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1.音响放大器主要技术指标
1.1音响放大器基本功能
音响放大器基本功能主要有：
话筒扩音，音调控制，音量控制，电子混响，卡拉OK伴唱等功能。
1.2音响放大器的基本组成
1.2.1结构
图1音响放大器结构组成框图
1.2.2各级电压增益分配
话放级混放级音调级功放级
5mv42mv125mv100mv3v
图2各级电压增益分配
电路总增益要求约400~1000，需要合理分配每级增益。
话音放大级由于要求高保真，增益可以设置低，一般为5~10倍左右，混音放大器也要求失真度要小，放大倍数一般为3~5倍左右，功放的增益30倍左右。
2.音响放大器的基本组成
2.1话音放大器
原理图为
图3
采用的LM324放大电路，同向输入方式，由虚短和虚断得
AV=1+R12/R11
该电路放大的倍数为8.5倍。
根据题的具体情况取C11=C13=C14=10uf，R=10KΩ，R12=75KΩ，R11=10KΩ
仿真图为：
图4
2.2.电子混响器
电子混响器的组成框图如图2.2.1所示。
其中，集成电路BBD成为模拟延时器，其内容含有由场效应管构成的多级电子开关和高精度存储器。
在外加时钟脉冲作用下，这些电子开关不断地接通和断开，对输入信号进行取样，保持并向后级传递，从而使BBD的输出信号相对于输入信号延迟了一段时间。
BBD的级数越多，时钟脉冲的频率越高，延迟时间越长。
BBD配有专用时钟电路，如MN3102时钟电路与MN3200系列的BBD配套。
2.3.混合前置放大器
混合前置放大器的作用是将磁带放音机输出的音乐信号与电子混响后的声音信号混合放大，采用加法器运算电路。
原理图：
图6
仿真图为:
图7
根据运放工作于线性区，线性电路叠加定理适用，故输出电压为：
V=-{（Rf/R1）*Vi1+（Rf/R2）*VI2}
Vi1为话筒放大器输出的电压，Vi2为放音机输出的电压，Vo为混合后输出的电压。
所以取相对应的图中R9=30KΩ，R8=10KΩ；音放机输出插孔的信号电压一般为100mV，已基本达到放大的要求。
取R10=30kΩ。
2.4.音调控制器
音调控制器要求只对低音频和高音频的增益进行提升或者衰减，中频区增益为0dB。
因此，音调控制器就由低通滤波器和高通滤波器构成。
原理图：
图8
2.4.1电容C1=C2>>C3，在中、低音频区，C3可视为开路，作为低通滤波器；在中、高音频区，C1、C2可视为短路，作为高通滤波器。
当RP1的滑臂在最左端低频时，对应于提升最大的情况：
图9
当RP1滑臂在最右端时，对应于低频衰减最大的情况：
图10
2.4.2音调控制器的高频等效电路如图所示
C1、C2可视为短路，作为高通滤波器。
图11
图12为RP2的滑臂在最左端时，对应于高频提升最大的情况
图12
图13为RP2的滑臂在最右端时，对应于高频衰减最大的情况
图13
仿真图：
图14
R1，R2,PR1的阻值一般取到几千欧到几百欧。
现在取PR1=470KΩ,有C2=1/2πfL1PR1=0.01uf,R2=51KΩ。
由前述的条件可得，R1=R2=R3=R=51KΩ，PR1=PR2=70KΩ,C1=C2=0.01uf，R4=3R/10=15KΩ,C3=470pf
由于在低音时，音调控制电路输入阻抗近似为R1，级间耦合电容可取Ci=C0=10uf
2.5功率放大器
功率放大器（简称功放）的作用是给音响放大器的负载RL（扬声器）提供一定的输出功率。
当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高，放大电路的核心是集电极电路。
TDA2030A体积小巧，输出功率大，最大功率到达40W左右；并具有静态电流小（50mA以下），动态电流大（能承受3.5A的电流）；负载能力强，既可带动4-16Ω的扬声器，某些场合又可带动2Ω甚至1.6Ω的低阻负载。
图15
如图所示构成TDA2030双电源互补对称功放，
仿真图为：
图16
3．音响放大器的主要技术指标及测试
3.1额定功率
音响放大器输出失真小于某一数值的最大功率为额定功率Pо。
测量方法：
功率放大器的输出端接额定负载电阻
，逐步增大输入电压
，直到
的波形刚好不出现削波失真，此时对应的输出电压为最大输出电压，由
算出额定功率。
3.2音调控制特性
输入信号从音调控制级输入端的耦合电容加入，输出信号从输出端的耦合电容引出。
分别测低音频提升-高音频衰减和低音频衰减-高音频提升这两条曲线。
图17
3.3频率响应
对应的低音频截止频率
和高音频截止频率
，称
为整机电路的频率响应。
测量方法：
音响放大器的输入端接
，调节滑动变阻器，使信号发生器的输出频率
从20HZ至50HZ变化（保持
=5mV不变），测出负载电阻
上对应的输出电压
，画出频率响应曲线，并在曲线上标注
和
的值。
音调控制曲线如图4.3.1所示。
3.4输入阻抗
将音响放大器输入端看进去的阻抗称为输入阻抗
。
如果接高阻话筒，则
应远大于20K。
3.5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称为输入灵敏度
。
测量方法：
先计算电路输出额定功率值时所对应的输出电压值
（额定），使
从零开始逐渐增大，直到电路输出为
（额定），此时对应的
值即为输入灵敏度。
3.6噪声电压
音响放大器的输入为零时，输出负载
上的电压称为噪声电压
。
测量方法：
是输入端对地短路，音量电位器为最大值，用示波器观测出负载两端的电压波形，用交流毫伏表测量其有效值。
3.7整机效率
整机效率表达式为：
4.音响放大器整机试验电路原理图
如图：
图18
5.电路的安装和调试技术
5.1安装与调试
音响放大器是一个小型电路系统，安装前要对整机线路进行合理的布局，一般按照电路的顺序一级一级的布线，功放级应远离输入级，每一级的地线尽量的接在一起，连线尽可能短，否则很容易产生自激。
安装前应检查元器件的质量，安装前应注意功放块、运放、电解电容等主要器件的引脚和极性，不能接错。
从输入级向后级安装，也可以从功放级开始向前逐级安装。
安装一级调试一级，安装两级要进行级联调试，直到整机安装与调试完成。
电路的调试过程一般先分级调试，再级联调试，最后进行整机调试与性能指标调试。
在进行级联时，由于级间相互影响，可能使单级的技术指标发生很大的变化，甚至两级不能进行级联。
产生的主要原因：
一是布线不合理，形成级间交叉耦合，应考虑重新布线；二是级联后各级电流都要流经电源电阻，内阻压降对某一级可能形成正反馈，应接RC去耦滤波电路。
功放级输出信号较大，对前级容易产生影响，引起自激。
集成块内部电路多级点引起的正反馈容易产生高频自激，可以加强外部电路的负反馈予以抵消，可在功放级
脚和
脚之间介入几百皮法的电容，形成电压并联负反馈，可消除叠加的高频毛刺。
5.2额定功率测试
音响放大器输出失真度小于某一数值时的最大功率称为额定功率。
其表达式为P0=V02/RL。
测量P0的步骤如下：
功率放大器的额定输出端接额定负载电阻RL（代替扬声器），逐渐增加输入电压Vi,直到V0的波形刚好不出现削波失真，此时对应的输出电压为最大的输出电压，而后根据公式可得额定功率P0。
注意：
在最大电压测量完成后应迅速减小Vi,否则会破坏功率放大器。
5.3音调控制特性
输入信号Vi从音调控制级输入端的耦合电容加入，输出信号从输出端的藕和电容引出，分别测试低音频提升-高音频衰减和低音频衰减-高音频提升两条曲线
6.Multisim仿真
（1）图20是整机的输入输出仿真：
（A是输入，B是输出）
图20
（2）话音放大器幅频特性的仿真
图21
（3）混合前置放大器幅频特性的仿真
混合前置放大器的频率下限测试如图22：
图22
混合前置放大器的频率上限测试如图23
图23
（4）音调放大器幅频特性仿真
图24
（5）整机幅频特性仿真
图25
7.直流稳压电源的设计
各种电器设备内部均是由不同种类的电子电路组成，电子电路正常工作需要直流电源，为电器设备提供直流电的设备称为直流稳压电源。
直流稳压电源可以将220V的交流输入电压转变成稳定不变的直流电压，直流稳压电源的组成原理图如图所示：
图26
图27
（1）变压电路：
是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。
（2）整流电路：
利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。
（3）滤波电路：
可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。
（4）稳压电路：
稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。
仿真图：
图28
8.实验设计总结与感悟
这次模拟电路课程设计是本学期重大课题。
从最初的选题，开题到写课程设计直到完成课程设计。
其间，查找资料，老师指导，与同学交流，反复修改课程设计，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。
通过这次实践，我了解了音频功率放大器用途及工作原理，熟悉了音频功率放大器的设计步骤，锻炼了设计实践能力，培养了自己独立设计能力。
此设计是对我专业知识和专业基础知识一次实际检验和巩固。
模拟电路课程设计收获很多，比如学会了查找相关资料相关标准，分析数据，提高了自己的制作能力。
不过从开始的原理图的确定上，遇到了一个难题，刚开始用LM386，但在查资料后发现它达不到输出功率20W，所以用TDA2030单通道的功放。
开始着手课程设计的制作，一步一步的做下来。
等做好设计的时候才发现这是个美好的过程，也不枉费自己对这次设计花的时间和精力。
其实这么一次的锻炼可以学到书本里许多学不到的知识，坚韧、独立、思考等。
但是课程设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处。
比如缺乏综合应用专业知识的能力，对材料的不了解等等。
这次实践是对模电知识所学的一次大检阅，使我明白自己知识还很不全面，自己的求学之路还很长，以后更应该在工作实践中不断学习，努力使自己成为一个对社会有所贡献的人。
参考文献
[1] 吴友宇.模拟电子技术基础（第一版）.清华大学出版社，2009
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[4]胡宴如．模拟电子技术[M]．北京：
高等教育出版社，2004
[5]孙梅生.电子技术基础课程设计.高等教育出版社
[6] 姚福安.音频功率放大器设计.山东大学学报，2003
[7]牟小令.高效率音频功率放大器.西南师范大学学报，2003
[8] 康华光，陈大钦，张林.电子技术基础.华中科技大学出版社,2002
[9] 韩克，柳秀山. 电子技能与EDA技术.暨南大学出版社,2004
附录
附录A：
元件清单
原件序号
型号
主要参数
数量
U1,U2,U3
LM324
2
U4
TDA2030
1
D1,D2
1N4007
2
C1
1uF
1
C2,C3,C4,C5,C6,C7,C11,C13
10u
8
C14
22u
1
C15
100u
1
C16
2u
1
R22,R21,R23
100K
3
R1,R2,R3,R4,R7,R8,R16,R17
10K
8
R5
75K
1
R9,R10
30K
2
R11,R13,R15
47K
3
R14
13K
1
R25
1K
1
R24
150K
1
R26
4.7K
1
R27
bell
8
1
C8,C9,C12,C18
CAPACITOR
0.01uF
4
C10
470pF
1
C17
220uF
1
R6,R18
POTENTIOMTER
10K
2
R12
POTENTIOMTER
1K
1
R19,R20
POTENTIOMTER
470K
2
附录B：
原件实拍图
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