车载章频功率放大器设计学士学位论文Word下载.docx

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在大多数情况下，增强系统性能，如更好的声音效果,是促使消费者购买产品的一个重要因素。

音频功率放大器作为音响等电子设备的后级放大电路，它的主要作用是将前级的音频信号进行功率放大以推动负载工作，获得良好的声音效果。

同时音频功率放大器又是音响等电声设备消耗电源能量的主要部分。

目前，音频功率放大器仍以模拟功放为主流产品，模拟功放经历了数十年的不断改进和完善，其技术已发展到了顶峰。

模拟类功放是以线性放大为基础，功率放大器件有电子管和晶体管两类。

按功放静态工作点的设置可分为Ａ类放大，Ａ/Ｂ类放大和C类放大三种。

晶体管功放的最大优点是电源转换效率高（C类功放最大可达55%）、体积小、重量轻、发热量不大、生产成本低。

缺点是转换速率低、偶次谐波失真较大。

音质和可靠性指标都略逊于电子管功放。

随着晶体管制造技术的不断提高和新技术的应用，各项实用性指标和可靠性指标都有很大改善，并不断在向更大的输出功率、更小的体积、更轻的重量、更多的功能和智能化方向发展。

本文介绍了音频功率放大器构成、功能、及工作原理等。

音频功率放大器从电路从结构上来分有，OTL，OCL，BTL。

采用LM1875和TDA1521放大是构成本产品主要部件，接下来将设计方案原理制成PCB板，通过原理图及所要元件焊接电路板，在对电路板进行测试最终完成设计任务。

关键词：

LM1875功率芯片音频功率放大器PCB车载

Abstract

Electronicinformationtechnologyhasdominatedtheapplianceindustryisalmostthedevelopmentofelectronictechnology,withthedevelopmentofthedesigninpoweramplifierfunctionsareconstantlyupdated.Poweramplifier,digitalproductsinhomeapplianceandmoreextensiveapplication,andourdailylifeisclosely.Asstandardoflivingrise,peoplepaymoreandmoreattentiontovisualandaudioenjoyment.Inmostcases,enhancethesystemperformance,suchassoundeffect,itisbettertoconsumerstobuytheproductisoneofimportantfactors.Audiopoweramplifierasacousticselectronicequipmentlevelamplifiercircuitafter,itsmainfunctionistotheaudiosignalbeforeclasstopromotetheworkloadpoweramplifier,obtaingoodeffect.Whileaudioamplifierisacousticsacousticequipment,themainpartofthepowerconsumption.

Atpresent,audioamplifierwithanalogamplifierisstillthemainstreamproducts,experienceddecadesofamplifierimprovementcontinuously,thetechnologyhasalreadydevelopedintopeak.Suchamplifierissimulatedbasedonlinearamplification,poweramplifierdevicehastubesandtwoclasses.TransistorAccordingtothesetpointstaticamplifiercanbedividedintoAkindofamplifier,A/BclassCamplifieramplificationandthree.Thebiggestadvantageisthetransistoramplifierpowerconversionefficiency（Camplifiercan55%）,smallvolume,lightweight,lowcalorificvalue,productioncost.Conversionrateislow,theshortcomingisharmonicdistortion.Qualityandreliabilityindexesareslightlyinferiortubeamplifiers.Withtheimprovementoftransistormanufacturingtechnologyandtheapplicationofnewtechnology,andthepracticabilityandreliabilityindexesaregreatlyimprovedindex,andconstantlytomorepoweroutput,smaller,lighterweight,volume,andmorefunctionsandintelligentdirection.

Thepaperintroducestheaudiopoweramplifierstructure,functions,andtheworkprinciple,etc.Audioamplifiercircuitstructurefromupfromthere,OTL,OCLportion,BTL.UsingLM1875andTDA1521amplifieristhemaincomponentthatconstitutetheproductdesignscheme,PCBprinciplediagramandwantedbyweldingcircuit,inthecomponentcircuitdesigntestfinally。

Keywords:

LM1875powerchipsaudioamplifierPCBvehicle

目 

录

前言

随着车载娱乐系统的发展，对功放部分的要求也越来越高：

大功率、高效率（低散热）、多通道、高保真、智能诊断及保护功能。

传统的AB类功放已经很难满足这些要求，所以功放的发展趋势是在D类功放的基础上，改善EMC性能、降低失真度，并支持数字音源输入。

新兴的全数字音频放大器对数字音源输出的音频信号进行直接处理和放大，可以方便地实现高保真、高效率和低成本的音频放大器，因而可以为数字音源、音频处理和功率放大的整合设计提供了完整的端到端数字解决方案具有推动音箱的能力。

车载音频系统对于功放多通道，高效率，低失真，智能化的要求，使功放模块设计人员在设计功放的时候要面临如下的技术挑战：

如何在有限的散热空间内，实现大功率，多通道输出；

如何监控功放芯片本身的工作状态，保证功放芯片在过温，过压，过流情况下不受损害；

选择怎样的滤波电路，使功放模块通过EMI检测，不干扰其他模块工作，尤其是不对收音模块产生车载功放是车载娱乐系统中不可缺少的一个功能模块。

其作用是将音频输入的信号进行选择与入处理，进行功率放大，使电信干扰小。

本文介绍了音频功率放大器构成、功能、及工作原理等。

第一章概述

功率放大电路主要实现信号电压和电流的放大，以便送到执行机构中去完成某种任务，如使扬声器发声、继电器动作或仪表指示等。

功率放大器是一种十分常用的电子电路，广泛应用于家庭影院、音响系统、立体声唱机、乐器系统、车载娱乐系统、手机、掌上电脑以及LCD监视器、LCD投影仪等电子系统。

本论文的研究主要涉及车载音频功率放大器的设计及仿真。

1．1音响的相关知识简介

1.1.1声音的基本特性嗍

音量：

它与声波的物理量“振幅”有关，声波的振幅大，人耳就感觉声音响，音量大，反之，则声音轻，音量小，音量的大小是人耳听觉的主观感觉。

音调：

是人耳对声音调子高低的主观感觉，声调的高低与声音的物理量“频率”有关，其对应人耳的听觉范围为：

20H乃以0KHz称之为可听声，低于20Hz称为次声，高于20K№称为超声，人耳对3KHz^4KHz的声音最敏感。

音色：

又叫音品或音质，它是由声音的波形决定的，电子管功放的偶次谐波多，奇次谐波少，声音柔美，甜润，晶体管功放奇次谐波多，偶次谐波少，声音冷艳，清丽。

1.1.2音响的结构及参数

音响由前置放大器和功率放大器构成。

前置放大器承担控制任务为主，对各种声音源信号进行选择和处理，对微弱信号放大到O．5V～lV，进行各种音质控制，以美化音色。

功率放大器，承担放大任务，是将前置放大器输出的音频信号进行功率放大，以推动扬声器发声。

功率放大器有电压放大和电流放大之分，对其要求是输出的声音宏亮而不失真。

1.1.3放大器技术指标

1．额定功率：

音频放大器输出失真度小于某一数值（r<

1％）的最大功率称为额定功率，表达式：

Po．-U02／RL，uo为负载两端的最大不失真电压，RL为额定负载阻抗。

测量条件：

可以利用信号发生器输出频率为lKHz，电压UI_20mV正弦信号。

功率放大器的输出端接额定负载电阻RL（代替扬声器），输入端接uI，逐渐增大

输入电压uI，直到Uo的波形刚好不出现谐波失真（r<

1％），此时对应的输出电压为最大输出电压。

测量后应迅速减小UI以免损坏功率放大器。

2．频率响应：

放大器的电压增益相对于中音频‘（1Ⅺ抛）的电压增益下降3dB时所对应的低音频率fi和高音频率fi称为放大器的频率响应。

调节音量控制器使输出电压约为最大输出电压的50％，输入端接音

调控制器，使信号发生器的输出频率f从20Hz~20KH2（保持UI=20mV不变）测出

负载电阻上对应的输出电压uo。

3．输入灵敏度：

使音响放大器输出额定功率时所需的输入电压（有效值）称为灵敏度。

4．噪声电压：

使输入为零时，输出负载I也上的电压称为噪声电压uo。

测量条件；

使输入端对地短路，音量电位器调至最大值，用示波器观察输出

负载RL的电压波形，用交流电压表测量其有效值。

1.2音频放大器分类

长期以来，高品质音频放大器的工作类别，只限于A类（甲类）和AB类（甲乙类）。

其原因在于过去只有电子管这样的器件，B类（乙类）电子管放大器产生的失真使它们甚至在公共广播用