低頻功率放大電路設(shè)計(jì)與制作

1、 答辯人：魏國良論文題目：1選題目的和意義低頻功率放大器在家電、數(shù)碼產(chǎn)品中的應(yīng)用越來越廣泛，與我們?nèi)粘Ｉ钣兄芮嘘P(guān)系，是音響等產(chǎn)品中不可缺少的設(shè)備。其在控制系統(tǒng)和測量系統(tǒng)等產(chǎn)品中的應(yīng)用也較為廣泛。但是，今天的低頻功率放大器還存在許多不足之處，如輸出變壓器、電源變壓器的繞制工藝稍麻煩，耗電較大，調(diào)試較為困難，使用壽命短等缺陷 2論文結(jié)構(gòu)1、緒論2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)3、單元模塊設(shè)計(jì) 4、系統(tǒng)調(diào)試 5、系統(tǒng)功能、指標(biāo)參數(shù) 3系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理 4波形變換電路 介紹我們直接采用施密特觸發(fā)器進(jìn)行波形變換與整形，選用高精度、高速運(yùn)算放大器LF357構(gòu)成施密特觸發(fā)器。根據(jù)題目要求，變換后的方波要正、負(fù)對稱，頻率為1

2、000Hz，上升和下降時(shí)間 1us，電壓的峰-峰值為200mV。因?yàn)長F357屬于FET管，具有良好的匹配性能，輸入阻抗高、低噪聲、漂移小、頻帶寬、響應(yīng)快等特點(diǎn)，完全可以滿足技術(shù)指標(biāo)要求。 5弱信號前置放大級電路 介紹前置放大電路可以采用集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的前置放大器,也可以采用專用前置放大器IC構(gòu)成的前置放大器電路,從經(jīng)濟(jì)方面考慮本設(shè)計(jì)采用的是集成運(yùn)算放大器方案,設(shè)計(jì)前置放大器可供選用的集成運(yùn)算放大器有很多,有LF347、LF353、LF357、LF356、0P-16、OP-37、NE5532、NE5534等。主要考慮的技術(shù)指標(biāo)是帶寬、電壓增益、轉(zhuǎn)換速率、噪聲和電流消耗等。為提高前置放大器電

3、路輸入電阻和共模抑制性能,減少輸出噪聲,采用集成運(yùn)算放大器構(gòu)成前置放大器電路時(shí),必須采用同相放大電路結(jié)構(gòu) 。6功率放大電路 功率放大電路可由分立元件組成也可以由集成功放組成。分立元件組成的功率放大電路，如果電路選擇得好，參數(shù)選擇恰當(dāng)，元件性能優(yōu)良，設(shè)計(jì)和調(diào)試的好，則性能也很優(yōu)良。 在分立元件組成功率放大電路中由三極管、二極管、電阻、電容等器件組成的核心電路，提供了自由調(diào)整的余地。但分立元件組成的功率放大電路只要其中一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，則性能會(huì)低于一般集成功率放大電路。而且為了不致過載、過流、過熱等損壞元件，需要加以復(fù)雜的保護(hù)電路 7系統(tǒng)調(diào)試 穩(wěn)壓電源的調(diào)試 電源電壓輸出值穩(wěn)定，其正電壓輸出為+1

4、4.8V，負(fù)電壓輸出為-14.7V。雖然運(yùn)放所加正負(fù)電壓不對稱時(shí)可能會(huì)引起直流偏移，即在輸入信號為0時(shí)，輸出信號并不為0，但考慮到NE5532的低噪聲性能和LM1875在8 負(fù)載上，20W輸出時(shí)總諧波失真為0.015的特點(diǎn)，對正負(fù)電壓輸出微小的不對稱不再做調(diào)整。在各個(gè)電路板上靠近電源側(cè)應(yīng)加0.1uF和10uF電容，排除電源干擾。 8前置放大電路和波形轉(zhuǎn)換電路的調(diào)試 調(diào)整直流電源輸出為15V，插上運(yùn)放NE5532芯片，接通直流電源，檢查各芯片是否有過熱現(xiàn)象，并為穩(wěn)壓模塊加上散熱片保證電路的正常運(yùn)行。在此，我們對前置放大電路的兩級分開調(diào)試，低頻功率放大器的總增益為68dB,兩級前置放大器的增益安排

5、在50dB左右比較合適,每級增益在25dB左右,以保證充分發(fā)揮每級的線性放大性能并滿足帶寬要求,從而可保證不失真,即達(dá)到保真放大質(zhì)量。 9系統(tǒng)的總調(diào)試經(jīng)上述分單元模塊電路分別調(diào)試好，使各個(gè)模塊滿足設(shè)定的電壓增益和功放要求，我們再將各模塊連接起來，進(jìn)行系統(tǒng)整體的調(diào)試。 10測試結(jié)果分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，負(fù)載電阻的電壓波形及功率檢測，基本滿足了實(shí)驗(yàn)前所要求的目的，有效的完成了對輸入信號的一級、二級放大作用，經(jīng)過放大電路的輸入信號的沒有出現(xiàn)明顯的失真現(xiàn)象。經(jīng)整形電路輸出的信號上升和下降沿有明顯的劍鋒脈沖，占整個(gè)周期的8%，使得檢測結(jié)果的上升時(shí)間變得稍有偏差。通過在輸入信號前加一104電容，上述現(xiàn)象得以有效緩解 11 總結(jié)詳細(xì)介紹了一種簡單實(shí)用、價(jià)格低的低頻功率放大器的電路設(shè)計(jì)方法, 整套設(shè)計(jì)只需幾十元 。 從實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)分析,本電路具有很好的頻率響應(yīng)特性, 從測得的帶寬可以看出,該功率放大器可以很好地實(shí)現(xiàn)對低頻信號的放大作用,能較好地達(dá)到實(shí)際要求,也符合理論上的要求 。12 致謝通過不斷努力，終于完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此，首先感謝顧凱鳴老師，正是他在萬忙之中還抽出寶貴的時(shí)間對我進(jìn)行精心的指導(dǎo)，才使我順利完成了畢業(yè)