用LM1875設(shè)計(jì)一款30Ｗ左右的功放電路論文

陜西國(guó)防學(xué)院電子信息學(xué)院畢業(yè)論文PAGE第26-頁(yè)共27頁(yè)陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目用LM1875設(shè)計(jì)30瓦的功放電路專業(yè)電子信息工程技術(shù)班級(jí)信息3081姓名湯敏超學(xué)號(hào)33308142指導(dǎo)教師孫浩軍二○一○年題目:用LM1875設(shè)計(jì)一款30Ｗ左右的功放電路專業(yè):電子信息工程技術(shù)班級(jí):信息3081作者:湯敏超指導(dǎo)教師:孫浩軍摘要功率放大器，簡(jiǎn)稱“功放”。很多情況下主機(jī)的額定輸出功率不能勝任帶動(dòng)整個(gè)音響系統(tǒng)的任務(wù)，這時(shí)就要在主機(jī)和播放設(shè)備之間加裝功率放大器來(lái)補(bǔ)充所需的功率缺口，而功率放大器在整個(gè)音響系統(tǒng)中起到了“組織、協(xié)調(diào)”的樞紐作用，在某種程度上主宰著整個(gè)系統(tǒng)能否提供良好的音質(zhì)輸出。功放板由一個(gè)高低音分別控制的衰減式音調(diào)控制電路和LM1875放大電路以及電源供電電路三大部分組成，音調(diào)部分采用的是高低音分別控制的衰減式音調(diào)電路，放大電路由LM1875組成，它的作用是將輸入音頻信號(hào)放大，帶動(dòng)音箱系統(tǒng)。本供電電路由一個(gè)濾波電源組成。本設(shè)計(jì)主要由目錄，概述，系統(tǒng)總體方案，各部分功能模塊設(shè)計(jì)，系統(tǒng)電路總圖及原理，心得體會(huì)，參考文獻(xiàn)組成。關(guān)鍵字：功率電路LM1875目錄第一章概述 21.1設(shè)計(jì)要求 2 1.2設(shè)計(jì)目的 21.3功放的發(fā)展史 2第二章系統(tǒng)總體方案 42.1系統(tǒng)組成 42.2音調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 42.3音調(diào)控制電路的分類 4第三章電容器的音調(diào)控制電路分析 5第四章LM1875雙電源供電音頻電路放大器的設(shè)計(jì) 114.1單電源供電回路中獲得正負(fù)電源的電路圖 134.2系統(tǒng)框圖 13第五章各部分功能模塊設(shè)置 145.1音調(diào)調(diào)控制電路 145.2LM放大電路 145.3LM1875主要參數(shù) 145.4電源供電電路 15第六章電路制作與調(diào)試 176.1利用PCB制作電路板 176.2裝配與調(diào)試 17第七章電路圖的制作與繪制中應(yīng)注意的問(wèn)題 197.1SCH繪制中應(yīng)注意的常見(jiàn)問(wèn)題 107.2PCB設(shè)置中應(yīng)注意的問(wèn)題 21第八章總結(jié)和心得體會(huì) 22第九章致謝 24第十章參考文獻(xiàn) 25第一章概述1.1.設(shè)計(jì)要求在音響設(shè)備中，主機(jī)的額定輸出功率不能勝任帶動(dòng)整個(gè)音響系統(tǒng)的任務(wù)，這時(shí)就要在主機(jī)和播放設(shè)備之間加裝功率放大器來(lái)補(bǔ)充所需的功率缺口，而功率放大器在整個(gè)音響系統(tǒng)中起到了“組織、協(xié)調(diào)”的樞紐作用，在某種程度上主宰著整個(gè)系統(tǒng)能否提供良好的音質(zhì)輸出。1.2.設(shè)計(jì)目的1、LM1875功放的構(gòu)造及原理LM1875的組成：變壓，整流，輸入偶和，分頻，分別送入，中置的前級(jí)放大和左右聲道放大管，中置前級(jí)放大后送入中置后級(jí)放大管，然后送入中置音箱，左右聲道送入左右衛(wèi)星音箱。LM1875的構(gòu)造：由直流化電流負(fù)反饋OCL電路、負(fù)反饋電路、電流反饋電路、OCL電路、電源電路、整流濾波電路、輸入電路、功率放大部分、信號(hào)輸出電路組成。原理：LM1875功放板由一個(gè)高低音分別控制的衰減式音調(diào)控制電路和LM1875放大電路以及電源供電電路三大部分組成，音調(diào)部分采用的是高低音分別控制的衰減式音調(diào)電路，其中的R02，R03，C02，C01，W02組成低音控制電路；C03，C04，W03組成高音控制電路；R04為隔離電阻，W01為音量控制器，調(diào)節(jié)放大器的音量大小，C05為隔直電容，防止后級(jí)的LM1875直流電位對(duì)前級(jí)音調(diào)電路的影響。放大電路主要采用LM1875，由1875，R08，R09，C066等組成，電路的放大倍數(shù)由R08與R09的比值決定，C06用于穩(wěn)定LM1875的第4腳直流零電位的漂移，但是對(duì)音質(zhì)有一定的影響，C07，R10的作用是防止放大器產(chǎn)生低頻自激。1.3功放的發(fā)展史功率放大器是一個(gè)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟的領(lǐng)域，幾十年來(lái)，人們?yōu)橹冻隽瞬恍傅呐?，無(wú)論從線路技術(shù)還是元器件方面，乃至于思想認(rèn)識(shí)上都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步?；仡櫼幌鹿β史糯笃鞯陌l(fā)展歷程，對(duì)我們廣大音響愛(ài)好者來(lái)說(shuō)也許是一件饒有趣味的事情。發(fā)展歷史可以分為電子管、晶體管、集成電路、場(chǎng)效應(yīng)管四個(gè)階段。1906年美國(guó)人德福雷斯特發(fā)明了真空三極管，開創(chuàng)了人類電聲技術(shù)的先河。1927年貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了負(fù)反饋技術(shù)后，使音響技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代，比較有代表性的如"威廉遜"放大器，較成功地運(yùn)用了負(fù)反饋技術(shù)，使放大器的失真度大大降低，至50年代電子管放大器的發(fā)展達(dá)到了一個(gè)高潮時(shí)期，各種電子管放大器層出不窮。由于電子管放大器音色甜美、圓潤(rùn)，至今仍為發(fā)燒友所偏愛(ài)。60年代晶體管的出現(xiàn)，使廣大音響愛(ài)好者進(jìn)入了一個(gè)更為廣闊的音響天地。晶體管放大器具有細(xì)膩動(dòng)人的音色、較低的失真、較寬的頻響及動(dòng)態(tài)范圍等特點(diǎn)。在60年代初，美國(guó)首先推出音響技術(shù)中的新成員--集成電路，到了70年代初，集成電路以其質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、體積小、功能多等特點(diǎn)，逐步被音響界所認(rèn)識(shí)。發(fā)展至今，厚膜音響集成電路、運(yùn)算放大集成電路被廣泛用于音響電路。70年代的中期，日本生產(chǎn)出第一只場(chǎng)效應(yīng)功率管。由于場(chǎng)效應(yīng)功率管同時(shí)具有電子管純厚、甜美的音色，以及動(dòng)態(tài)范圍達(dá)90dB、THD<0.01%（100kHz時(shí)）的特點(diǎn)，很快在音響界流行?，F(xiàn)今的許多放大器中都采用了場(chǎng)效應(yīng)管作為末級(jí)輸出。80年代,數(shù)字功放成為了新一代的寵兒.根據(jù)了解，組合音響這一稱謂，應(yīng)該是在80年代以后形成的。在此之前，國(guó)外的人們稱其為“家庭音樂(lè)中心”“或家庭音響中心”那個(gè)時(shí)候主要的配置有，立體聲收音機(jī)、電唱機(jī)、卡座、功放，音箱也實(shí)現(xiàn)了與主機(jī)的分體化，從而能達(dá)到更好的立體聲音響效果。

隨著在1982年CD唱片的出現(xiàn)，使組合音響的效果、體積和性能進(jìn)一步加強(qiáng)，逐步的形成了組合音響的完整性和標(biāo)準(zhǔn)性。但是，當(dāng)時(shí)的組合音響也并非完全像現(xiàn)在這樣的概念，當(dāng)人們一提起組合音響的時(shí)候，印象中就是屬于那種小型桌面型的組合音響。在8、90年代，人們追求的是那種“高大全”形式的組合音響，以顯示其，高檔次、高標(biāo)準(zhǔn)和高性能等等。讓我們來(lái)看看那時(shí)候這類“組合音響”的配置吧，所有的單體器材都是430MM標(biāo)準(zhǔn)尺寸，收音頭、電唱機(jī)，卡座，CD機(jī)，功放有的還是前后級(jí)分體的如山水的B1000型均衡器，還有的配有電子定時(shí)器等等，音箱更是大型化，10寸喇叭單元的算是一般的，更多的使用的是12寸的低音喇叭中高音喇叭也一應(yīng)具全，有的更是在一只音箱中使用了多達(dá)10個(gè)左右喇叭單元的數(shù)量建武的一款就是如此，大有一統(tǒng)音響江山之勢(shì)。那時(shí)這種大型的組合音響占據(jù)著市場(chǎng)的主流，如美國(guó)獅龍，日本的先鋒、建武、山水等等。當(dāng)時(shí)全世界的音響產(chǎn)業(yè)也達(dá)到了一個(gè)空前的高潮期。后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)，這種組合音響體積搞的很大，在安裝、使用上并不方便。于是人們又開發(fā)了能放在桌面上使用的組合音響。當(dāng)時(shí)的代表作有，建武的959，939愛(ài)華D1000等型號(hào)，雖然這種組合音響在體積上有所減小，但是在性能上又有了新的發(fā)展，如在功放內(nèi)設(shè)有CD解碼器，增加外置有源低音箱等，使這種比較小型組合音響的效果發(fā)揮的更出色。進(jìn)入90年代，隨著社會(huì)科技和數(shù)字化的發(fā)展又產(chǎn)生了一些新的音響技術(shù)和視頻技術(shù)，這些都被應(yīng)用在組合音響中，從而也形成了新一代的，以數(shù)字處理為核心的多功能、小型化真正意義上的迷你組合音響。今天，這種組合音響已經(jīng)進(jìn)入了千家萬(wàn)戶，這種音響也會(huì)隨著社會(huì)和科技的發(fā)展將會(huì)以更新的面貌展現(xiàn)在人們面前！第二章系統(tǒng)總體方案2.1系統(tǒng)組成全電路由一個(gè)高低音分別控制的衰減式音調(diào)控制電路和LM1875放大電路以及電源供電電路三大部分組成。2.2音調(diào)控制簡(jiǎn)介

所謂音調(diào)控制就是人為地改變信號(hào)里高、低頻成分的比重，以滿足聽(tīng)者的愛(ài)好、渲染某種氣氛、達(dá)到某種效果、或補(bǔ)償揚(yáng)聲器系統(tǒng)及放音場(chǎng)所的音響不足。這個(gè)控制過(guò)程其實(shí)并沒(méi)有改變節(jié)目里各種聲音的音調(diào)（頻率），所謂"音調(diào)控制"只是個(gè)習(xí)慣叫法，實(shí)際上是"高、低音控制"或"音色調(diào)節(jié)"。高保真擴(kuò)音機(jī)大都裝有音調(diào)控制器。然而，從保證信號(hào)傳送質(zhì)量來(lái)考慮，音調(diào)控制倒不是必須的。

一個(gè)良好的音調(diào)控制電路，要有足夠的高、低音調(diào)節(jié)范圍，但又同時(shí)要求高、低音從最強(qiáng)到最弱的整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程里，中音信號(hào)（通常指1000赫）不發(fā)生明顯的幅度變化，以保證音量大致不變。所謂提升或衰減高、低音，都是相對(duì)于中音而言的。先把中音作一個(gè)固定衰減（或加深負(fù)反饋）然后讓高音或低音衰減小一些（或負(fù)反饋輕一些），就算是得到提升。因此，為了彌補(bǔ)音調(diào)控制電路的增益損失，常需增加一到兩級(jí)放大電路。2.3音調(diào)控制電路的分類

音調(diào)控制電路大致可分為兩大類：衰減式和負(fù)反饋式。衰減式音調(diào)控制電路的調(diào)節(jié)范圍可以做得較寬，但因中音電平要作很大衷減，并且在調(diào)節(jié)過(guò)程中整個(gè)電路的阻抗也在變。所以噪聲和失真大一些。負(fù)反饋式音調(diào)控制電路的噪聲和失真較小，但調(diào)節(jié)范圍受最大負(fù)反饋量的限制，所以實(shí)際的電路常和輸入衷減聯(lián)合使用，成為衰減負(fù)反饋混合式。

1．衰減式音調(diào)控制電路

典型電路如圖所示。C1、C2、W1構(gòu)成高音調(diào)節(jié)器，R1、R2、C3、C4、W2構(gòu)成低音調(diào)節(jié)器。W1旋到A點(diǎn)時(shí)高音提升，旋到B點(diǎn)時(shí)高音衰減。W2旋到C點(diǎn)時(shí)低音提升，旋到D點(diǎn)時(shí)低音衰減。組成音調(diào)電路的元件值必須滿足下列關(guān)系：

（1）R1≥R2；

（2）W1和W2的阻值遠(yuǎn)大于R1、R2；

（3）與有關(guān)電阻相比，C1、C2的容抗在高頻時(shí)足夠小，在中、低頻時(shí)足夠大；而C3、C4的容抗則在高、中頻時(shí)足夠小，在低頻時(shí)足夠大。C1、C2能讓高頻信號(hào)通過(guò)，但不讓中、低頻信號(hào)通過(guò)；而C3、C4則讓高、中頻信號(hào)都通過(guò)，但不讓低頻信號(hào)通過(guò)。

只有滿足上述條件，衰減式音調(diào)控制電路才有足夠的調(diào)節(jié)范圍，并且W1、W2分別只對(duì)高音、低音起調(diào)節(jié)作用，調(diào)節(jié)時(shí)中音的增益基本不變，其值約等于R2/R1。

R1與R2的比值越大，高、低音的調(diào)節(jié)范圍就越寬，但此時(shí)中音的衰減也越大。改變R1或R2后，如要保持原來(lái)的控制特性，有關(guān)電容器的容量也要作相應(yīng)改變，為了避免高、低音調(diào)節(jié)時(shí)互相牽制，有的衰減式音調(diào)電路還加進(jìn)了隔離電阻。作衰減式音調(diào)調(diào)節(jié)的電位器宜用指數(shù)型（Z型），此時(shí)，頻響平直的位置大致在電位器的機(jī)械中點(diǎn)。

以下是一個(gè)實(shí)際的電路圖，其中R1=6.8K、R2=3.3K、R3=5.6K、C1=2200P、C2=0.022、C3=0.01、C4=0.22、W1=W2=50K，R3是一個(gè)隔離電阻。

2．衰減--負(fù)反饋式音調(diào)控制電路

典型電路如圖所示。W1作高音控制，W2作低音控制。W1旋到A點(diǎn)時(shí)高音提升，旋到B點(diǎn)時(shí)高音衰減。W2旋到C點(diǎn)時(shí)低音提升，旋到D點(diǎn)時(shí)低音衰減。為了使電路獲得滿意性能，下面條件必須具備：

<1>信號(hào)源的內(nèi)阻（即前一級(jí)的輸出阻抗）不大。

<2>用來(lái)實(shí)現(xiàn)音調(diào)控制的放大電路本身有足夠高的開環(huán)增益。

<3>C1、C2的容量要適當(dāng)，其容抗跟有關(guān)電阻相比，在低頻時(shí)足夠大，在中、高頻時(shí)又足夠小；而C3的選擇卻要使它的容抗在低、中頻時(shí)足夠大，在高頻時(shí)足夠小。粗略地說(shuō)，就是C1、C2能讓中、高頻信號(hào)順利通過(guò)而不讓低頻信號(hào)通過(guò)；C3則讓高頻信號(hào)順利通過(guò)而不讓中、低頻信號(hào)通過(guò)。

<4>W1、W2的阻值均遠(yuǎn)大于R1、R2、R3、R4。

當(dāng)R1=R2時(shí)，該音調(diào)電路的中音頻電壓增益約等于1。作衰減--負(fù)反饋式音調(diào)調(diào)節(jié)的電位器宜用阻值變化曲線為直線型（X型）的電位器。此時(shí)，頻響平直的位置大約在電位器的機(jī)械中點(diǎn)。第三章電容器的音調(diào)控制電路音調(diào)控制電路如圖2-37（a）所示.是用RC網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的高、低音音調(diào)控制電路.電路的控制特性如圖2-37（b）所示.圖2-37(a）所示電路實(shí)際就是由雙轉(zhuǎn)折頻率的RC網(wǎng)絡(luò)組合而成的。其中，Rwi用于高音控制，當(dāng)其動(dòng)臂上移時(shí)，高音輸出增加，反之則減小；RW2用于低音控制，也是動(dòng)臂上移時(shí)低音輸出增加，反之減小。當(dāng)保持如圖2-37(a）所示中給出的RC元件數(shù)據(jù)的比例關(guān)系時(shí)，電路的控制特性則基本是對(duì)稱的，實(shí)際情況近似于圖中的實(shí)折線。調(diào)整各電位器時(shí)，控制特性則如虛線所示。在控制特性曲線王，最大提升、衰減時(shí)各相應(yīng)轉(zhuǎn)折頻率及對(duì)應(yīng)的傳輸系數(shù)與以前所述曲線相同。這里說(shuō)的提升和衰減，仍然相對(duì)于中音頻而言。所謂提升，就是比中音頻的衰減要小一些。所謂衰減，就是比中音頻的衰減還要大一些。根據(jù)如圖2-37(b)所示中給出的近似關(guān)系式，很容易求出如圖2-37(a)所示中的各RC元件數(shù)據(jù)。這時(shí)，應(yīng)先給出下級(jí)電路的輸人阻抗，即這個(gè)音調(diào)控制電路的負(fù)載阻抗RLa另外，還要給定電路的最大提升、衰減量，即相應(yīng)頻率時(shí)的相對(duì)傳輸系數(shù)。例如，在最大低音提升頻率f'3時(shí)的提升量Ad為最大高音提升量為

由于在大多數(shù)情況下都使控制特性保持對(duì)稱，因此最大衰減量近似為上面兩式的倒數(shù)。這里應(yīng)當(dāng)說(shuō)明，高音時(shí)的衰減實(shí)際上是很大的。從如圖2-37(a）所示的電路可知，當(dāng)Rwi的動(dòng)臂滑到C2上端時(shí)，高音頻信號(hào)受到C2的很大衰減。在圖2-37(b)中沒(méi)有標(biāo)出轉(zhuǎn)折頻率.'2就是這個(gè)原因。下面結(jié)合實(shí)際數(shù)例看一下電路元件的近似求解過(guò)程。假設(shè)Ad=士20dB（10倍），Ag一20dB,RL一50kn,取中音頻率f2＝1kHz,f,＝2kHz,幾＝6kHz，九＝500Hz，幾＝80Hz，為保證Ad，首先應(yīng)取代人已知數(shù)據(jù)，可得

取R2＝5kΩ，則由如圖2-37(b)所示的近似公式得可知當(dāng)時(shí)近似有

代人已知的數(shù)據(jù)，即可以求得另外，由A，和如圖2-37(b)所示中給出的Ao表達(dá)式，可有代人已知數(shù)據(jù)，可得根據(jù)已選定的R2,為便于計(jì)算，選擇R1二51kΩo由如圖2-37(a）所示中的比例關(guān)系可得同樣，由f,的近似式可得由元件比例關(guān)系得出關(guān)于Rwl.Rw2的阻值，首先可以考慮Rw20為滿足要求，可以取但是，還應(yīng)當(dāng)考慮到幾的要求，根據(jù)如圖2-37(b)所示中f冬的表達(dá)式，應(yīng)有由此，根據(jù)已知的R1,R2很容易求出因?yàn)樗肦v}2的阻值也滿足式中的要求，再考慮如圖2-37(a)所示的要求，實(shí)際就可以選取由于電路的控制特性基本對(duì)稱，就不再核算最大衰減量了。不過(guò)應(yīng)當(dāng)指出，上述算法雖然比較簡(jiǎn)單，但在簡(jiǎn)化過(guò)程中忽略了一些影響電路性能的次要因素，因此，誤差要稍大些。另外，由中音頻時(shí)的傳輸系數(shù)A。的表達(dá)式可得也就是說(shuō)，該音調(diào)控制電路對(duì)中音頻率的衰減約為一20dB。為保證中音頻增益，當(dāng)使用這種音調(diào)控制電路時(shí)，應(yīng)增加一級(jí)低放。同時(shí)，音調(diào)控制電路前級(jí)的輸出阻抗應(yīng)當(dāng)較低，一般用射極輸出器即可滿足要求。下級(jí)放大器的輸人阻抗則應(yīng)當(dāng)較高，以利于保證低音控制范圍。例1圖2-38(a)是應(yīng)用在結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管放大器之間的RC衰減式高、低音調(diào)控制電路。圖2-38(b）、(c)R(d)分別為電路的控制特性、輸出特性及失真特性。圖2-38(a)中，結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管VT1接成源極輸出器，因此具有較低的輸出阻抗VT2為共源極放大器，同時(shí)還使用了源極負(fù)反饋，這樣輸人阻抗也很高。但由于使用負(fù)反饋，故使高音控制范圍有所減小。由于vu的輸入阻抗高，故為提高低音控制范圍，Rw2用得較大，Rwi用得并沒(méi)有這樣大。高音控制范圍與Rwi基本無(wú)關(guān)。但增大Rw2對(duì)增加低音控制范圍是有效的。在Rwi,Rw2動(dòng)臂之間加人的47kn電阻主要是用于隔離。因?yàn)橐话惝?dāng)?shù)鸵籼嵘^大時(shí)，很容易對(duì)高音成分形成再調(diào)制而產(chǎn)生失真。串人隔離電阻后，便能減小失真的發(fā)生。另外，當(dāng)信號(hào)源內(nèi)阻較大時(shí)，串人隔離電阻對(duì)于增加高音控制范圍也是有利的。圖2-38(b)給出了高、低音最大提升；最大衰減及平坦位置時(shí)電路的頻響曲線。圖2-38(d)的失真特性表明，當(dāng)電路工作在最大輸出時(shí)，非線性失真是較大的。這是RC衰減式音調(diào)控制電路的不足之處。較典型的衰減式音調(diào)控制電路，圖2-39(b)是實(shí)際控制特性。從圖2-39(a）中所示的電路元器件數(shù)據(jù)可以看出，為了擴(kuò)大電路的控制范圍，有關(guān)元器件的選擇與以前所述的有所不同。電路中，VTl按共射極放大器工作，所以輸出阻抗較高，因此除了在電位器之間加人隔離電阻之外，R1的阻值也應(yīng)選得較大。由于適當(dāng)調(diào)整了有關(guān)元件的比例關(guān)系，低音的提升量增加了不少，調(diào)整R4的阻值可以適當(dāng)限制低音的提升量。VT2,VT3為直接禍合的共射一共集電極電路，從噪聲增益及輸人阻抗等方面來(lái)看，這種放大電路是比較好的。在此電路中，音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)對(duì)中音頻衰減仍可方法。因此，圖3-39(a)所示電路對(duì)中音頻的衰減比上述（見(jiàn)圖2-38)電路略大一點(diǎn)。如果在實(shí)際使用中仍想改變最大提升頻率和轉(zhuǎn)折頻率，那么根據(jù)以上實(shí)例容易得出適當(dāng)?shù)腞C衰減網(wǎng)絡(luò)元件數(shù)值。第四章LM1875的雙電源供電音頻功率放大電路如圖所示為L(zhǎng)M1875的雙電源供電音頻功率放大電路。輸入信號(hào)VIN經(jīng)過(guò)C1耦合到LM1875的1腳，功率放大后從4腳輸出加到揚(yáng)聲器。R5、C5串聯(lián)接在輸出端用以抑制高頻噪聲。正電源+VCC、負(fù)電源-VEE分別接在5腳和3腳，并且采用100μF電解電容與0．1μF小電容并聯(lián)作為電源去耦濾波，其中0．1μF小電容主要濾除高頻噪聲。4.1單電源供電回路中獲得正負(fù)電源的電路圖單電源供電回路中獲得正負(fù)電源的特殊方圖1所示極性變換電路的核心器件為普通的非門。由于輸入端與輸出端被短接在一起，故非門的輸出電壓與輸入電壓相等（Vi＝VO）；這樣，非門被強(qiáng)制工作在轉(zhuǎn)移特性曲線的中心點(diǎn)處，因此輸出電壓被限定為門電路的閾值電平，其大小等于電源電壓的一半，如果我們將非門的輸出端作為直流接地端，就可以把電源電壓VCC轉(zhuǎn)換為±VCC/2的雙電源電壓；此時(shí)的非門起到了一個(gè)存儲(chǔ)電流的穩(wěn)壓器的作用，電路的輸出阻抗較低、因而輸出電壓也比較穩(wěn)定。圖中的非門可以選用74HC00或CD4069等普通門電路，考慮到CMOS非門驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力有限，因此最好將幾個(gè)非門并聯(lián)使用以提高其有效輸出電流，圖中的電容C1、C2起退耦作用，容量可適當(dāng)?shù)厝〈笠恍?/p>

圖2所示電路中的運(yùn)放同相輸入端接有對(duì)稱的串聯(lián)電阻分壓器，而運(yùn)放本身接為電壓跟隨器的形式；根據(jù)運(yùn)放線性工作的特點(diǎn)不難看出：運(yùn)放輸出端與分壓點(diǎn)間的電位嚴(yán)格相等。由于運(yùn)放的輸出端作接地處理，因此運(yùn)放的供電電源VCC就被相應(yīng)地分隔成了兩組對(duì)稱的正、負(fù)電源±VCC/2。

當(dāng)運(yùn)放的輸出電流無(wú)法滿足實(shí)際需求時(shí)，不能象門電路那樣簡(jiǎn)單地并聯(lián)使用；這時(shí)可以將通用型小功率運(yùn)放換為輸出電流較大的功放類運(yùn)放器件，例如常見(jiàn)的TDA2030A。與圖1類似，C1、C2同為退耦電容、加載運(yùn)放同相輸出端的電容C3起到了抑制干擾及濾波的作用對(duì)于大多數(shù)的OTL功放類器件而言，其內(nèi)部一般都設(shè)置了對(duì)稱的偏置電路結(jié)構(gòu)，這就使其輸出端的直流電位近似為電源電壓的一半；根據(jù)上述原理，我們完全可以利用集成功放將單電源轉(zhuǎn)換成為大小相等的雙極性正、負(fù)電源，具體電路如圖3所示。事實(shí)上，由于內(nèi)容參數(shù)的離散性以及自舉電路結(jié)構(gòu)的影響，集成功放輸出端的電壓并不是絕對(duì)的VCC/2，從而造成正、負(fù)輸出電壓不平衡的現(xiàn)象。對(duì)此我們需要將一只10－100kΩ的電位器串聯(lián)在正負(fù)電源之間，并把LM386第③腳輸入端接到電位器的中間抽頭，而第②腳保持懸空。對(duì)電路進(jìn)行上述改進(jìn)后，通過(guò)調(diào)節(jié)功放的直流輸入電平，就可以在芯片的輸出端得到大小非常緊接的正負(fù)電壓值了。4.2系統(tǒng)框圖衰減式音調(diào)控制電路衰減式音調(diào)控制電路LM1875放大電路電源供電電路第五章各部分功能模塊設(shè)計(jì)5.1.音調(diào)控制電路音調(diào)部分采用的是高低音分別控制的衰減式音調(diào)電路，其中的R02，R03，C02，C01，W02組成低音控制電路；C03，C04，W03組成高音控制電路；R04為隔離電阻，W01為音量控制器，調(diào)節(jié)放大器的音量大小，C05為隔直電容，防止后級(jí)的LM1875直流電位對(duì)前級(jí)音調(diào)電路的影響。如圖1：5.2LM1875放大電路放大電路主要采用LM1875，由1875，R08，R09，C066等組成，電路的放大倍數(shù)由R08與R09的比值決定，C06用于穩(wěn)定LM1875的第4腳直流零電位的漂移，0但是對(duì)音質(zhì)有一定的影響，C07，R10的作用是防止放大器產(chǎn)生低頻自激。本放大器的負(fù)載阻抗為4→16Ω。如圖5.3LM1875主要參數(shù)：

電壓范圍：16～60V

靜態(tài)電流：50MmA

輸出功率：25W

諧波失真：＜0.02%，當(dāng)f=1kHz，RL=8Ω，P0=20W時(shí)

額定增益：26dB，當(dāng)f=1kHz時(shí)

工作電壓：±25V轉(zhuǎn)換速率：18V/μS5.4電源供電電路為了保證功放板的音質(zhì)，電源變壓器的輸出功率不得低于80W，輸出電壓為2*25V，濾波電容采用2個(gè)2200UF/25V電解電容并聯(lián)，正負(fù)電源共用4個(gè)2200UF/25V的電容，兩個(gè)104的獨(dú)石電容是高頻濾波電容，有利于放大器的音質(zhì)。如圖3：功放板由一個(gè)高低音分別控制的衰減式音調(diào)控制電路和LM1875放大電路以及電源供電電路三大部分組成，音調(diào)部分采用的是高低音分別控制的衰減式音調(diào)電路，放大電路由LM1875組成，它的作用是將輸入音頻信號(hào)放大，帶動(dòng)音箱系統(tǒng)。本供電電路由一個(gè)濾波電源組成。當(dāng)變壓器輸入25V直流電壓時(shí)，經(jīng)過(guò)濾波電源的濾波輸入LM1875放大電路中實(shí)現(xiàn)功率放大，電路的放大倍數(shù)由R08與R09的比值決定，C06用于穩(wěn)定LM1875的第4腳直流零電位的漂移，但是對(duì)音質(zhì)有一定的影響。最后經(jīng)過(guò)衰減式音調(diào)控制電路調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)合適音量的放大。XDA02功放板由一個(gè)高低音分別控制的衰減式音調(diào)控制電路和LM1875放大電路以及電源供電電路三大部分組成,音調(diào)部分采用的是高低音分別控制的衰減式音調(diào)電路,其中的R02,R03,C02,C01,W02組成低音控制電路;C03,C04,W03組成高音控制電路;R04為隔離電阻,W01為音量控制器,調(diào)節(jié)放大器的音量大小,C05為隔直電容,防止后級(jí)的LM1875直流電位對(duì)前級(jí)音調(diào)電路的影響。放大電路主要采用LM1875,由1875,R08,R09,C066等組成,電路的放大倍數(shù)由R08與R09的比值決定,C06用于穩(wěn)定LM1875的第4腳直流零電位的漂移,但是對(duì)音質(zhì)有一定的影響,C07,R10的作用是防止放大器產(chǎn)生低頻自激。本放大器的負(fù)載阻抗為4→16Ω。XDA02功放板的電源電路如下圖所示,為了保證功放板的音質(zhì),電源變壓器的輸出功率不得低于80W,輸出電壓為2*25V,濾波電容采用2個(gè)4700UF/25V電解電容并聯(lián),正負(fù)電源共用4個(gè)4700UF/25V的電容,兩個(gè)104的獨(dú)石電容是高頻濾波電容,有利于放大器的音質(zhì)。第六章電路制作與調(diào)試6.1利用PCB制作電路板由于此圖較簡(jiǎn)單，在實(shí)驗(yàn)室我們能很快制作出電路板，下面我將制作電路板的詳細(xì)過(guò)程列舉出來(lái)：第1步：利用一個(gè)能生成圖像的軟件生成一些圖像文件，比如用低版本的PROTEL組織SCH，再利用網(wǎng)絡(luò)表生成相應(yīng)PCB圖（不會(huì)PROTEL的話，甚至是WINDOWS的畫筆程序也行)，以備打印。第2步：將PCB圖打印到熱轉(zhuǎn)印紙上（所謂的熱轉(zhuǎn)印紙就是不干膠紙的黃色底襯?。?=》現(xiàn)在有這樣的專門買的紙張。第3步：將打印好PCB的轉(zhuǎn)印紙平鋪在覆銅板上，準(zhǔn)備轉(zhuǎn)印。第4步：用熱轉(zhuǎn)印機(jī)加溫（要很熱）將轉(zhuǎn)印紙上黑色塑料粉壓在覆銅板上形成高精度的抗腐層。第5步：轉(zhuǎn)印機(jī)加溫加壓成功轉(zhuǎn)印后的效果！若你經(jīng)常搞，熟練了，很容易成功。第6步：準(zhǔn)備好三氯化鐵溶液進(jìn)行腐蝕。第7步：效果還不錯(cuò)吧！注意不要腐蝕過(guò)度，腐蝕結(jié)束，準(zhǔn)備焊接。第8步：清理出焊盤部分，剩下的部分用于阻焊。第9步：安裝所需預(yù)定原件并焊接好。第10步：測(cè)試以驗(yàn)證其正確性。通過(guò)上面的方法能容易的得到我們所需要的電路板，但是焊接完的電路成品的效果好壞取決于電路原理圖設(shè)計(jì)的好壞以及制作出的電路板的好壞。6.2裝配與調(diào)試工具準(zhǔn)備：20W電烙鐵一把，萬(wàn)用電表一個(gè)，尖嘴鉗一把，螺絲刀一把，焊錫絲和松香水若干。焊接：焊接時(shí)先焊接跳線，再焊接電阻，再焊電容，再焊整流管，再焊電位器，最后焊LM1875，焊接LM1875前須先把LM1875用螺絲固定在散熱片上，否則在最后裝散熱片時(shí)螺絲很難打進(jìn)去。LM1875與散熱片接觸的部分必須涂少量的散熱脂，以利散熱。焊接時(shí)必須注意焊接質(zhì)量，對(duì)于初學(xué)者，可先在廢舊的電路板上多練習(xí)幾次，然后再正式焊接。調(diào)試：本功放板調(diào)試特別簡(jiǎn)單，電路板焊好電子元件后，要仔細(xì)檢查電路板有無(wú)焊錯(cuò)的地方，特別要注意有極性的電子零件，如電解電容，橋式整流堆，一旦焊反即有燒毀元器件之險(xiǎn)，要特別注意。接上變壓器，放大器的輸出端先不接揚(yáng)聲器，而是接萬(wàn)用電表，最好是數(shù)顯的，萬(wàn)用表置于DC*2V檔。功放板上電注意觀察萬(wàn)用電表的讀數(shù)，在正常情況下，讀數(shù)應(yīng)在30mV以內(nèi)，否則應(yīng)立即斷電檢查電路板。若電表的讀數(shù)在正常的范圍內(nèi)，則表明該功放板功能基本正常，最后接上音箱，輸入音樂(lè)信號(hào)，上電試機(jī)，旋轉(zhuǎn)音量電位器，音量大小應(yīng)該有變化，旋轉(zhuǎn)高低音旋鈕，音箱的音調(diào)有變化。值得一試的實(shí)驗(yàn)：將C6短路，用萬(wàn)用表測(cè)LM1875輸出端的直流電位，看是否是在30MV以內(nèi)，然后接上音箱試兩小時(shí)，用萬(wàn)用表測(cè)LM1875輸出端的直流電位，看直流電位是否在30MV以內(nèi)，如果是的話，則C6這個(gè)電容可以省掉，這樣的話，此放大板就成一個(gè)純直流功放了。第七章電路圖的繪制與制板中應(yīng)注意的問(wèn)題7.1Sch原理圖應(yīng)注意常見(jiàn)問(wèn)題1．零件描述和零件標(biāo)識(shí)有什么區(qū)別？零件描述（LibraryReference）是零件在零件庫(kù)里的名稱，將外形和引腳功能相同的零件取的一個(gè)通用名稱；零件標(biāo)識(shí)是電路圖里用戶根據(jù)需要自行設(shè)計(jì)的名稱，當(dāng)然也不能隨意亂取。一般情況下可以統(tǒng)稱為零件名稱，而不必細(xì)分。2．零件屬性對(duì)話框中的PartFields和ReadOnlyFields有什么用？零件屬性對(duì)話框中的PartFields有兩個(gè)作用，對(duì)于一般零件可以在這些設(shè)置中標(biāo)注零件的參數(shù)；對(duì)于仿真零件可以在這些設(shè)置中設(shè)置有關(guān)仿真的模型參數(shù)。ReadOnlyFields一般用于仿真零件中的仿真模型的定義。3．如何直接更換零件？在要更換的零件上雙擊，在彈出的零件屬性對(duì)話框中的LibRef中輸入新的零件描述，點(diǎn)擊OK按鈕即可完成零件的直接更換。4．如何設(shè)置常用零件的默認(rèn)零件封裝？可以用零件庫(kù)編輯器打開要修改的零件，在零件描述（Description）對(duì)話框中Designator標(biāo)簽頁(yè)里的PartFootPrint1中輸入零件封裝名。此零件封裝名即是該零件的默認(rèn)零件封裝。5．如何直接從原理圖切換到PCB設(shè)計(jì)？點(diǎn)擊菜單Design\UpdatePCB命令，即可實(shí)現(xiàn)原理圖到PCB設(shè)計(jì)的自動(dòng)切換。但要注意打開需要切換的PCB圖，將其他無(wú)關(guān)的PCB圖關(guān)閉，否則會(huì)出現(xiàn)意想不到的問(wèn)題。6．如何批量修改零件屬性？點(diǎn)擊零件屬性對(duì)話框中的Globe按鈕，在整體修改對(duì)話框中可以設(shè)置整體修改選項(xiàng)，在CopyAttributes中輸入有關(guān)替換設(shè)置，如{A*＝B*}則將A開頭的標(biāo)識(shí)符改成以B開頭的標(biāo)識(shí)符號(hào)。7．系統(tǒng)不能識(shí)別零件庫(kù)怎么辦？系統(tǒng)不能識(shí)別零件庫(kù)可以試一下以下解決方法：將打印機(jī)驅(qū)動(dòng)程序重新安裝一遍，如果沒(méi)有打印機(jī)話，可以隨便安裝一個(gè)打印機(jī)驅(qū)動(dòng)程序；有時(shí)候安裝一些軟件后也會(huì)造成系統(tǒng)不能識(shí)別零件庫(kù)，那樣的話可以重新安裝Protel程序。8．原理圖無(wú)法打印怎么辦？原理圖無(wú)法打印可以按以下辦法解決：修改默認(rèn)打印機(jī)；察看打印機(jī)的打印紙?jiān)O(shè)置是否是合適；打印機(jī)不能兼容。7.2PCB設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題1．布線方向：從焊接面看，元件的排列方位盡可能保持與原理圖相一致，布線方向最好與電路圖走線方向相一致，因生產(chǎn)過(guò)程中通常需要在焊接面進(jìn)行各種參數(shù)的檢測(cè)，故這樣做便于生產(chǎn)中的檢查，調(diào)試及檢修（注：指在滿足電路性能及整機(jī)安裝與面板布局要求的前提下）。2．各元件排列，分布要合理和均勻，力求整齊，美觀，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に囈蟆?．電阻，二極管的放置方式分為平放與豎放兩種：（1）平放：當(dāng)電路元件數(shù)量不多，而且電路板尺寸較大的情況下，一般是采用平放較好；對(duì)于1/4W以下的電阻平放時(shí),兩個(gè)焊盤間的距離一般取4/10英寸，1/2W的電阻平放時(shí),兩焊盤的間距一般取5/10英寸；二極管平放時(shí)，1N400X系列整流管,一般取3/10英寸;1N540X系列整流管,一般取4～5/10英寸。（2）豎放：當(dāng)電路元件數(shù)較多，而且電路板豎放時(shí)兩個(gè)焊盤的間距一般取1～2/10英寸。4．電位器：IC座的放置原則（1）電位器：在穩(wěn)壓器中用來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓，故設(shè)計(jì)電位器應(yīng)滿中順時(shí)針調(diào)節(jié)時(shí)輸出電壓升高，反時(shí)針調(diào)節(jié)器節(jié)時(shí)輸出電壓降低；在可調(diào)恒流充電器中電位器用來(lái)調(diào)節(jié)充電電流折大小，設(shè)計(jì)電位器時(shí)應(yīng)滿中順時(shí)針調(diào)節(jié)時(shí)，電流增大。電位器安放位軒應(yīng)當(dāng)滿中整機(jī)結(jié)構(gòu)安裝及面板布局的要求，因此應(yīng)盡可能放軒在板的邊緣，旋轉(zhuǎn)柄朝外。（2）IC座：設(shè)計(jì)印刷板圖時(shí)，在使用IC座的場(chǎng)合下，一定要特別注意IC座上定位槽放置的方位是否正確，并注意各個(gè)IC腳位是否正確，例如第1腳只能位于IC座的右下角線或者左上角，而且緊靠定位槽（從焊接面看）。5．進(jìn)出接線端布置（1）相關(guān)聯(lián)的兩引線端不要距離太大，一般為2～3/10英寸左右較合適。（2）進(jìn)出線端盡可能集中在1至2個(gè)側(cè)面，不要太過(guò)離散。6．設(shè)計(jì)布線圖時(shí)要注意管腳排列順序，元件腳間距要合理。7．在保證電路性能要求的前提下，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力求走線合理，少用外接跨線，并按一定順充要求走線，力求直觀，便于安裝，高度和檢修。8．設(shè)計(jì)布線圖時(shí)走線盡量少拐彎，力求線條簡(jiǎn)單明了。9．布線條寬窄和線條間距要適中，電容器兩焊盤間距應(yīng)盡可能與電容引線腳的間距相符。第八章心得體會(huì)通過(guò)老師的精心指導(dǎo)和幫助，以及自己查資料和認(rèn)真對(duì)待下，完成LM1875功放電路的畢業(yè)論文，通過(guò)所做課題使自己對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)有了一定的了解，同時(shí)對(duì)功放也有了更細(xì)致的認(rèn)識(shí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是總結(jié)檢查學(xué)生在校期間的學(xué)習(xí)成果，是評(píng)定畢業(yè)成績(jī)的重要依據(jù)；同時(shí)通過(guò)畢業(yè)