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设计指标
- 音频输入信号:35mv;
- 扬声器阻抗:8Ω;
- 最大不失真输出功率:10W;
- 频率响应范围:20Hz~20KHz;
- 低音提升/衰减:±10dB;
- 高音提升/衰减:±10dB;
原理图
高保真音频功率放大器原理
高保真音频功率放大器是一种能够将音频信号放大到足以驱动扬声器的电路,同时保持信号的质量和波形不变。高保真音频功率放大器的主要组成部分有运算放大电路,功率放大电路等。
运算放大器与基本放大电路
运算放大器是一种能够实现各种线性和非线性运算的集成电路,比如加法、减法、积分、微分、比较等。运算放大器的基本特性是输入阻抗很高,对输入信号的影响较小,输出阻抗很低,输出信号不容易失真。开环增益很大,对输入信号的相应能力强。运算放大器可以根据外接反馈电阻的不同,构成不同的放大电路。
- 同相放大电路:在同相放大电路中,输入信号和输出信号的相位是相同的。输入信号通过电阻加到运算放大器的非方向输入端,而反相输入端通常接地,通过这种放大电路,可以增大输入信号的幅度。以下为同相放大电路的电路示意图,以及其输出电压的计算公式。
其输出电压为:
V_0=v_i+\frac{V_i}{R_1} R_2
其中v_0为输出电压,v_i为信号输入电压,R_1,R_2为回路中的电阻阻值。
- 反相放大电路:在反相放大电路中,输入信号与输出信号的相位相反,输入信号接入运算放大器的反相输入端,非反相输入端接地。这种电路可以提供反相的信号,对于一些需要相反输出的场合很有用。
其输出电压为:
v_O=-R_2/R_1 v_ⅈ
集成运算放大器LM324
LM324是一种四路独立运算放大器的集成芯片,其有单电源供电、低功耗、宽工作温度范围等优点。LM324的每个运算放大器都有两个输入端(正输入端和负输入端)和一个输出端,可以根据需要连接不同的反馈电阻来构成不同的放大电路。
功率放大器TDA2030
TDA2030是一种单声道功率放大器的集成芯片,它具有高输出功率表,低失真,热保护等优点,TDA2030的输入端可以接收来自运算放大器或其他信号源的音频信号,输出端可以直接驱动一个8Ω或4Ω的扬声器。
其输出功率的计算公式:
P=v^2/R
其中P为输出功率,V为输出的有效电压,R为扬声器阻抗。