(jì)采用甲乙類功放。</p><p>　　通過對設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)方案的分析，本課題覺得采用LM187

51、5作為功率放大器。 </p><p>　　圖1 系統(tǒng)組成框圖</p><p><b>　　確定各級的增益分配</b></p><p>　　放大倍數(shù)Vs. dB數(shù)0dB：一般將信號電平（0dB）即0.775V作為衡量放大器靈敏度的參考標(biāo)準(zhǔn)。

52、</p><p>　　5mV的dB數(shù)為：。</p><p>　　因?yàn)椴捎玫募尚酒琇M1875，其輸出功率為20W，則負(fù)載上的電壓 ：為</p><p>　　又話筒輸入為5mV，則整個(gè)電路的增益為20lg（13/0.005）=68dB?？紤]到音調(diào)級必要的衰減，增益為－2dB左右。所以取整個(gè)電路的增益為70dB。則各級的增益如下：</p><p&g

53、t;　　* 功放級：26dB（廠家給定的）</p><p>　　* 音調(diào)控制級：-2dB。</p><p>　　* 前置放大級：44dB。</p><p>　　2. 單元電路的設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）前置放大級</b></p><p><b>　?、?電路形式的選擇<

54、;/b></p><p>　　由于信號遠(yuǎn)輸入的信號幅度較小。不足以推動以后的功放電路。因此要用電壓放大電路對信號輸入的音頻信號電壓進(jìn)行放大，對于信號源，其負(fù)載約為47KΩ，所以選用電壓串聯(lián)負(fù)反饋方式的同相比例放大器，它可以使輸入電阻增大，輸出電阻減小，且輸入輸出電壓同相。又因?yàn)榍爸梅糯蠹壍脑鲆鏋?4dB，即158倍，取160倍，前置放大級電路采用二級，第一級與第二級采用電容耦合方式，總的電壓放大倍數(shù)為Auf

55、=160，設(shè)計(jì)中選用Auf1=1，Auf2=160。</p><p>　　其中第一級實(shí)際上是一個(gè)電壓跟隨器，它提高了帶負(fù)載的能力。</p><p>　　圖2 前置放大器電路圖</p><p>　　電路中二極管D1作用是：當(dāng)線路輸入是0.775V時(shí)，D1導(dǎo)通，此時(shí)LF353（2）也為一個(gè)電壓跟隨器，信號不經(jīng)過放大直接到音調(diào)控制級的輸入端。當(dāng)輸入為5mV時(shí)，不足以讓二

56、極管導(dǎo)通，此時(shí)LF353（2）為放大器，信號將放大160倍后到音調(diào)控制級的輸入端。</p><p><b>　　② 集成運(yùn)放的選擇</b></p><p>　　因?yàn)锳uf2=160，根據(jù)通頻帶20HZ–20KHZ，其上線頻率為20KHZ，則集成運(yùn)放的放大倍數(shù)帶寬積應(yīng)滿足下列關(guān)系：</p><p>　　GB≥Auf2fh = 180*20KHZ

57、= 3.2MHZ</p><p>　　從運(yùn)放的資料手冊中可查出LF353的單位放大倍數(shù)帶寬GB=4MHZ，滿足要求。</p><p>　?、?各元件的參數(shù)選擇和計(jì)算</p><p>　　電路中電容C11是用作噪聲去耦合的，可以用小體積大容量的鉭電容</p><p>　　或普通電解電容，一般選為10μF，R11可選用較大的電阻，取1MΩ，電阻R

58、12取10K，LF353（2）構(gòu)成的是放大倍數(shù)為160的電壓放大電路，同相交流放大電路的平衡電阻可盡量選得大一些，一般為10K以上，這樣有利于提高放大電路的輸入電阻，由于輸入電阻為47K，故選RP2的阻值為47K，R21取1K，耦合電容C12為10μF。由Auf2 = 1+R23/R22 及R21=R23//R22，Auf2=180可得R21=R22=1K，R23=160K。C21，C22，C23，C24，主要用于電源旁路濾波，一般C2

59、1，C23用電解電容，其值為220μF，C22，C24用普通的電容，一般取值為22μF。LF353的電源為±15V的直流穩(wěn)壓電源。</p><p><b>　?。?）音調(diào)控制級</b></p><p>　　音調(diào)控制器主要是控制，調(diào)節(jié)音響放大器的幅頻特性，他只對低頻與高頻的增益進(jìn)行提升與衰減，中音頻的增益保持0dB 不變。因此，音調(diào)控制器的電路可以由低通濾波器

60、和高通濾波器構(gòu)成。由運(yùn)算放大器構(gòu)成的音調(diào)控制器，電路調(diào)節(jié)簡單，元器件少，因此，我們選用這種電路形式。</p><p>　　圖3 音調(diào)控制級電路圖 </p><p>　　圖中，電位器用來調(diào)節(jié)音量的大小，即為音量控制電路。</p><p>　　設(shè)電容C31=C32 >>C33，在中，底音頻區(qū)，C33可視為開路，在中，高音頻區(qū)，C31，C32可視為短路。

61、</p><p>　　工作狀態(tài)及元件參數(shù)計(jì)算：</p><p>　　第一：低頻時(shí)的情況：</p><p>　　低頻提升與衰減，電路圖如下圖4（a）和圖4（b）所示：</p><p>　　圖4 低頻提升與衰減電路</p><p>　　增益為：A（jω）=</p><p>　　=-[(RP31+R

62、32)/R31]*[1+(jω)/ω2]/[1+(jω)/ω1]</p><p>　　式中：ω1=1/（RP31*C32）， ω2=（RP31+R32）/（RP31*R32*C32）</p><p>　　當(dāng)f<fL1時(shí)，C32可視為開路，運(yùn)算放大器的反向輸入端視為虛地，R34的影響可以忽略，此時(shí)電壓增益 </p>

63、<p>　　AVL=(RP31+R32)/R31</p><p>　　在f=fL1時(shí)，因?yàn)閒L2=10fL1，故可得</p><p>　　AV1=(RP31+R32)/R31</p><p>　　此時(shí)，電壓增益 AV1相對于 AVL下降了3dB。</p><p>　　在f=fL1時(shí)，可得AV1=[(RP31+R32)/R31]*

64、（/10）=0.14 AVL </p><p>　　此時(shí)，電壓增益 AV2相對于 AVL下降了17dB。</p><p>　　同理可得低頻衰減的相應(yīng)表達(dá)式。</p><p>　　第二：高頻提升與衰減：</p><p>　　高頻等效電路如圖5所示：</p><p>　　圖5 高頻等效電路&l

65、t;/p><p>　　電阻關(guān)系式為： </p><p>　　Ra=R31+R31+（R31R31/R32）</p><p>　　Rb=R34+R32+（R34R32/R31）</p><p>　　Rc=R31+R32+（R32R31/R34）</p><p>　　

66、若取R31=R32=R34， 則上式為：Ra=Rb=Rc=3R32=3R34</p><p>　　高頻提升與衰減的等效電路如下圖6所示：</p><p>　　圖6 高頻提升與衰減電路 </p><p>　　增益函數(shù)表達(dá)式為：==- </p><p><b>　　式中，， </b></p>

67、<p>　　時(shí)，視為開路，電壓增益AV0=1（0dB）。在f=fH1時(shí)</p><p><b>　　AV3=AV0 </b></p><p>　　此時(shí)電壓增益AV3相對于AV0高3dB 。在f=fH2時(shí)，</p><p><b>　　AV4=AV0</b></p><p>　　此時(shí)電壓增

68、益 AV4相對于AV0提高了17dB。</p><p>　　當(dāng)時(shí)，視為端路，此時(shí)電壓增益</p><p>　　AVH=（Ra+R33）∕R33</p><p>　　同理可以得圖示電路的相應(yīng)表達(dá)式，其增益相對于中頻增益為衰減量。</p><p>　　又已知，由計(jì)算式得：</p><p><b>　　，則 ；&l

69、t;/b></p><p><b>　　，則 </b></p><p>　　AVL=（RP31+R32）/R31≧20dB</p><p>　　其中，R31，R32，RP31不能取得太大，否則運(yùn)放漂移電流的影響不可忽視。但也不能太小，否則流過它們的電流將超過運(yùn)放的輸出能力。通常取幾千歐姆至幾百千歐姆。現(xiàn)取RP31=470KΩ，則</

70、p><p>　　AVL=（RP31+R32）/R31=11（20.8dB）</p><p>　　取標(biāo)稱值0.01，即</p><p>　　取 R34=R31=R32=47K，則 </p><p>　　， 取標(biāo)稱值

71、</p><p>　　， 取標(biāo)稱值470PF </p><p>　　取， ，級間耦合電容</p><p><b>　?。?）功率放大級</b></p><p><b>　　電路形式的選擇:</b></p><p>　　芯片選用LM1875，而一個(gè)LM1875的輸出功率最大只能

72、達(dá)到20W，已能滿足本課題的設(shè)計(jì)要求,故本設(shè)計(jì)采用單片LM1875。如果要把輸出功率提高到50W，可選擇BTL電路，按照如下方法進(jìn)行設(shè)計(jì):</p><p>　　BTL電路它是在OTL電路和OCL電路的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型功率放大電路，其工作原理如下：</p><p>　　圖7 雙端推挽放大電路 </p><p>　　BTL電路屬于雙端推挽放大電路，它由四管組成電

73、橋電路，圖中對角管同時(shí)導(dǎo)通，互為推挽。負(fù)載上輸出正負(fù)半周波形。</p><p>　　BTL電路可以采用單電源供電，且不需要輸出電容，這不僅克服了輸出電容的影響，也免除了兩組電壓對稱性的苛刻要求。BTL的兩組對角管輪流導(dǎo)通，互為推挽，在每個(gè)信號半周內(nèi)能利用全部電源電壓（除去飽和壓降），同單端電路相比，在相同電源電壓和相同負(fù)載時(shí)，前者的輸出功率為后者的4倍；換言之，如果負(fù)載和輸出功率相同，BTL電路對所用的晶體管&l

74、t;/p><p>　　的耐壓要求可比單端電路降低一半，因此，它有易于輸出大功率而不損壞輸出管的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　目前常見的BTL電路大多是由兩個(gè)獨(dú)立的單端推挽電路拼合而成（多見于集成電路），其信號分相是先將信號送入第一個(gè)單端電路，放大后經(jīng)電阻分壓再送到第二個(gè)單端電路，這樣不僅會把單端電路的缺陷帶入放大器，而且還會將第一個(gè)單端電路的畸變信號經(jīng)過第二個(gè)單端電路放大而進(jìn)一步</p&g

75、t;<p>　　加重，因此其特性必然不好。</p><p>　　由BTL的工作原理及特點(diǎn)可知，要滿足輸出功率為50W的要求，可用兩個(gè)LM1875組成BTL電路，要想獲得好的輸出特性，關(guān)鍵是要獲得BTL電路所需的兩個(gè)大小相等，相位相反的音頻信號。通過查詢資料（3），可知，可以用一個(gè)倒相電路來提供此信號。如下圖所示：</p><p>　　圖8倒相電路 </p>

76、<p>　　圖中VT組成的單管放大電路沒有電壓放大作用，它采用分壓式偏置供給VT關(guān)靜態(tài)工作電流，從集電極和發(fā)射極輸出的音頻信號大小分別為IcRc和IeRe，由于Ic≈Ie，Rc=Re，所以兩路的信號大小相等而極性相反，可將它們分別通過電容耦合到BTL 電路的兩個(gè)同鄉(xiāng)相輸入端。則功率放大電路如下圖所示：</p><p>　　圖9 BTL功率放大電路</p><p>　　3. 元

77、件參數(shù)的計(jì)算與選取</p><p>　　（1）反饋網(wǎng)絡(luò)電阻值的選取</p><p>　　LM1875的增益為26dB，即有：</p><p>　　所以有： ，通常取=1K左右， 則=20K。</p><p>　?。?）隔直電容，應(yīng)滿足在下限頻率上（）的容抗遠(yuǎn)小于R1，取==10μ。</p><p><b>

78、　　電源旁路電容：</b></p><p><b>　　， </b></p><p>　　四、LM1875的簡介</p><p>　　（一）LM1875的參數(shù)簡介</p><p>　　LM1875采用TO-220封裝結(jié)構(gòu)，形如一只中功率管，體積小巧，外圍電路簡單，且輸出功率較大。該集成電路內(nèi)部設(shè)有過載過熱

79、及感性負(fù)載反向電勢安全工作保護(hù)。 </p><p>　　LM1875主要參數(shù)：     電壓范圍： 16～60V      靜態(tài)電流： 50mA     輸出功率： 25W     諧波失真： ＜0.

80、02%，當(dāng)f=1kHz，RL=8Ω，P0=20W時(shí)     額定增益： 26dB，當(dāng)f=1kHz時(shí)     工作電壓： ±25V     轉(zhuǎn)換速率： 18V/μS

81、 </p><p>　　LM1875極限參數(shù)： </p><p>　　電源電壓(Vs) 60 V 輸入電壓(Vin) -VEE-Vcc V 工作結(jié)溫(Tj) +150 ℃ 存儲結(jié)溫(Tstg) -65-+150 ℃</p><p>　?。ǘ㎜M1875的工作原理：</p><p>　　LM1875功放板由一個(gè)

82、高低音分別控制的衰減式音調(diào)控制電路和LM1875放大電路以及電源供電電路三大部分組成，音調(diào)部分采用的是高低音分別控制的衰減式音調(diào)電路，其中的R02，R03，C02，C01，W02組成低音控制電路；C03，C04，W03組成高音控制電路；R04為隔離電阻，W01為音量控制器，調(diào)節(jié)放大器的音量大小，C05為隔直電容，防止后級的LM1875直流電位對前級音調(diào)電路的影響。放大電路主要采用LM1875，由1875，R08，R09，C06等組成，電

83、路的放大倍數(shù)由R08與R09的比值決定，C06用于穩(wěn)定LM1875的第4腳直流零電位的漂移，但是對音質(zhì)有一定的影響，C07，R10的作用是防止放大器產(chǎn)生低頻自激。本放大器的負(fù)載阻抗為4→16Ω。</p><p>　　為了保證功放板的音質(zhì)，電源變壓器的輸出功率不得低于80W，輸出電壓為2*25V，濾波電容采用2個(gè)2200UF/25V電解電容并聯(lián)，正負(fù)電源共用4個(gè)2200UF/25V的電容，兩個(gè)104的獨(dú)石電容是高頻

84、濾波電容，有利于放大器的音質(zhì)。</p><p>　　（三）LM1875的電路特點(diǎn)</p><p>　　LM1875功率較TDA2030及TDA2009都為大，電壓范圍為16～60V。不失真功率為20W（THD=0.08%），THD=1%時(shí)，功率可達(dá)40W（人耳對THD<10%一下的失真沒什么明顯的感覺），保護(hù)功能完善。筆者是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。 其接法同TDA2030相似，也有單雙電源兩

85、種接法。</p><p>　　LM1875是美國國家半導(dǎo)體器件公司生產(chǎn)的音頻功放電路，采用V型5 腳單 列直插式塑料封裝結(jié)構(gòu)。如圖1所示，該集成電路在±25V電源電壓RL=4Ω可獲得20W的輸出功率，在±30V電源8Ω負(fù)載獲得30W的功率，內(nèi)置有多種保護(hù)電路。廣泛應(yīng)用于汽車立體聲收錄音機(jī)、中功率音響設(shè)備，具有體積小、輸出功率大、失真小等特點(diǎn)。 電路特

86、點(diǎn)：</p><p>　?。?）單列5腳直插塑料封裝，僅5只引腳。</p><p>　?。?）開環(huán)增益可達(dá)90dB。 （3）極低的失真，1kHz，20W時(shí)失真僅為0.015%。 （4）AC和DC短路保護(hù)電路。 （5）超溫保護(hù)電路。 （6）峰值電流高達(dá)4A    （7）極寬的工作電壓范圍（16-60V）。</p&

87、gt;<p>　?。?）內(nèi)置輸出保護(hù)二極管。 （9）外接元件非常少，TO-220封裝。 （10）輸出功率大，Po=20W(RL=4Ω)。</p><p><b>　　五、電路設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┑湫蛻?yīng)用電路</b></p><p>　　音頻功率放大器的典型應(yīng)用電路

88、分為兩種：一種為單電源供電，另一種為雙電源供電。兩種典型應(yīng)用電路電路圖如下：</p><p>　　圖10 單電源接法</p><p><b>　　圖11 雙電源接法</b></p><p>　　LM1875單電源供電與雙電源供電的基本工作原理相同，不同之處在于：單電源供電時(shí)，采用R1、R2分壓，取1／2VCC作為偏置電壓經(jīng)過R3加到1腳，使輸

89、出電壓以1／2VCC為基準(zhǔn)上下變化，因此可以獲得最大的動態(tài)范圍。但在本課題中，我們希望能對音頻放大器的音量和音頻進(jìn)行調(diào)節(jié)，即得到更理想更直觀的設(shè)計(jì)，在此次設(shè)計(jì)中采用雙電源供電的方法。</p><p>　?。ǘ╇p電源音頻功率放大器原理圖</p><p>　　綜合以上討論，利用protel 99軟件畫出雙電源音頻功率放大器原理圖：</p><p>　　圖 12 雙電

90、源音頻功率放大器原理圖 </p><p>　?。ㄈ╇p電源音頻功率放大器PCB圖</p><p>　　在電路原理圖的基礎(chǔ)上，繪制PCB圖如下：</p><p>　　圖 13 雙電源音頻功率放大器PCB圖</p><p><b>　　六、電路制作與調(diào)試</b></p><p>　?。ㄒ唬├肞C

91、B制作電路板</p><p>　　由于此圖較簡單，在實(shí)驗(yàn)室我們能很快制作出電路板，下面我將制作電路板的詳細(xì)過程列舉出來：</p><p>　　第1步：利用一個(gè)能生成圖像的軟件生成一些圖像文件，比如用低版本的</p><p>　　PROTEL組織SCH， 再利用網(wǎng)絡(luò)表生成相應(yīng)PCB圖（不會PROTEL 的話，甚至是WINDOWS的畫筆程序也行)，以備打印。</p

92、><p>　　第2步：將PCB圖打印到熱轉(zhuǎn)印紙上（所謂的熱轉(zhuǎn)印紙就是不干膠紙的黃</p><p>　　色底襯！）。==》現(xiàn)在有這樣的專門買的紙張。</p><p>　　第3步：將打印好PCB的轉(zhuǎn)印紙平鋪在覆銅板上，準(zhǔn)備轉(zhuǎn)印。</p><p>　　第4步：用熱轉(zhuǎn)印機(jī)加溫（要很熱）將轉(zhuǎn)印紙上黑色塑料粉壓在覆銅板</p><p>

93、;　　上形成高精度的抗腐層。</p><p>　　第5步：轉(zhuǎn)印機(jī)加溫加壓成功轉(zhuǎn)印后的效果！若你經(jīng)常搞，熟練了，很容</p><p>　　易成功。 </p><p>　　第6步：準(zhǔn)備好三氯化鐵溶液進(jìn)行腐蝕。</p><p>　　第7步：效果還不錯(cuò)吧！注意不要腐蝕過度，腐蝕結(jié)束，準(zhǔn)備焊接。</p><p

94、>　　第8步：清理出焊盤部分，剩下的部分用于阻焊。</p><p>　　第9步：安裝所需預(yù)定原件并焊接好。</p><p>　　第10步：測試以驗(yàn)證其正確性。</p><p>　　通過上面的方法能容易的得到我們所需要的電路板，但是焊接完的電路成品的效果好壞取決于電路原理圖設(shè)計(jì)的好壞以及制作出的電路板的好壞。</p><p><b&

95、gt;　?。ǘ┭b配與調(diào)試：</b></p><p>　　工具準(zhǔn)備：20W電烙鐵一把，萬用電表一個(gè)，尖嘴鉗一把，螺絲刀一把，焊錫絲和松香水若干。</p><p>　　焊接：焊接時(shí)先焊接跳線，再焊接電阻，再焊電容，再焊整流管，再焊電位器，最后焊LM1875，焊接LM1875前須先把LM1875用螺絲固定在散熱片上，否則在最后裝散熱片時(shí)螺絲很難打進(jìn)去。LM1875與散熱片接觸的部分

96、必須涂少量的散熱脂，以利散熱。焊接時(shí)必須注意焊接質(zhì)量，對于初學(xué)者，可先在廢舊的電路板上多練習(xí)幾次，然后再正式焊接。</p><p>　　調(diào)試：本功放板調(diào)試特別簡單，電路板焊好電子元件后，要仔細(xì)檢查電路板有無焊錯(cuò)的地方，特別要注意有極性的電子零件，如電解電容，橋式整流堆，一旦焊反即有燒毀元器件之險(xiǎn)，要特別注意。接上變壓器，放大器的輸出端先不接揚(yáng)聲器，而是接萬用電表，最好是數(shù)顯的，萬用表置于DC*2V檔。功放板上電注

97、意觀察萬用電表的讀數(shù)，在正常情況下，讀數(shù)應(yīng)在30mV以內(nèi)，否則應(yīng)立即斷電檢查電路板。若電表的讀數(shù)在正常的范圍內(nèi)，則表明該功放板功能基本正常，最后接上音箱，輸入音樂信號，上電試機(jī)，旋轉(zhuǎn)音量電位器，音量大小應(yīng)該有變化，旋轉(zhuǎn)高低音旋鈕，音箱的音調(diào)有變化。</p><p>　　值得一試的實(shí)驗(yàn)：將C6短路，用萬用表測LM1875輸出端的直流電位，看是否是在30MV以內(nèi)，然后接上音箱試兩小時(shí)，用萬用表測LM1875輸出端的直

98、流電位，看直流電位是否在30MV以內(nèi)，如果是的話，則C6這個(gè)電容可以省掉，這樣的話，此放大板就成一個(gè)純直流功放了。</p><p>　　七、電路圖的繪制與制板中應(yīng)注意的問題</p><p>　　（一）Sch原理圖應(yīng)注意常見問題</p><p>　　1．零件描述和零件標(biāo)識有什么區(qū)別？零件描述（Library Reference）是零件在零件庫里的名稱，將外形和引腳功能

99、相同的零件取的一個(gè)通用名稱；零件標(biāo)識是電路圖里用戶根據(jù)需要自行設(shè)計(jì)的名稱，當(dāng)然也不能隨意亂取。一般情況下可以統(tǒng)稱為零件名稱，而不必細(xì)分。</p><p>　　2．零件屬性對話框中的Part Fields和Read Only Fields有什么用？零件屬性對話框中的Part Fields有兩個(gè)作用，對于一般零件可以在這些設(shè)置中標(biāo)注零件的參數(shù)；對于仿真零件可以在這些設(shè)置中設(shè)置有關(guān)仿真的模型參數(shù)。 Read

100、 </p><p>　　Only Fields一般用于仿真零件中的仿真模型的定義。</p><p>　　3．如何直接更換零件？在要更換的零件上雙擊，在彈出的零件屬性對話框中的Lib Ref中輸入新的零件描述，點(diǎn)擊OK按鈕即可完成零件的直接更換。 </p><p>　　4

101、．如何設(shè)置常用零件的默認(rèn)零件封裝？可以用零件庫編輯器打開要修改的零件，在零件描述（Description）對話框中Designator標(biāo)簽頁里的Part Foot Print 1中輸入零件封裝名。此零件封裝名即是該零件的默認(rèn)零件封裝。</p><p>　　5．如何直接從原理圖切換到PCB設(shè)計(jì)？點(diǎn)擊菜單Design\Update PCB命令，即可實(shí)現(xiàn)原理圖到PCB設(shè)計(jì)的自動切換。但要注意打開需要切換的PCB圖，將其

102、他無關(guān)的PCB圖關(guān)閉，否則會出現(xiàn)意想不到的問題。</p><p>　　6．如何批量修改零件屬性？點(diǎn)擊零件屬性對話框中的Globe按鈕，在整體修改對話框中可以設(shè)置整體修改選項(xiàng)，在Copy Attributes中輸入有關(guān)替換設(shè)置，如{A*＝B*}則將A開頭的標(biāo)識符改成以B開頭的標(biāo)識符號。</p><p>　　7．系統(tǒng)不能識別零件庫怎么辦？系統(tǒng)不能識別零件庫可以試一下以下解決方法：將打印機(jī)驅(qū)動程

103、序重新安裝一遍，如果沒有打印機(jī)話，可以隨便安裝一個(gè)打印機(jī)驅(qū)動程序；有時(shí)候安裝一些軟件后也會造成系統(tǒng)不能識別零件庫，那樣的話可以重新安裝Protel程序。 </p><p>　　8．原理圖無法打印怎么辦？原理圖無法打印可以按以下辦法解決：修改默認(rèn)打印機(jī)；察看打印機(jī)的打印紙?jiān)O(shè)置

104、是否是合適；打印機(jī)不能兼容。</p><p>　?。ǘ㏄CB設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題</p><p>　　1．布線方向：　　從焊接面看，元件的排列方位盡可能保持與原理圖相一致，布線方向最好與電路圖走線方向相一致，因生產(chǎn)過程中通常需要在焊接面進(jìn)行各種參數(shù)的檢測，故這樣做便于生產(chǎn)中的檢查，調(diào)試及檢修（注：指在滿足電路性能及整機(jī)安裝與面板布局要求的前提下）。 2．各元件排列，分布要合理和

105、均勻，力求整齊，美觀，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に囈蟆?3．電阻，二極管的放置方式分為平放與豎放兩種： 　 （1）平放：當(dāng)電路元件數(shù)量不多，而且電路板尺寸較大的情況下，一般是采用平放較好；對于1/4W以下的電阻平放時(shí),兩個(gè)焊盤間的距離一般取4/10英寸，1/2W的電阻平放時(shí),兩焊盤的間距一般取5/10英寸；二極管平放時(shí)，1N400X系列整流管,一般取3/10英寸;1N540X系列整流管,一般取4～5/10英寸。 　 （2）豎放

106、：當(dāng)電路元件數(shù)較多，而且電路板尺寸不大的情況下，一般是采用 </p><p>　　豎放，豎放時(shí)兩個(gè)焊盤的間距一般取1～2/10英寸。 4．電位器：IC座的放置原則 ?。?）電位器：在穩(wěn)壓器中用來調(diào)節(jié)輸出電壓，故設(shè)計(jì)電位器應(yīng)滿中順時(shí)針調(diào)節(jié)時(shí)</p><p>　　輸出電壓升

107、高，反時(shí)針調(diào)節(jié)器節(jié)時(shí)輸出電壓降低；在可調(diào)恒流充電器中電位器用來調(diào)節(jié)</p><p>　　充電電流折大小，設(shè)計(jì)電位器時(shí)應(yīng)滿中順時(shí)針調(diào)節(jié)時(shí)，電流增大。電位器安放位軒應(yīng)當(dāng)</p><p>　　滿中整機(jī)結(jié)構(gòu)安裝及面板布局的要求，因此應(yīng)盡可能放軒在板的邊緣，旋轉(zhuǎn)柄朝外。 ?。?）IC座：設(shè)計(jì)印刷板圖時(shí)，在使用IC座的場合下，一定要特別注意IC</p><p>　　座上定位槽

108、放置的方位是否正確，并注意各個(gè)IC腳位是否正確，例如第1腳只能位于IC座的右下角線或者左上角，而且緊靠定位槽（從焊接面看）。 5．進(jìn)出接線端布置 　 （1）相關(guān)聯(lián)的兩引線端不要距離太大，一般為2～3/10英寸左右較合適。 　 （2）進(jìn)出線端盡可能集中在1至2個(gè)側(cè)面，不要太過離散。 6．設(shè)計(jì)布線圖時(shí)要注意管腳排列順序，元件腳間距要合理。 7．在保證電路性能要求的前提下，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力求走線合理，少用外接跨線，

109、并按一 定順充要求走線，力求直觀，便于安裝，高度和檢修。 8．設(shè)計(jì)布線圖時(shí)走線盡量少拐彎，力求線條簡單明了。 9．布線條寬窄和線條間距要適中，電容器兩焊盤間距應(yīng)盡可能與電容引線腳的間距相符；　　 10．設(shè)計(jì)應(yīng)按一定順序方向進(jìn)行，例如可以由左往右和由上而下的順序進(jìn)行。</p><p>　?。ㄈ┖副P應(yīng)注意的常見問題</p><p>　　焊盤內(nèi)孔邊緣到印制板邊的距離要大于1

110、mm，這樣可以避免加工時(shí)導(dǎo)致焊盤缺損。 焊盤的開口：有些器件是在經(jīng)過波峰焊后補(bǔ)焊的，但由于經(jīng)過波峰焊后焊盤內(nèi)孔被錫封住，使器件無法插下去，解決辦法是在印制板加工時(shí)對該焊盤開一小口，這樣波峰焊時(shí)內(nèi)孔就不會被封住，而且也不會影響正常的焊接。 焊盤補(bǔ)淚滴：當(dāng)與焊盤連接的走線較細(xì)時(shí)，要將焊盤與走線之間的連接設(shè)計(jì)成水滴狀，這樣的好處是焊盤不容易起皮，而是走線與焊盤不易斷開。相鄰的焊盤要避免成銳角或大面積的銅箔，成銳角會造成波峰焊

111、困難，而且有橋接的危險(xiǎn)，大面積銅箔因散熱過快會導(dǎo)致不易焊接。</p><p><b>　　八、總結(jié)</b></p><p>　　此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我大學(xué)生活重要的一步。從最初的選題，開題到寫論文直到完成論文。其間，查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，反復(fù)修改論文，每一個(gè)過程都是對自己能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。 通過這次實(shí)踐，我了解了音頻功率放大器用途及工作原理，熟悉了音頻功率放大

112、器的設(shè)計(jì)步驟，鍛煉了設(shè)計(jì)實(shí)踐能力，培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識一次實(shí)際檢驗(yàn)和鞏固，同時(shí)也是走向工作崗位前的一次熱身。 畢業(yè)設(shè)計(jì)收獲很多，比如學(xué)會了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的制作能力。 </p><p>　　但是畢業(yè)設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力，對材料的不了解等等。由于時(shí)間有限，未能完成全部安裝與調(diào)試工作，對設(shè)計(jì)結(jié)果沒