高保真音频功率放大器.docx

1、高保真音频功率放大器摘要在各种电子实验中，电源是最基本的需要。设计出一种高精度的可调输出的电源不但能满足不同电子实验的要求，而且能满足在同一实验中需要使用不同的电压值来测试的要求。本文设计了一种高精度程控稳压电源。该电源的功能由硬件和软件两方面来实现。硬件方面包括变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路、反馈电路、保护电路、程控电路、显示电路以及支持单片机运行的复位和时钟电路。市电220V电压通过变压器流入系统，经过整流、滤波后变成近似的直流电压，再经过稳压部分稳压后获得稳定的直流输出。稳压部分由达林顿管作为调整管，由运放作为反馈取样之后的放大电路，利用放大电路来提高调整管的反应灵敏度电压稳定性。

2、软件方面，使用单片机语言编程，控制程控部分，即：单片机，D/A、A/D部分。该部分作用是控制稳压电路部分的基准电压的输出与调整，同时实现高精度的输出，并且控制数码管显示输出电压。整个电路的设计就是在综合考虑各个模块现有的电路的基础上，选择最佳电路来实现设计目标的。关键词直流稳定电源，整流，滤波，程控，D/A，A/DAbstractIn various electronics experiments, the power supply is the most basic demand.Designing a power supply which has high accuracy and aju

3、stable output can satisfy not only the request of different electronics experiments,but also the demand in same experiment to use different electric voltage values for test.This text introduced a kind of high accuracy distance to control steady press the design of the power supply. The function of t

4、hat power supply is carry out by the hardware and the software both side. The hardware includes transformer, commutate the electric circuit, the filter electric circuit, steady press electric circuit, feedback electric circuit, the protection electric circuit, distance to control electric circuit, t

5、he manifestation electric circuit and support a single slice luck to go of reset with the clock electric circuit. The city gives or get an electric shock the 220 V electric voltage to pass the transformer afflux system, passing by to commutate, the filter becomes similar direct current electric volt

6、age behind, again has been pressed part steadily steady press behind acquire stable direct current exportation. Steady press part from reach Dynatron as to adjust a tube, is put by the luck after being the feedback sampling of enlarge electric circuit, make use of to enlarge electric circuit to rais

7、e an intelligent degree of the reaction of the adjustment tube an electric voltage stability. The software aspect, use a single slice the machine language plait distance, control a distance to control part, namely: Single slice machine, D/A,A/D part. Its part of functions turn to is the exportation

8、of the basis electric voltage that the controls is steady to press the electric circuit parts and adjust, carry out the exportation of the high accuracy in the meantime, and the control figures tube manifestation output electric voltage. The design of the whole electric circuit is the foundation tha

9、t is synthesizing to consider each existing electric circuit up, choose the best electric circuit to carry out the design targetKeywords:DC stable power supply; commutate; filter; programmable control; D/A; A/D绪论稳压电源就是其输出电压相对稳定，它与人们的日常生活密切相关 , 也称为稳定电源、稳压器等。随着电子技术发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，对稳压电源的

10、要求更加灵活多样。电子设备的小型化和低成本化，使稳压电源朝轻、薄、小和高效率的方向发展。设计上，稳压电源也从传统的晶体管串联调整稳压电源向高效率、体积小、重量轻的开关型稳压电源迅速发展。 日常工作中，电子工程师通常根据稳压电源中稳压器的稳定对象，把稳压器分为直流稳压器和交流稳压器两种，并且直流稳压器输出电压是直流，交流稳压器输出电压是交流，两者一般都用市电供电。因此，就可以把稳压电源按稳压器的类型可分为直流稳压电源和交流稳压电源两大类。目录1直流稳压电源的简介 1 1.1直流稳压电源的构成 1 1.2直流稳压电源的分类 1 1.3直流稳压电源的技术指标 12直流稳压电源的设计 3 2.1直流稳

11、压电源设计思路 3 2.2直流稳压电源原理 3 2.3总体电路图 4 2.4单元电路设计与原理说明 4 2.4.1电源变压器 4 2.4.2整流电路 4 2.4.3滤波电路 5 2.4.4稳压电路 6 2.5元器件的选择及参数的计算 63电路误差分析及改进 8致谢 10参考文献 111直流稳压电源的简介1.1直流稳压电源的构成直流稳压电源主要由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等几部分构成。电源变压器把50Hz的交流电网电压变成所需要的交流电压；整流电路用来将交流电变换为单向脉动直流电；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电流中的交流成分（即波纹电压），是指成为平滑的直流电；稳压电路的作用是当

12、输入交流电网电压波动、负载及温度变化时，维持输出直流电压的稳定。1.2直流稳压电源的分类（1）按稳定方式分：参数型稳压器和反馈调整型稳压器（2）按调整元件和负载连接方式分，有并联式稳压器和串联式稳压器（3）按作用器件分，有电子管稳压器、稳压管稳压器、晶体管稳压器、可控硅稳压器等。（4）按调整器件的工作状态分，有线性稳压器和开关稳压器。调整器件工作线性放大状态的为线性稳压器，调整器件工作在开关状态的称为串联式稳压器。（5）按电路的主要部分是集成电路还是分立元件分，有集成线性稳压器、集成开关稳压器和分立元器件组成的稳压1.3直流稳压电源的技术指标（1）电压调整率负载电流0 及温度T不变而输入电压U

13、1变化时，输出电压U0的相对变化量U0/U0与输入电压变化量U1之比值，称为电压调整率，即 一般直流稳压电源的电压调整率SU为1%、0.1%、0.01%不等，其值越小，稳压性能越好。电压调整率也可定义为：在负载电流和温度不变时，输入电压变化时，输出电压的变化量U0，单位为毫伏。（2）稳压系数稳压系数定义为负载不变时，输出电压相对变化量和输入电压相对变化量之比，即， 式中，U1为稳压电路输入直流电压，即整流电路的输出电压。一般情况下S在10-210-4数量级。显然，S越小稳压电路输出电压的稳定性越好。（3）负载调整率（亦称电流调整率） 在交流电源额定电压条件下，负载电流从零变化到最大时，输出电压

14、的最大相对变化量用百分数表示 （4）输出电阻（内阻）当输入电压固定时，输出电压变化量与负载电流变化量之比，称为输出电阻R0，亦称内阻，即 其单位为欧。R0的大小反映了当负载变动时，稳压电路保持输出电压稳压的能力。R0越小负载能力越强，一般R0I2*U2=4.8W2.选择整流电路中的二极管变压器的副边电压U2=16V桥式整流电路中的二极管承受的最高反向电压为：16桥式整流电路中二极管承受的最高平均电流为：0.3查手册选整流二极管IN4001，其参数为：反向击穿电压UBR=50V16V,最大整流电流IF=IA0.3A3.滤波电路中滤波电容的选择滤波电容的大小可用式C=Ui/(t*I) 求得。（1）

15、求Ui： 根据稳压电路的稳压系数的定义：设计要求U05mV，Sr0.005，U0= -12V +12V，Ui=16V代入上式，则可求得Ui=U0/（U0*Sr）；（2）滤波电容C，t=0.01S设定I0=I0max=1.2A则可求得C。3电路误差分析及改进1、综合分析可以知道在测试电路的过程中可能带来的误差因素有：测得输出电流时接触点之间的微小电阻造成的误差；电流表内阻串入回路造成的误差；测得纹波电压时示波器造成的误差；示波器，万用表本身的准确度而造成的系统误差；2、可以通过以下的方法去改进此电路；减小接触点的微小电阻；根据电流表的内阻对测量结果可以进行修正；测得纹波时示波器采用手动同步；采用

16、更高精确度的仪器去检测；根据设计可添加可调电压：Uo=+3V+9V所要求的性能指标，选择集成三端稳压器。因为要求输出电压可调，所以选择三端可调式集成稳压器。可调式集成稳压器，常见主要有CW317、CW337、LM317、LM337。317系列稳压器输出连续可调的正电压，337系列稳压器输出连可调的负电压，可调范围为1.2V37V，最大输出电流I0max为1.5A。稳压内部含有过流、过热保护电路，具有安全可靠，性能优良、不易损坏、使用方便等优点。其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压图3.1管脚 图3.2电路构成的可调电压稳压电源。LM317系列和lM337系列的引脚功能相同，管脚图和典型

17、电路如图3.1和图3.2。 图3.3 39V输出直流稳压电路示意图输出电压表达式为:式中，1.25是集成稳压块输出端与调整端之间的固有参考电压，此电压加于给电阻两端，将产生一个恒定电流通过输出电压调节电位器，电阻常取值，一般使用精密电位器，与其并联的电容器C可进一步减小输出电压的纹波。图中加入了二极管D，用于防止输出端短路时10F大电容放电倒灌入三端稳压器而被损坏。LM317其特性参数：输出电压可调范围：1.2V37V输出负载电流：1.5A输入与输出工作压差U=Ui-Uo：340V能满足设计要求,故选用LM317组成稳压电路。致 谢在我的毕业论文将要完成的时候，想要说的感谢很多。这篇并不太长的

18、论文，不仅使我想到近半年来的艰辛工作，三年来的寒窗苦读，更是我人生最重要的一段时间的一个句号。在这里要感谢郭亚群老师。课题在选题及研究过程中得到郭老师的悉心指导。郭老师多次为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。郭老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人，使我终生受益无穷。对郭老师的感激之情是无法用言语表达的。最后，我要感谢我的母校,感谢她这三年来的培育!参考文献1电子技术基础实验：陈大钦（M）北京华中理工大学电子学教研室20072模拟电子技术基础： 王淑娟、蔡惟铮、齐明（M）高等教育出版社出版2009年5月第一版2009.3电力电子技术：石新春、杨京燕、王毅编、第四版中国电力出版社出版2009年6月4电路原理图与电路板设计教程：夏路易、石宗义（M）北京，北京希望电子出版社，20025 LM317资料（Z）