1引言 ……………………………………………………………………………………………2

2 電路總體方案設計及選擇…………………………………………………………2

2.1方案1設計……………………………………………………………………3

2.2 方案2設計…………………………………………………………………4

3單元電路設計……………………………………………………………………4

3.1 音頻信號源電路設計………………………………………………………4

3.2 電壓放大電路設計…………………………………………………………5

3.3 電流放大電路設計…………………………………………………………5

3.4 反饋電路設計………………………………………………………………6

3.5電源電路設計………………………………………………………………6

4 電路仿真…………………………………………………………………………7

4.1 音頻信號源電路仿真……………………………………………………7

4.2 電壓放大電路仿真…………………………………………………………7

4.3 電流放大電路仿真………………………………………………………8

4.4 總電路仿真…………………………………………………………………8

結論…………………………………………………………………………………9

參考文獻……………………………………………………………………………10

附錄A  總電路原理圖………………………………………………………………12

附錄B  總電路仿真圖………………………………………………………………13

作者：郭俊杰   指導教師：馬德貴

（安徽農業大學工學院  2014級電氣工程及其自動化 合肥230036）

摘要：這次課程設計內容是音頻功率放大器，要求信號幅度范圍為5mv，且喇叭得到的功率為5W，由市電壓范圍為190-220v的電壓為系統供電。音頻功率放大器為甲類，喇叭阻抗約為16Ω。這次課程設計主要是增強個人解決實際問題的能力，通過模擬電子技術的課程設計，進一步加強我們的理論聯系實際的能力。同時通過練習使用Altium Designer Summer09、Multisim12.0，并鍛煉撰寫設計報告、查閱參考文獻的技能，也鍛煉了個人對個單元電路的設計以及各元器件參數的選擇，同時加深了個人對音頻功率放大電路的學習與理解。

關鍵詞：音頻放大 甲類放大器 功率放大 反饋電路 延時接通

音頻功率放大器是音響系統中的關鍵部分，已廣泛應用于日常生中有很強的實用性，其主要功能是將微弱的音頻信號進行放大、傳輸，最終以足夠的強度去推動揚聲器使原聲重現。在現代音響普及中，人們因生活層次、文化習俗、音樂修養、欣賞口味的不同，令對相同電氣指標的音響設備得出不同的評價。所以，就高保真度功放而言，應該達到電氣指標與實際聽音指標的平衡與統一。
   在這次設計過程中，為了獲得足夠大的高頻輸出功率，必須采用高頻功率放大器。高頻功率放大器的特點是輸出功率大和效率高。我們這里需要的是小信號低功率放大，故采用甲類放大器。通過查閱資料以及向老師同學請教、學習，我設計了如下兩種方案來完成我的課程設計。

    我們知道音頻功率主要包括以下四大部分：放大電路、音量調節、反饋電路、延時接通部分。放大電路包含了電壓放大和電流放大電路兩個部分，可以通過共集-共基電路來實現對應的電流和電壓放大。反饋電路通過電阻元件實現共集極放大電路和共基極放大電路的極間反饋。而音量調節部分則是通過滑動變阻器的移動來實現音量的調節。延時接通部分是為了發生囂叫現象的產生。

    同時市電以190-220v的交流電對外輸出，可以通過變壓、整流、濾波、穩壓將其轉化為直流信號提供直流電源。而音頻放大電路最終會帶上16Ω的負載。具體的設計要求如下所示：

（一）音頻信號為5mv

（二）額定的輸出功率為5w

（三）負載阻值大小為16Ω

經計算P=U^2\R  R=16Ω  P=5W，知U=9.5v。設計框架如圖所示：

    具體的框架大體和設計方案一相同，只是采用可功放集成塊進行設計，可以更加簡單方便的進行設計，也更具可操作性。

音頻信號源要求幅值為5mv,頻率設為50HZ。如圖：

圖1 信號源電路

本次課程設計的音頻功率放大器需要的是小功率、低頻率，所以針對電壓及電流放大環節可采用前端功率放大來放大功率、電流，后端共射電路放大電壓、電流的方法。已知的是功率大小為5w，喇叭的阻值為16Ω，很容易求得放大后的電壓約為9.5Ω，故可知放大倍數為9.5K/0.5=1900.所以設計如下的電壓放大電路圖。

圖2 電壓放大

圖3 電流放大

反饋電路是指將放大電路輸入信號通過反饋網絡，按照一定的方式作用到輸入回路，并起到調節整個電路的目的。本設計采用電壓串聯負反饋，其設計圖如下：

file:///C:/Users/NIGHTF~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image019.png

電源電路要求將市電電壓190-220v的交流電轉變成穩定的直流電壓，利用所學知識可知可以先利用變壓器將市電電壓降低，再由橋式整流電流使交流電轉變成直流電，經過一個1μf的電容使直流電壓保持穩定，最后再用穩壓管增加穩定效果，使最終由交流市電得到穩定的直流電。

file:///C:/Users/NIGHTF~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image021.png

圖5 電源電路

圖1 音頻信號源

圖2 電壓放大電路仿真

圖3 電流放大電路仿真

圖4總電路仿真

結  論

八天的模擬電子技術工藝實習在不知不覺中悄然而過，回首這八天的時光，我覺得收獲良多，獲益匪淺！

我本次的課程設計的課題是甲類音頻功率放大器。剛開始的第一天我們在輔導員的認真講解下，對這個音頻放大器的課程設計有了一個比較全面的了解。而我的課程設計包含了四個方面:功率放大，反饋電路，音量調節以及延時接通。總的來說，我對每個部分也是有一定了解的，畢竟我們的課程設計來源于模擬電子課程，而這門課是我們的專業課，我也很認真用心的去學習，雖然學的可能不夠好，但是我所有組成部分都是了解知道的。所以心想著，這個課程設計并不是很難的，而且有老師的指導和同學的相互討論估計很快就可以做好了。實則不然，實際開始后我發現：平時只知道做題的我們，很是缺少這種實際的動手操作能力，理論學習和實際的運用是有很大的區別的。比如，放大電路模塊，我開始是采用共集放大電路和共基放大電路直接耦合的方式來進行電路放大部分構建的，但是實際的操作卻并不理想，要知道，我的放大電路的最終電壓放大倍數在1900倍左右，很容易失真，這讓我開始的幾天都在做無用功。不過值得慶幸的是，通過這次的錯誤電路的設計，我卻進一步理解了放大電路的構造。后來的幾天，在查閱書本以及和同學的交流討論后，我選擇采用了功放集成塊用來構建電路。集成塊具有輸出功率大，外接元件少的優點，很適合運用在我這種放大倍數特別大的電路上。在書本上找到類似電路后，我便開始了模仿的過程，從開始的圖像失真嚴重，到后來一遍遍的配電阻、配其他元件。在模仿配置的過程中，我進一步理解了放大電路，以前不大了解的一些模塊，在這次課程設計中都有了進一步了解，同時我還學會了如何使用我們和本專業關鍵性很強的軟件，感覺收獲還是很多的。
    同時我想作為一名電氣人，每位同學都應該培養對本專業的一個立體直觀的了解，將對自己專業的了解從課本中脫離出來，更多的與實際電路相結合，培養我們對電氣專業的熱愛與理解。
    最后我想說的是，想要成功設計出一個電路，要有耐心以及有不怕失敗的勇氣。通過這次課程設計的學習，我不僅明白一些模電方面的知識，更多的也明白了堅持的可貴，行百里者半于九十，只有堅持下去持之以恒，我們才能成功！

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