高效音频功率放大器通信专业课程设计.docVIP

东北石油大学

课程设计

课程

课程通信电子线路课程设计

题目高效音频功率放大器

院系电气信息工程学院

专业班级信13-2

学生姓名李笥岐

学生学号5

指导老师张秀艳、阚玲玲

7月24日

东北石油大学课程设计任务书

课程通信电子线路课程设计

题目高效音频功率放大器

专业通信工程姓名李笥岐学号5

关键内容、基础要求、关键参考资料等

关键内容：

设计一个高效音频功率放大器。功率放大器电源电压为+5V电路其它部分电源电压不限），负载为8欧姆电阻。

基础要求：（1）功率放大器

a．3dB通频带为300Hz～3400Hz，输出正弦信号无显著失真。

b．最大不失真输出功率≥1W，输入阻抗10k，电压放大倍数1～20连续可调。

（2）设计并制作一个放大倍数为1信号变换电路，将功率放大器双端输出信号转换为单端输出，经RC滤波供外接测试仪表用。

（3）设计并制作一个测量放大器输出功率装置，要求含有3位数字显示，精度优于5%。

关键参考资料：

[1]高扬.AB类音频功率放大器产生选型指南[J].电子设计应用，，13(2):78～85.

[2]雍家鹏.D类音频功率放大器研究和设计[J].微电子学和固定电子学，

[3]徐良雄.基于可编程控制器施密特触发器分析和设计[J].电气传动自动化，，02(2):13～18.

完成期限7月20日~7月24日

指导老师

专业责任人

7月20日

摘要

本设计关键由功率放大器、信号变换电路和输出功率显示电路组成。功率放大器部分采取D类功率放大器确保高效率，在5V供电情况下输出功率大于1W，且输出波形无显著失真，低频输出噪声电压很低(输出频率为20kHz以下时低频噪声电压约1mV)；信号变换部分采取差分放大电路，将双端输出信号变为1:1单端输出信号；输出功率显示部分用乘法器电路及带A/D转换电压表表头显示功率值，电路简单合理。本文中D类音频功率放大器功率器件受一个高频脉宽调制信号控制工作在开关状态，理论上其效率能够达成100%，其不足之处于于会产生高频干扰及噪声，不过若精心设计低通滤波器及合理地选择元器件参数，其音质噪声完全能够满足大家需求。

关键词：D类放大器；脉宽调制器；H桥互补输出电路；低通滤波器

目录

TOC\o1-3\u1.设计要求 1

2.方案设计 1

3.方案论证 1

3.1高效功率放大器 1

3.2信号变换电路 2

3.3功率测量电路 3

4.单元电路设计、参数计算和器件选择 3

4.1三角波产生电路 3

4.2比较器电路 4

4.3音频前置放大电路 5

4.4驱动电路 7

4.5H桥互补对称输出及低通滤波电路 7

4.6信号变换电路 9

4.7功率计算及显示电路 9

5.电路工作原理 10

6.总结 11

7.系统需要元器件清单 12

参考文件 13

1.设计要求

设计一个高效音频功率放大器。功率放大器电源电压为+5V（电路其它部分电源电压不限），负载为8欧姆电阻。

基础要求：

（1）功率放大器

a．3dB通频带为300Hz～3400Hz，输出正弦信号无显著失真。

b．最大不失真输出功率≥1W。

c．输入阻抗10k，电压放大倍数1～20连续可调。

（2）设计并制作一个放大倍数为1信号变换电路，将功率放大器双端输出信号转换为单端输出，经RC滤波供外接测试仪表用。

（3）设计并制作一个测量放大器输出功率装置，要求含有3位数字显示，精度优于5%。

2.方案设计

依据设计要求，高效音频功率放大器系统组成框图图1所表示。

信号

信号

变换

电路

音频

输入

高效功率

放大器

RL

R

C

功率

测量

电路

图1系统组成框图

3.方案论证

3.1高效功率放大器

方案一：采取A类、B类、AB类功率放大器。A类放大器也称为甲类放大器，在整个周期内处于导通