模拟电子技术基础课程设计3.doc

模拟电子技术基础课程设计实验报告设计题目：音响放大器指导老师：刘亚军系 别：物理与信息技术系班 级：2009级测控技术与仪器一班姓 名： 吕军龙学 号： 200991044033日 期：2011年6月19日 音响放大器的设计一、 设计的目的1了解集成功率放大器内部电路工作原理；2.掌握其外围电路的设计与主要性能参数测试方法；二、 实验原理1、音频功率放大器是音响系统中不可缺少的重要部分，其主要任务是将音频信号放大到足以推动外接负载，如扬声器、音响等。功率放大器的主要要求是获得不失真或较小失真的输出功率，讨论的主要指标是输出功率、电源提供的功率。由于要求输出功率大，因此电源消耗的功率也大，就存在效益指标的问题。由于功率放大器工作于大信号，使晶体管工作于非线性区，因此非线性失真、晶体管功耗、散热、直流电源功率的转换效率等都是功放中的特殊问题。集成功率放大器和分立元件功率放大器相比，具有体积小、重量轻、调试简单、效率高、失真小、使用方便等优点，使其得到迅猛发展。在通用领域基本取代分立元件功放。1 LA4102集成功放电路工作原理LA4102功放具有集成运放的结构特点，由输入级、中间级和输出级三部分组成，其内部电路如图1所示。图1LA4102集成功放内部电路输入级由VT1、VT2组成差动电路，用以减小温漂，提高输入阻抗和减小噪声。VT3、R4、R5及VT5组成分压网络，一方面为VT1提供静态偏置电压，另一方面为VT5、VT6组成的镜像恒流源提供参考电流。VT4、VT7组成两级电压放大器，具有较高的电压增益。VT8、VT14组成的PNP型复合管与VT12、VT13组成的NPN型复合管共同构成互补对称推挽输出电路。R9、VT9VT11为电平移动电路，给末级功放提供合适的静态偏置。R11接于输出端和VT2的基极之间，构成很深的直流负反馈，可以稳定静态工作点，提高共模抑制比。此集成功放采用单电源供电方式接成OTL电路形式，也可以采用正负双电源供电方式（将脚接负电源）接成OCL电路形式。集成功率放大器由集成功放块和一些外部阻容元件构成。它即可用单电源代电方式接成OTL电路形式，也可以采用双电源供电方式接成OCL电路形式。集成功放块的种类很多。本实验采用的集成功放块型号为LA4102，由三级电压放大，一级功率放大以及偏置、恒流、反馈、退耦电路组成。管脚图如1所示：图2LA4102管脚图LA4102集成功放的封装形式如图 2 所示。各引脚功能如下：输出端；接地；消振；反相输入端；同相输入端；退耦滤波；公共射级电位；接自举电容；正源；空脚。表1LA4102主要技术指标参数实验电路如图3所示，其外围电路元器件的作用如下： C1（10F）：输入耦合电容；C9（470F）：输出耦合电容； C10（100F）：电源去耦电容；C4、C7（510pF）：消振电容；C2、C4(220F)滤波电容，使T1、T2静态工作点更稳定； C3（220F）：前级放大电路电源去耦电容；C6（100F）：自举电容，扩展输出信号动态范围；C8（33F）：去耦电容；C5（33F），R1（8.2k）：与内部电阻R1组成串联负反馈，决定整机电压放大倍数。图3LA4102实验电路图2、功率放大器的主要指标测试：（1）不失真输出功率P0低频功率的测量，一般采用先测出已知电阻中的电流或电压，然后根据公式求得功率。最大失真输出功率的测量是在电路和输出端接固定负载。输入端加低频正弦信号1KHz，用示波器观察负载上的波形。调节输入信号的幅度，使输出信号为最大且不失真，测得输出电压V0（有效值），即可求得（1-1）测量方法：逐渐增加输入信号幅值，使输出波形要削顶时，测量输出电压，计算输出功率。（2）测量电路的最大效率在最大不失真功率下，测电源电压和电流及输出电压，然后求的最大效率。，三、 设计及仪器：示波器一台，晶体管毫伏表，万用表1块，低频信号发生器，实验面包板，万能表，智能电工实验台。四、 设计用的主要器件：集成功放LA4102一块，电阻电容若干。五、 实验数据处理实验测的值: Ii=0.04A, U=0.42V, RL=8.2 Uomax=3.012V, Ui=8.8V表1测的值电源电压Ui电源电流Ii输入信号U输出信号Uomax8.8V0.04A0.42V3.012V计算值最大功率增益最大功率Pomax最大效率max20.280.138W39.28%六、设计总结： 我在做课程设计的时候，做的是集成电路音响放大器，在做第三级放大的时候，发现一个很严重的问题，在放音乐的时候，能发出声音，但是伴随很大的噪声，我们第三级的电路应该是没有错的，因为第三级我是拆了重新做过的，也就是做了两次，但是出现的结果还是一样的. 比如，自己在连接电路后，输出波形有明显的阶越失真，自己找了很久都没能找到原因，就束手无策了，到处找人帮忙，