带通功率放大器设计实验报告.docx

1、带通功率放大器设计实验报告1. 设计任务与要求（1） 设计任务设计并制作能输出0.5W 功率的话音放大电路。该放大电路由带通滤波器和功率放大器构成。（2） 基本要求1) 电路采用不超过12V 单（或双）电源供电。2) 带通滤波器：通带为300Hz 3.4KHz ，滤波器阶数不限，增益为20dB 。3) 最大输出额定功率不小于0.5W ，失真度 10% （示波器观察无明显失真），负载（喇叭）额定阻抗为8 W 。4) 功率放大器增益为26dB 。5) 功率放大部分允许采用集成功放电路。（3） 测试要求1) 测量滤波器的频率响应特性，给出上、下限截止频率、通带的增益；2) 在示波器观察无明显失真情况

2、下，测量最大输出功率；3) 测量功率放大器的电压增益（负载： 8 W 喇叭；信号频率：1kHz ）；4) 测量话音放大电路的输入阻抗（信号频率：1kHz）；2. 电路设计过程（1） 带通滤波器根据题目要求，带通滤波器：通带为300Hz 3.4KHz ，增益为20dB ，因此选用一个二阶低通滤波和一个二阶高通滤波器组和实现要求。通过 FilterLab20 软件模拟得到设计图：C30.0068FVCCR16V19.6kVCCR7R84U2A6V3C2C14U1A8.2513.8k1LM324AD11320.068F0.068F1V120.5 Vpk 1kHz 0C4 0.0033FR23.1k1

3、1VDDLM324AD VDD-6V-6VR3R43.5k31.2k根据实际有的电阻、电容将设计图修改为：C30.068FVCCR16V19.6kVCCR7R84U2A6V3C2C14U1A8201.2k1LM324AD11320.068F0.068F1V120.5 Vpk 1kHz 0C4 0.033FR23.1k11VDDLM324AD VDD-6V-6VR3R43.5k31.2k（2） 功率放大器根据题目要求，功率放大器增益为26dB 。20log10Au = 26 Au = 20LM301AD参考 LM 386 芯片的参考说明书得到， Au20 时，的电路设计图为：VCCR1键 = A

4、10k% 056V7 1 5324 8LM3866C1 0.047uFC2 250uFXLV1InputR210k3. Multisim 仿真结果带通滤波器运行得到的增益放大效果： 1） 增益最大时：当频率在1.011KHz 时，增益最大为19.811dB 。2） 当增益为最大增益值减小3dB 时的频率：19.811- 3 16.8dB模拟得到：得到，通带在296.7Hz 3.394KHz 之间。300 - 296.7 100% = 1.1%3003.4 - 3.394 100% 0.176%3.4证明两边误差均小于10% ，在误差范围的要求以内。4. 标有元件值的电路图C30.068 FR1

5、VCC19.6k6VVCCR7R843U2AC2C16V4U1A8201.2k132LM324AD110.068 F0.068 F12V1C40.033 FR23.1k110.5 Vpk1kHz 0VDDLM324ADVDD-6V-6VR331.2kR43.5kVCCR5键 = A 10k6V7 1 5LM386XLV1% 053C66Input2C50.047uF250uF4 8R610kLM301AD5. 实验数据的测量与比较（1） 运放功能测量当输入 Vpp40mV 时，测量数据得到：f KHz0.10.160.20.260.28Vpp mV80176224304336f KHz0.30

6、.350.40.60.8Vpp mV352384416428464f KHz122.42.62.8Vpp mV464464464432416f (KHz)33.23.43.64Vpp (mV )400384344336272f (KHz)4.34.54.95.5Vpp (mV )240224192160由上表可知：4642V= 464mV ，下降3dB 时，V = 328.1mV 。max所以根据上表数据可得，下截止频率在260 280Hz 之间，上截止频率在3.4 3.6KHz 之间，进一步测量得到，但频率为275Hz 时，V = 327mV ，当频率为3.55KHz 时，V = 329mV

7、 。可得截止频率在275 3550Hz 之间。300 - 275 100% 8.33%3003550 - 3400 100% 4.41%3400实测数据误差均小于10% ，在误差范围要求之内。同时，放大倍数：Au = 464 11.674020log Au = 20log11.67 21dB（2） 功放功能测量当信号源输入电压为 30mV ，输入频率为 2.4KHz 时，运放输出口输出电压为320mV ，功放输出口输出电压为6.4V 。计算可得： 6.42P= U 2 = 2 2 0.64W功放放大倍数：符合实验要求。maxR8A = 6.41V 20 320mV 20log A= 20log 20 26dB6. 参考文献【1】模拟电子设计范立南、恩莉、代红眼、李雪飞中国水利水电出版社【2】LM386-1 Low Voltage Audio Power Amplifier XMwAORy8JxbabE6oOo2nmI0uSQ6C4dDJGIgg41NkSP5_TuJLRWZi2vDdzR-1AqoTmp DEW