低噪声超低频功率放大器毕业论文.doc

低噪声超低频功率放大器毕业论文 目录 1 绪论 1 1.1 音频功率放大器简介 1 1.2 前置放大器及功率放大器的发展现状 3 1.3 本课题的研究内容及总体设计方案 4 2 基础知识介绍 5 2.1 放大器常见名词 5 2.2 前置放大器及功率放大器的相关知识 6 2.3 前置放大器的噪声 9 2.4 低通滤波器简介 11 3 芯片及软件介绍 14 3.1 UA741集成运放简介 14 3.2 NE5532集成运放简介 16 3.3 Protel 99 简介 19 3.4 Multisim10.0简介 23 4 放大器设计 26 4.1 系统设计基本要求 26 4.2 系统设计总体方案及框图 26 4.3 低噪声前置放大器设计 28 4.4 低通滤波器设计 30 4.5 功率放大器设计 34 4.6 总体电路原理图 40 5 测试结果 41 5.1 前置放大器测试结果 41 5.2 低通滤波器测试结果 44 5.3 噪声测试结果 48 6 结论 50 参考文献 52 致谢 54 附录 56 附录一 英文文献及翻译 56 附录二 总体电路原理图 73 1 绪论 功率放大器在家电、数码产品中的应用越来越广泛，与我们日常生活的联系越来越密切。随着生活水平的提高，人们越来越注重视觉，音质的享受。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。前置放大器处于处理系统的最前端，用于放大信号、降低噪声干扰、提高信号灵敏度，使系统获得所需的处理数据。低频功率放大器作为音响等电子设备的后级即放大电路，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。此外低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，因此设计出低价格、低噪声、高保真、简洁实用的前置放大器和低频功率放大器是一个发展方向。 1.1 音频功率放大器简介 在现代音响普及中，人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的不同，令对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。[1]。所以，[1]。 音频功率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。 功率放大器[2]随着科技的进步是不断发展的，从最初的电子管功率放大器到现在的集成功率放大器，功率放大器经历了几个不同的发展阶段：电子管功放、 晶体管功放 、集成功放。功放按不同的分类方法可分为不同的类型，按所用的放大器件分类，可分为电子管式放大器、晶体管式功率放大器（包括场效应管功率放大器）和集成电路功率放大器（包括厚膜集成功率放大器），目前以晶体管和集成电路式功率放大器为主，电子管功率放大器也占有一席之地。电子管功率放大器俗称胆机，电子管功放的生产工艺相当成熟，产品的稳定性很高，而离散性极小，特别是它的工作机理决定了它的音色十分温柔，富有人情味，因而成为重要的音响电路形式。电子管电路的设计、安装、调试都比较简单，其缺点是输出变压器、电源变压器的绕制工艺稍麻烦，耗电大、体积大、有一定的使用期限。因此在实际使用中有一定的局限性。现在大功率晶体管种类很多，优质功放电路也层出不穷，因此晶体管功率放大器是应用最广泛的形式。人们研制出许多优质新型电路使功放的谐波失真很容易减少到0.05%以下。场效应管是一种很有潜力的功率放大器件，它具有噪声小、动态范围大、负温度特性等特点，音色和电子管相似，保护电路简单。场效应管生产技术还在不断发展，场效应管放大器将有更为强大的生命力。由于集成电路技术的迅速发展，集成电路功率放大器也大量涌现出来，目前市场上的集成功放产品价格已经很低并且种类也很多 , 典型的有LM1875、TDA1521、TDA1514[3]等。 1.2 前置放大器及功率放大器的发展现状 由于在很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统的任务，这时就要在主机和播放设备之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口，而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。现今功率放大器不仅仅是消费产品(音响) 中不可缺少的设备,还广泛应用于控制系统和测量系统中。然而低频功率放大器已经是一个技术相当成熟的领域，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，乃至思想认识上都取得了长足的进步。目前市场上的集成功放产品价格已经很低并且种类也很多，典型的有LM1875、TDA1521、TDA1514等。这些优质功放模块体积小、性能优越、保护功能齐全、外围电路简单、易制作易调试。最近，一种应用砷化钾MESFET制成的功率放大器MMIC，在移动电话和个人数据终端