镇 江 高 专 ZHENJIANG COLLEGE 毕 业 设 计 (论 文) 合并式功率放大器Combined type power amplifier系 名： 电子信息系 专业班级： 电气自动化 学生姓名： 张涛涛 学 号： 100201140 指导教师姓名： 门宏 指导教师职称： 教授 2013 年 05 月目 录摘要1引言3第一章 设计方案4 1.1总体方案4 1.1.1放大器的功能4 1.2总体框图5第二章 电路设计5 2.1电源电路5 2.2合并式功率放大器7 2.3前置放大器7 2.4音调控制电路10 2.4.1功放原理14 2.5音频功率放大电路15 2.6运行结果分析20 2.7保护电路20第三章 总体仿真27 3.1仿真27 3.2PCB板设计27 3.3印制电路板的制造28第四章 安装与调试29 4.1元件的安装29 4.2电路的调试29 4.3性能指标29总结30致谢31参考文献32附录33 合并式功率放大器专业班级：电气101学生姓名：张涛涛指导教师：门宏职称：教授摘要 合并式功率放大器的作用是给负载RL提供一定的输出功率，当RL一定时，希望输出功率尽可能大，输出信号的非线性失真可能小，且效率尽可能高。由于合并式电路采用直接耦合方式，为了保证电路工作稳定，必须采取有效措施抑制零点漂移。为了获得足够大的输出功率驱动负载工作，故需要有足够高的电压放大倍数。因此，性能良好的合并式功率放大器应由输入级、推动级和输出级等部分组成。按照各级功能及技术要求，首先确定整机电路级数及电压增益分配，而后分别选择设计各级电路元器件及参数。从功放级向前逐级设计。但还是有不足之处；音频的变化范围较小，对电路功能的分析有不够详细。音频功率放大器是一个技术相当成熟的领域，在现代音响普及中，得到很大的发展和应用。音频功率放大器不仅仅是消费产品（音响）中不可缺少的设备，还广泛应用于控制系统和测量系统中。 这款功放采用了典型的OCL功放电路，为全互补对称式纯甲类DC结构，功放的每一级放大均工作于甲类状态。输入级和电压放大级采用线性较好的沃尔漫电路，差分管及电流推动管分别为很出名的K170、J74（可用K389、J109孪生对管对换）对管和K214、J77中功率MOS管，功率输出级为2SC5200和2SA1943大功率东芝管并联输出，功率强劲，驱动阻抗2的喇叭也轻松自如，毫不费力。综合运用了我们前面所学的知识。设计完全符合要求关键词：合并式 功率放大器 双声道 Combined type power amplifierAbstract Combined type power amplifier is the role of provides certain output to load RL, when RL is fixed, want to output power as high as possible, small nonlinear distortion of the output signal, and the efficiency is as high as possible. Because of the complicated circuit adopts a direct coupling mode, in order to guarantee the circuit work stable, effective measures must be taken to suppress the zero drift. In order to obtain the output power is large enough to drive the load of work, so we need to have enough high voltage amplification factor. Therefore, the good performance of the combined type power amplifier by the input stage, promote the level and output level components. Audio power amplifier is a very mature technology field, Audio power amplifier is a very mature technology field, in the modern audio popularization, development and application of great. Audio power amplifier is not only consumer products (sound) equipment indispensable, but also widely used in the control system and the measurement system.in the modern audio popularization, development and application of great. Audio power amplifier is not only consumer products (sound) equipment indispensable, but also widely used in the control system and the measurement system. This amplifier uses a typical OCL power amplifier, full-complementary symmetrical pure class a DC structure, power amplifiers are working at every level of magnification in a state. Input amplifier and voltage amplifier with better wall diffuse linear circuits, difference in charge and current drive pipe were very famous K170, J74 (K389, J109 twin tube on the power tube) and K214, J77 MOS, power output stage for 2SC5200 and 2SA1943 high power Toshiba tube parallel output, power strong, driving impedance 2 ohms speaker is relaxed, effortless. Comprehensive use of our previously learned knowledge. The design fully meets the requirementsKey words：The combined type power amplifier dual track- 34 -引言在现代音响普及中，人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的不同，令对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。所以，就高保真度功放而言，应该达到电气指标与实际听音指标的平衡与统一。设计并实现合并式功率放大器，功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL（扬声器）提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出的信号的非线形失真尽可能的小，效率尽可能的高。用软件对OTL功率放大器进行仿真实现。根据实例电路图和已经给定的原件参数，使用软件模拟电路，并对其进行静态分析，动态分析，显示波形图，计算数据等操作。 现在功率放大器，提高了音质。不仅在专业的场所还是休闲娱乐时，人们都喜欢音质好的功率放大器。因此功率放大器在公共场、家庭等都得到了广泛的应用，给许多音乐爱好者带来了兴趣，从而得到了更好的发展。因为我的专业是电子信息科学与技术，对本次的设计的成功很有自信。希望在这次设计过程中，能够进一步提高我的动手能力，把所学知识与实践相结合，把这个设计做得更好。功放在一个音响系统中，是个非常重要的组成部分。功率放大器是将音频电压信号转化成音频信号并驱动扬声器发声的一种设备。功率放大器在扩声系统中起着极其重要作用，如果没有功率放大器，扬声器就不能放声,也就无扩声可言。合并式功放电路是在合并式功放电路的基础上改进而成的。噪声和交流声极小，对低频响应和失真度有了改进，提高了电路的对称性和开环指标。功率放大器在国内的研究现状，从使用元件的角度来看，有电子管的功率放大器、晶体管功率放大器、场效应管功率放大器、集成电路功率放大器等；从电路结构来看，现在普遍采用合并式电路。 现在我们设计的合并式功放是左右声道合为一体，还可设有高低音调控制装置。早期由于信号源的输出电平都比较低，一般在0.2V左右，因此合并式放大器的输入电平均要在0.2V以下，而现代的信号源已发生很大的变化。如CD机已被广泛使用，现代信号源的输出电平均在0.5-1V之间，因此现代放大器的输入灵敏度要求相应也有变化。当然不管怎么变化，只要满足合并式放大器的前三条就是合并式放大器。前后级放大器是将1讯源选择2电平控制3电压放大这三部分独为一体，纯后级是将电压放大和功率放大独为一体（或两体）有左右各一路输入这种做法可在结构上、分布上、用料上更合理，因此在档次上前后级分体式放大器比合并式要高一些。技术要求： 声道数：双声道 额定输出功率：每声道20W 输入灵敏度：100mv 输入阻抗;50K欧姆 电压增益：40dB 音调控制范围：低音32dB 高音40dB 开机延时噪音1-2s 具有扬声器保护功能 电源：交流220V第一章 设计方案1.1总体方案 1.1.1放大器的功能1) 纯后级功放：在功放电路中，不带信号源选择、音量控制等附属功能的功率放大器称为纯后级功放。后级的输入讯号很单纯，就是承接前级的输出。一般只适用于高档的机或专业机中。2) 合并式功放：将前置放大器和功率放大器两部分安装在同一个机箱内的放大器称为合并式功率放大器。特点：当信号源在一定输入时，放大器的输出可达功率的最佳效果；可以有多组音源输入选择；具有电平控制功能；左右声道全为一体，还可设有高低音调控制装置等。3) 本设计所采用的是合并式功放，因为有以上的特点，而且应用也相当的广泛，所以就采用合并式功率放大器。合并式功放价钱较便宜，且使用方便，完全能够满足一般的家庭需要。1.2总体框图音量控制电路音调控制电路 前置放大 输入级 激励级功放输出级前置放大电路功放