音頻功率放大器(課程設(shè)計報告)

1、武漢理工大學(xué)《模擬電子技術(shù)》課程設(shè)計說明書11 概述在介紹音頻功率放大器的文章中，有時會看到“THD+N”，THD+N 是英文 Total Hormonic Distortion +Noise 的縮寫，譯成中文是“總諧波失真加噪聲”。它是音頻功率放大器的一個主要性能指標(biāo)，也是音頻功率放大器的額定輸出功率的一個條件。 THD+N 性能指標(biāo) THD+N 表示失真+噪聲，因此 THD+N 自然越小越好。但這個指標(biāo)是在一定條件下測試的。同一個音

2、頻功率放大器，若改變其條件，其 THD+N 的值會有很大的變動。 這里指的條件是，一定的工作電壓 VCC(或 VDD)、一定的負(fù)載電阻 RL、一定的輸入頻率 FIN（一般常用 1KHZ） 、一定的輸出功率 Po 下進(jìn)行測試。若改變了其中的條件，其THD+N 值是不同的。例如，某一音頻功率放大器，在 VDD=3V、FIN=1kHz、RL=32Ω、Po=25mW 條件下測試，其 TDH+N=0.003%，若將 RL 改成 16 歐，使 Po

3、 增加到 50mW，VDD 及 FIN 不變，所測的 TDH+N=0.005%。 一般說，輸出功率?。ㄈ鐜资?mW）的高質(zhì)量音頻功率放大器（如用于 MP3 播放機(jī)） ，它的 THD+N 指標(biāo)可達(dá) 10-5，具有較高的保真度。輸出幾百 mW 的音頻功率放大器，要用揚(yáng)聲器放音，其 THD+N 一般為 10-4；輸出功率在 1～2W，其 THD+N 更大些，一般為 0.1～0.5%.THD+N 這一指標(biāo)大小與音頻功率放大器的結(jié)構(gòu)類別有關(guān)（如

4、A 類功放、D 類功放） ，例如 D 類功放的噪聲較大，則 THD+N 的值也較 A 類大。 這里特別要指出的是資料中給出的 THD+N 這個指標(biāo)是在 FIN=1kHz 下給出的，在實際上音頻范圍是 20Hz～20kHz，則在 20Hz～20kHz 范圍測試時，其 THD+N 要大得多。例如，某音頻功率放大器在 1kHz 時測試，其 TDH+N=0.08%。若 FIN 改成 20Hz-20kHz,，其他條件不變，其 THD+N 變?yōu)樾∮?/p>

5、 0.5%。 輸出額定功率的條件 過去有用“不失真輸出功率是多少”這種說法來說明其輸出功率大小。這話的意思指的是輸出的峰峰值沒有“削頂”現(xiàn)象出現(xiàn)，即 Vout(P-P)=Vcc-（上壓差+下壓差）這種說法是不科學(xué)的。即使不產(chǎn)生削頂，它也有一定的失真。較科學(xué)的說法是 THD+N 在某一指標(biāo)下可輸出的功率是多少。即在一定的 Vcc 電壓、一定的負(fù)載電阻 RL 時、一定的 THD+N 下可輸出多少功率。這輸出功率一般是在這條件下的最大輸出功率

6、，稱為額定功率。音頻功率的額定功率主要取決于 Vcc 的大小。在 THD+N 不變條件下，如 Vcc=5V，RL=4Ω武漢理工大學(xué)《模擬電子技術(shù)》課程設(shè)計說明書32 原理圖設(shè)計2.1 方案選擇本次模擬電子線路課程設(shè)計（即硬件設(shè)計）我做的是 555 定時電路設(shè)計，本著需要達(dá)到一定的性能指標(biāo)的前提下，同時又考慮到我們這是第一次動手操作焊接電路板，因而電路圖不能夠太復(fù)雜，我在網(wǎng)上搜索到如下兩種設(shè)計示例：示例一中具體如圖一：U1BAD648A+

7、 5- 6V+ 8V- 4OUT 7U2AAD648A+ 3- 2V+ 8V- 4OUT 1R81kR921kR104.7kRL1kR124.7kR131kR1420kR151kC822uC90.1uC100.1u000 0VoV60VdcV70Vdc V80VdcV90Vdc000V101Vac0VdcVi0圖 2.1 方案一原理圖如上圖所示，該電路運(yùn)用到兩個運(yùn)算放大器。上面一個 LM4700 是一個反相輸出負(fù)反饋放大電路。如我們的模

8、擬電子線路中的知識知道：這樣的一個電路是為了穩(wěn)定輸出，防止飽和失真以及截止失真。同時，下面的一個 LM4700 是一個反相輸出正反饋功率放大電路，則由理論上來說，這里是對源信號的一個功率放大，以達(dá)到對聲音功率放大的結(jié)果。如上圖所示，方案中也都是利用到了運(yùn)算放大器的放大運(yùn)算作用，其中利用到了大量的電阻和電容這樣對其中的噪聲的過濾就會有很好的作用，但是與此同時，這樣的話，元件數(shù)太多，焊接的時候會相對比較麻煩。但是從另外一個方面來說，由于該電