音频功率放大的毕业设计(3)

音响放大器输出失真度小于某一数值(r<1%)的最大功率称为额定功率，表达式；

Po= Uo2/RL (2-1)

U0为负载两端的最大不失真电压，RL为额定负载阻抗。

测量条件如下：信号发生器输出频率为1kHz，电压U1=20mV正弦信号。功率放大器的输出端接额定负载电阻RL(代替扬声器)，输入端接U1，逐渐增大输入电压U1；直到U0的波形刚好不出现谐波失真(r<1%)，此时对应的输出电压为最大输出电压。测量后应迅速减小U1，以免损坏功率放大器。 2、 频率响应

音频功放的频率特性，是反映它对不同信号频率放大能力的物理量。通常采用输出电平随频率变化的关系曲线来描述。指的是振幅频率特性，习惯上称为幅

8

频特性或频率响应(简称为频响)。

在说明音频功放的频率特性时，有两点必须明确给出。即：一是有效频率范围。频率范围，20Hz～20kHz全面反映出该功放的频率特性指标。对于音频功放的频率特性指标而言，其有效频率范围越宽，且在该频率范围内相对参考电平的不均匀度越小。则说明该音频功放的频率特性指标就越好。

放大器的电压增益相对于中音频fo (1kHz)的电压增益下降3dB 时所对应的低音频率f L和高音频率f h称为放大器的频率响应。 3、谐波失真

谐波失真是指信号通过音频设备后，新增加的谐波成分。它是原信号波形中没有的波形变化，是不希望发生的。其值以新增加的谐波成分的均方根值与原信号电压的均方根值的百分比来表示

即：THD?22U2?U32??UnU1 （2-2）

式中 U1— 正弦波基波电压有效值;U2 ,U s. ?Un— 2次、3次、n次谐波电压有效值。谐波失真是电路或器件工作时的非线性引起的。高保真放大器的谐波失真一般应控制在0.05％以下，目前许多优秀的放大器失真度均可达到＜0.01％。降低放大器谐波失真度的措施有：

①施加适量的电压或电流负反馈。 ②选用ft较高、线性好的放大器件。

③尽可能提高各级对管参数的一致性或对称性。

④采用甲类放大，选用优秀的电路，如双差分放大、全互补输出或全对称等。 4、信号噪声比

信号噪声比 (S/N)指信号通过音频设备后增加的各种噪声(如低频呼声、感应交流声、嘀嘀声等)与指定信号电平的dB差值，或信号幅度与噪声幅度之比，其值常用分贝表示，有时也以重放设备输出的绝对噪声电压或电平值来表示，这时标为噪声电平。现代高保真后级功放的S/N一般能达到90dB以上，问题不会很突出。我们知道，多级放大器的S/N主要取决于第一级，故在系统中，我们要着重提高前级或前置放大器的S/N。由于影响S/N的因素很多，提高S/N便显得很棘手，有时费了九牛二虎之力，能使之提高两三个dB已届战果辉煌。而人耳

9

对噪声又很敏感，所以提高S/N往往成为设计及制作的主攻目标。虽然因素很多，但也不是无章可循，除了器件本身的噪声以外、放大器噪声的来源概括起来主要有三个途径：电源干扰、空间干扰和地线干扰。只要从以下几个方面人手，S/N一般便可达到令人满意的水平。

①适当降低信号源的输出内阻。合理设定前级或前置放大器的增益，避免使之过大，能满足系统增益要求略有富余便可，这在业余制作时往往被忽略。

②使用高性能的稳压电源供电。

③各放大级尽可能单独或并联供电(即各级电源端经一只隔离电阻直接与电源连接，并加接退耦电容)。

④严格区分模拟地线与数字地线，各级地线分别定线，一点接地。机壳的接地点应通过试验确定。

⑤合理布线、使输入信号引线尽可能短。超过4cm长的均应使用屏蔽线，屏蔽层单端接地，各电位器、开关外壳也应可接地．小信号放大电路板应远离电源变压器。

10