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1、低频功率放大电路设计与制作第1页，共14页，编辑于2022年，星期四u选题目的和意义低频功率放大器在家电、数码产品中的应用越来越广泛，低频功率放大器在家电、数码产品中的应用越来越广泛，与我们日常生活有着密切关系，是音响等产品中不可缺少与我们日常生活有着密切关系，是音响等产品中不可缺少的设备。其在控制系统和测量系统等产品中的应用也较为的设备。其在控制系统和测量系统等产品中的应用也较为广泛。但是，今天的低频功率放大器还存在许多不足之处，广泛。但是，今天的低频功率放大器还存在许多不足之处，如输出变压器、电源变压器的绕制工艺稍麻烦，耗电较大，如输出变压器、电源变压器的绕制工艺稍麻烦，耗电较大，调试较为
2、困难，使用寿命短等缺陷调试较为困难，使用寿命短等缺陷 第2页，共14页，编辑于2022年，星期四u论文结构1、绪论2、系统设计3、单元模块设计 4、系统调试 5、系统功能、指标参数 第3页，共14页，编辑于2022年，星期四系统设计系统原理 第4页，共14页，编辑于2022年，星期四波形变换电路 介绍我们直接采用施密特触发器进行波形变换与整形，选用高精度、高速运算放大器LF357构成施密特触发器。根据题目要求，变换后的方波要正、负对称，频率为1000Hz，上升和下降时间 1us，电压的峰-峰值为200mV。因为LF357属于FET管，具有良好的匹配性能，输入阻抗高、低噪声、漂移小、频带宽、响应
3、快等特点，完全可以满足技术指标要求。第5页，共14页，编辑于2022年，星期四弱信号前置放大级电路弱信号前置放大级电路 介绍前置放大电路可以采用集成运算放大器构成的前置放大前置放大电路可以采用集成运算放大器构成的前置放大器器,也可以采用专用前置放大器也可以采用专用前置放大器ICIC构成的前置放大器电构成的前置放大器电路路,从经济方面考虑本设计采用的是集成运算放大器方从经济方面考虑本设计采用的是集成运算放大器方案案,设计前置放大器可供选用的集成运算放大器有很多设计前置放大器可供选用的集成运算放大器有很多,有有LF347LF347、LF353LF353、LF357LF357、LF356LF356、
4、0P-160P-16、OP-37OP-37、NE5532NE5532、NE5534NE5534等。主要考虑的技术指标是带宽、电等。主要考虑的技术指标是带宽、电压增益、转换速率、噪声和电流消耗等。压增益、转换速率、噪声和电流消耗等。为提高前置放大器电路输入电阻和共模抑制性能为提高前置放大器电路输入电阻和共模抑制性能,减少输出噪声减少输出噪声,采用集成运算放大器构成前置放大采用集成运算放大器构成前置放大器电路时器电路时,必须采用同相放大电路结构必须采用同相放大电路结构 。第6页，共14页，编辑于2022年，星期四功率放大电路 功率放大电路可由分立元件组成也可以由集成功放组成。功率放大电路可由分立元
5、件组成也可以由集成功放组成。功率放大电路可由分立元件组成也可以由集成功放组成。功率放大电路可由分立元件组成也可以由集成功放组成。分立元件组成的功率放大电路，如果电路选择得好，参分立元件组成的功率放大电路，如果电路选择得好，参分立元件组成的功率放大电路，如果电路选择得好，参分立元件组成的功率放大电路，如果电路选择得好，参数选择恰当，元件性能优良，设计和调试的好，则性能数选择恰当，元件性能优良，设计和调试的好，则性能数选择恰当，元件性能优良，设计和调试的好，则性能数选择恰当，元件性能优良，设计和调试的好，则性能也很优良。也很优良。也很优良。也很优良。在分立元件组成功率放大电路中由三极管、在分立元件
6、组成功率放大电路中由三极管、在分立元件组成功率放大电路中由三极管、在分立元件组成功率放大电路中由三极管、二极管、电阻、电容等器件组成的核心电路，提供了自二极管、电阻、电容等器件组成的核心电路，提供了自二极管、电阻、电容等器件组成的核心电路，提供了自二极管、电阻、电容等器件组成的核心电路，提供了自由调整的余地。但分立元件组成的功率放大电路只要其由调整的余地。但分立元件组成的功率放大电路只要其由调整的余地。但分立元件组成的功率放大电路只要其由调整的余地。但分立元件组成的功率放大电路只要其中一个环节出现问题，则性能会低于一般集成功率放大中一个环节出现问题，则性能会低于一般集成功率放大中一个环节出现问
7、题，则性能会低于一般集成功率放大中一个环节出现问题，则性能会低于一般集成功率放大电路。而且为了不致过载、过流、过热等损坏元件，需电路。而且为了不致过载、过流、过热等损坏元件，需电路。而且为了不致过载、过流、过热等损坏元件，需电路。而且为了不致过载、过流、过热等损坏元件，需要加以复杂的保护电路要加以复杂的保护电路要加以复杂的保护电路要加以复杂的保护电路 第7页，共14页，编辑于2022年，星期四系统调试系统调试 稳压电源的调试稳压电源的调试 电源电压输出值稳定，其正电压输出为+14.8V，负电压输出为-14.7V。虽然运放所加正负电压不对称时可能会引起直流偏移，即在输入信号为0时，输出信号并不为
8、0，但考虑到NE5532的低噪声性能和LM1875在8 负载上，20W输出时总谐波失真为0.015的特点，对正负电压输出微小的不对称不再做调整。在各个电路板上靠近电源侧应加0.1uF和10uF电容，排除电源干扰。第8页，共14页，编辑于2022年，星期四前置放大电路和波形转换电路的调试前置放大电路和波形转换电路的调试 调整直流电源输出为调整直流电源输出为15V15V，插上运放，插上运放NE5532NE5532芯片，芯片，接通直流电源，检查各芯片是否有过热现象，并为稳接通直流电源，检查各芯片是否有过热现象，并为稳压模块加上散热片保证电路的正常运行。在此，我们压模块加上散热片保证电路的正常运行。在
9、此，我们对前置放大电路的两级分开调试，低频功率放大器的对前置放大电路的两级分开调试，低频功率放大器的总增益为总增益为68dB,68dB,两级前置放大器的增益安排在两级前置放大器的增益安排在50dB50dB左左右比较合适右比较合适,每级增益在每级增益在25dB25dB左右左右,以保证充分发挥每以保证充分发挥每级的线性放大性能并满足带宽要求级的线性放大性能并满足带宽要求,从而可保证不失从而可保证不失真真,即达到保真放大质量。即达到保真放大质量。第9页，共14页，编辑于2022年，星期四系统的总调试经上述分单元模块电路分别调试好，使各个模块满足设定的电压增益和功放要求，我们再将各模块连接起来，进行系
10、统整体的调试。第10页，共14页，编辑于2022年，星期四测试结果分析测试结果分析 根据实验结果分析，负载电阻的电压波形根据实验结果分析，负载电阻的电压波形及功率检测，基本满足了实验前所要求的及功率检测，基本满足了实验前所要求的目的，有效的完成了对输入信号的一级、目的，有效的完成了对输入信号的一级、二级放大作用，经过放大电路的输入信号二级放大作用，经过放大电路的输入信号的没有出现明显的失真现象。经整形电路的没有出现明显的失真现象。经整形电路输出的信号上升和下降沿有明显的剑锋脉输出的信号上升和下降沿有明显的剑锋脉冲，占整个周期的冲，占整个周期的8%，使得检测结果的上，使得检测结果的上升时间变得稍
11、有偏差。通过在输入信号前升时间变得稍有偏差。通过在输入信号前加一加一104电容，上述现象得以有效缓解电容，上述现象得以有效缓解 第11页，共14页，编辑于2022年，星期四 总结详细介绍了一种简单实用、价格低的低频功率放大器的电路设计方法,整套设计只需几十元。从实验的各项数据分析,本电路具有很好的频率响应特性,从测得的带宽可以看出,该功率放大器可以很好地实现对低频信号的放大作用,能较好地达到实际要求,也符合理论上的要求。第12页，共14页，编辑于2022年，星期四 致谢通过不断努力，终于完成了此次毕业设计。在此，首先感谢顾凯鸣老师，正是他在万忙之中还抽出宝贵的时间对我进行精心的指导，才使我顺利完成了毕业设计。同时也感谢学院各个领导和老师对我三年来的关心和帮助。使我在大学中学到了许多宝贵的知识和经验。在此，衷心地感谢你们！第13页，共14页，编辑于2022年，星期四结束欢迎各位评委老师提问、指正！欢迎各位评委老师提问、指正！第14页，共14页，编辑于2022年，星期四