基于multisim的100W全互补对称甲乙类音频功率放大器的设计与模拟.pdfVIP

基于multisim的100W全互补对称甲乙类音频功率放

大器的设计与模拟

设计者：钟礼浩

指导教师：

（华南农业大学工程学院）

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目录：

1设计背景及意义

1.1功放简介

1.2电路仿真软件Multisim简介

1.3全互补对称功放电路简介

1.4甲乙类功放电路简介

2设计方案

2.1总模块设计图

2.2主放大器详细模块图

2.3电源模块供电电压的计算

2.4简要设计规格与参数

3电路图

3.1电路总图

3.2小信号放大器电路图

3.3主放大器电路图

3.4输出网络及延迟保护模块电路图

3.5普通稳压电源模块电路图

3.6线性稳压电源模块电路图

4各模块设计思路及元件运用介绍

4.1小信号放大器模块

4.2主放大器模块

4.2.1差分输入级

4.2.2电压放大级

4.2.3推动级

4.2.4直流伺服系统

4.2.5晶体管保护模块

4.3输出网络

4.4延时保护模块

4.5普通稳压电源模块

4.6线性稳压电源模块

5放大性能及相位测量

6参考文献

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1.设计背景及意义

1.1功放简介

在现代社会中，电子产品消费已经成为第二产业的一大重要组成部分，虽然音频功放有

着较遥远的历史及成熟的产业链，但是，音频设计的更新换代从来没有停止，每一年都会涌

现各类新型音响产品及其附属品。设计一款优良性能的功率放大器，对于人们生活质量的改

善，有着不可磨灭的意义。近年来，模拟集成电路特别是运算放大器的设计技术进步神速，

与分立件功放设计技术进展缓慢形成鲜明对比。但是，对比分立元件，集成器件有如下缺点：

（1）大量电路技术主要建立在集成电路能够制作出高精度匹配器件的基础上，同时还

要求器件占用芯片面积小，以减少成本。

（2）集成电路难于制造精度高，线性好的电阻，很多电路技术为解决这一问题服务。

由于电容占用芯片面积大，集成电路不便于制作，电容必须尽可能小，电路设计也因此收到

了影响。

对于集成电路功放和混合集成功放来说，设计固定，难以干预，只要按照厂方的应用技

术文档，就可以简单使用，因此不再在这里进行探讨。虽然集成功放的品质和可靠性在过去

10多年来有显著提高，但低失真，大功率功放仍是分立元件设计占主导地位。

另外，很少有其他技术领域像音响领域那样，受错误信息，虚假论述和是非混淆所困扰。

在过去的20年中，音响领域富于争议的观点和非理性的主观观点在增多，音响主观评价的

盛行加剧了这一现象。

本设计以科学理论为基础，模拟软件为辅助设计100w音频功率放大器。以参数，实验

数据作为性能的衡量标准，不外加各种主观因素。设计方案遵循安全，性能，效率，成本等

4个主要因素综合考虑。

1.2电路仿真软件Multisim简介

Multisim软件就是一个专门用于电子线路仿真与设计的EDA工具软件。作为

Windows下运行的个人桌面电子设计工具，Multisim是一个完整的集成化设计环境。而且

Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好的解决理论教学与实际动手实验相脱节的这

一老大难问题。学员可以很好地、很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现

出来。并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。极大地提高了学员的学习热情

和积极性。真正的做到了变被动学习为主动学习。这些在教学活动中已经得到了很好的体现。

还有很重要的一点就是：计算机仿真与虚拟仪器对教员的教学也是一个很好的提高和促进。

理论教学――计算机仿真――实验环节。

1.3全互补对称功放电路简介

本设计电路为全对称全互补式，能充分发挥NPN和PNP型晶体管互补的优点，使整体电

路具有极高的稳定度。因信号从输入到输出都处于推挽放大状态，因而对称性很好，保真度

极高。减少因互补管配对误差而造成的静态失调。

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1.4甲乙类功放电路简介