目 次
1 绪论 . 1
1.1 音响放大器历史和现状 1
1.2 音频放大器的分类 2
1.3 音频放大器常见名词解释 2
1.4 本论文主要研究内容 3
2 设计原理 . 3
2.1 设计思路 3
2.2 总体设计方案 4
2.3 音响放大器各模块设计 6
3 仿真 14
3.1 软件环境. 14
3.2 电路仿真. 15
4 实验电路搭建与参数测试 31
4.1 使用仪器. 31
4.2 功率放大电路. 34
4.3 音调控制器电路. 37
4.4 混合前置放大电路. 43
4.5 音频放大器电路. 46
5 PCB 板设计 49
结论. 51
致谢. 52
参考文献. 53
1 绪论 1.1 音响放大器历史和现状 音响放大器主要由前置放大器,音调放大器和功率放大器组成,是音响系统的主要组成部分。近年来音响产品日新月异,品种繁多,大到各种收音机、组合的音乐中心,小到各种 MP3、手机等电子设备都有一个共同点,就是都有音频输出,也就是都需要有一个放大器。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。音频放大器是一个技术已经相当成熟的领域,几十年来,人们为之付出了不懈的努力,无论从线路技术还是元器件方面,乃至于思想认识上都取得了长足的进步。 经过改革开放 30 年来的高速发展,我国电子音响行业取得了长足的发展,从单一的收音机到现在 CD、VCD、DVD、多媒体音响、GPS、车载多媒体终端等百花齐放,涌现出了一批优秀企业。即便是在经历了自然灾害、人民币升值、原材料大幅涨价等不利因素,我们仍有一大批企业以加强自主创新、优化产品结构、开拓新市场、加强经营管理为手段,面对困难,保持了较高的发展速度。 1906 年美国人德福雷斯特发明了真空三极管,开创了人类电声技术的先河。1927年贝尔实验室发明了负反馈技术,使音响技术的发展进入了一个崭新的时代源]自{优尔^*论\文}网·www.youerw.com/ ,比较有代表性的如威廉逊放大器,较成功地运用了负反馈技术,使放大器的失真度大大降低。上世纪 50 年代,电子管放大器的发展达到了一个高潮时期,各种电子管放大器层出不穷。由于电子管放大器音色甜美、圆润,至今仍为发烧友所偏爱。 上世纪 60 年代晶体管的出现,使广大音响爱好者进入了一个更为广阔的音响天地。晶体管放大器具有细腻动人的音色、较低的失真、较宽的频响及动态范围等特点。 上世纪60 年代初,美国首先推出音响技术中的新成员——集成电路,到了 70年代初,集成电路以其质优价廉、体积小、功能多等特点,逐步被音响界所认识。发展至今,厚膜音响集成电路、运算放大集成电路被广泛用于音响电路。 上世纪 70 年代中期,日本生产出第一只场效应功率管。由于场效应功率管同时具有电子管纯厚、甜美的音色以及动态范围达90dB、THD<0.01%(100kHz 时)的特点,很快在音响界流行。现今的许多放大器中都采用了场效应管作为末级输出。1.2 音频放大器的分类 现在的音频功率放大器主要有电子管式功率放大器、晶体管式功率放大器和集成电路功率放大器等三种。目前,以晶体管或集成电路式功率放大器为主。电子管式功率放大器的生产工艺相当成熟,产品的稳定性很高,离散度极小。它的动态范围比较大,过负载能力强,不容易发生饱和削波失真;电路的负反馈深度较浅,也不容易发生瞬态互调失真。这些使电子管功放音色纯美动听。集成电路功放随着集成电路技术的发展而大量涌现出来,它的突出优点是体积小、电路简单、性能优越和保护功能齐全等。晶体管功放是应用最广泛的形式,它的谐波失真已经减少到 0.5‰以下。场效应管是一种很有潜力的功率放大器件,它是一种噪音小、动态范围大的电压控制器件。另外它还具有负温度特性,音色和电子管机相似,保护电路简单。