音频的功率放大器课程设计

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目 录

1.设计背景 …………………………………………………………… 1.1学习了集成运放的应用……………………………………… 1.2了解了功率放大电路……………………………………………… 1.3了解了TDA2030和NE5532的功能 …………………………… 2.设计方案…………………………………………………………… 2.1任务分析…………………………………………………………… 2.2方案论证…………………………………………………………… 3.方案实施 …………………………………………………………… 3.1原理图设计………………………………………………………… 3.2电路仿真…………………………………………………………… 3.3安装与调试……………………………………………………… 4.结果与结论………………………………………………………… 5参考文献.……………………………………………………… 6.总结及体会…………………………………………………… 7.附件 ……………………………………………………………… 7.1电路原理图……………………………………………………… 7.2元器件清单……………………………………………………… 7.3实物拍摄…………………………………………………………

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1. 设计背景

1.1学习集成运放的运用

集成型运算放大器是模拟集成电路中应用最广泛的一种器件。在集成运算

放大电路与输出之间接入不同的反馈网络，可实现不同用途的电路，例如利用集成运算放大器可非常方便的完成信号放大、信号运算、信号处理以及波形的产生和变换。

1.2了解功率放大电路

功率放大电路在多级放大电路中处于最后一级，又称输出级。其主要作用是输出足够大的功率去驱动负载，如扬声器、伺服电机、指示表头、记录器等。功率放大电路要求：输出电压和输出电流的幅度都比较大、效率高。

1.3了解TDA2030和NE5532P的功能

NE5532是高性能低噪声运放，它具有很好的噪声性能，优良的输出驱动能力及相当高的小信号与电源宽带。TDA2030 是一块性能十分优良的功率放大集成电路，其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小，另一特点是输出功率大，而保护性能比较完善。

2. 设计方案

2.1任务分析

根据课程设计要求，分析可知，带音调控制的音频放大电路主要用来对音频信号进行放大，能带动负载除，此还应该具备音调控制能力。要完成此次课程设计要求，该电路必须包括前置放大电路、音调控制电路及功率放大电路三部分构成。为了分别实现音频放大电路的上述三部分的功能，构成电路时我们对应要采用到集成运算放大器，电容、滑动变阻器、集成运放，和功率放大器。

2.2方案论证

在带音调控制的音频放大电路中，前置放大电路用来实现电压的放大，可以用NE5532或者LM741来实现，LM741和NE5532与很多标准运放相似，但NE5532具有更好的噪声性能，优良的输出驱动能力及相当高的小信号带宽，电源电压范围大等特点。因此NE5532很适合应用在高品质和专业音响设备、仪器、控制

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电路及电话通道中。

音调控制电路有三种：衰减式音调控制电路、负反馈音调控制电路、衰减负反馈混合式音调控制电路。负反馈式电路与衰减式电路相比，中音电平不需要做很大衰减，并且噪声和失真小一些。负反馈式电路与负反馈式电路与电路相比，结构更加简单，更加稳定，能抑制反馈环内噪声和干扰等优点。因此，本设计选择负反馈音调控制电路。

功率放大电路，除了对信号的电压进行足够的电压放大外，还要求对信号进行足够的电流放大。因此，其在系统的中的重要作用不言而喻。TDA2030是一块性能十分优良的功率放大集成电路，其主要特点上升速率高、瞬态互调失真小，输出功率大，而保护性能比较完善，外围电路简单，使用方便。所以功率放大电路采用TDA2030。

由于设计要求双声道，所以音调控制电路，前置放大电路，功率放大电路采用两套。以下说明均以某一声道做分析说明。

综合各部分电路，电路结构框图如图1所示。

信 号 的 反 比 例 放 大 电 路 功 率 放 大 电 路 输 出 音源选择音 调 控 制 电 路 输 电入 路 图1 电路结构框图

3.方案实施

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3.1原理图设计

1、电压放大电路设计

在前置放大部分采用的是NE5532P，它是一种双运放高性能低噪声运算放大器。具有高精度、低噪音、高阻抗、高速、宽频带、电源电压范围大等特点，并且在上个世纪获得过“ 运放之皇”的美誉。

NE5532参数如表1所示。

表1 NE5532P极限参数表

参数 电源电压 差分输入电压 输入电压 功耗，TA=25℃ 工作温度 符号 Vcc Vdif Vi PD TOPR NE5532P ±22 ±13 提供电压 1100 0~70 单位 V V V mW ℃ NE5532P引脚如图2所示。

图2NE5532P引脚图

本次设计采用如附图1所示的前置放大电路，采用反向比例运算。输入电阻为R7,R8/R7就是放大倍数，可以提高放大倍数，但也减小了输入电阻。R7=100K,R8=510K,Au=R8/R7=5.1。人耳听到的最低频率是20HZ，因此f=1/2PiR7C5<20HZ,C5>0.08uF,由于没有0.08uF电容，所以选择与它接近的10uF电容。

2、音调控制电路的设计

音调控制电路由三个10K的电阻两个47nf的电容两个2.2nf的电容一个

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