3。1 D类功率放大器使用器件简介 14

3。1。1 运放NE5532介绍 14

3。1。2 TDA2030介绍 15

3。2 D类功率放大器单元电路设计 16

3。2。1 主电源电路 16

3。2。2 调音电路 16

3。2。3 功率放大电路 17

3。2。4 TDA2030单声道 18

3。3 D类功率放大器仿真 18

3。3。1 D类功率放大器仿真电路图 18

3。3。2 仿真结果 20

3。4 D类功率放大器功率计算 20

4 电路的比较 21

4。1 模拟电路的比较 21

4。2 波形图的比较 24

4。3 效率的比较 26

结论 27

1 绪论

1。1 音频放大器设计背景

音频放大器的目的是在产生声音的输出元件上重建输入的音频信号，信号音量和功率级都要理想—如实、有效且失真低。音频范围为约20Hz～20kHz，因此放大器在此范围内必须有良好的频率响应(驱动频带受限的扬声器时要小一些，如低音喇叭或高音喇叭)。根据应用的不同，功率大小差异很大，从耳机的毫瓦级到TV或PC音频的数瓦，再到“迷你”家庭立体声和汽车音响的几十瓦，直到功率更大的家用和商用音响系统的数百瓦以上，大到能满足整个电影院或礼堂的声音要求。

1。2音频放大器的发展来自优I尔Y论S文C网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766

上个世纪80年代以前，输出功率仅几瓦的声频功率放大器都要采用分立元件来制作。进入80年代后，国内开始研制生产出一些小功率的功放IC，但由于这些功放IC的性能指标不佳，尤其是可靠性比较差，很快就被国外生产的功放IC所取代。日本生产的HA1392、TA7240曾经是80年代用得非常普遍的功放IC。HA1392与TA7240的输出功率都只有4W-6W。意法SGS公司在80年代初开发生产的TDA2030A算是比较好的一款功放IC，它的输出功率能够达到12W以上。尽管SGS公司在TDA2030A基础上又研制出TDA2040、TDA2050功放IC，使输出功率能够达到24W，但由于它们的电源适用范围只有±22V，如果使用未经稳压的整流滤波直流电供电，它们实际上都只能给4Ω负载输出12W功率。在90年代以前，电子器件生产厂商提供的功放IC输出功率实际都在30W以下。在经过10多年的努力后，美国NS公司和意法SGS公司都在90年代期间相继开发生产出多款输出功率超过30W的功放IC芯片。其中，LM3876、LM3886是美国NS公司的代表作，TDA7294、TDA7295的TDA7296是意法SGS公司的代表作。由于采用分立元件的OTL音频功率放大电路的器件较多，调试点也较多，相对一般实验比较复杂，本文首先从原理上推导分析电路的性能，给出电路能达到的最大的性能指标；接着用Multisim仿真对原理进行了辅助分析和实验电路仿真，最后再动手做实际实验验证原理和仿真结果。本文用到的Multisim10。0是一个用于设计EDA软件1和电子线路仿真2，它可在电路和元件的SPICE参数的基础上，仿真出电路的各种指标，如直流工作点，输入输出波形，晶体管的特性曲线和电路频带，温度影响误差影响等等。本文用到了其中大部分的指标测试功能。