课程设计**。
院系： 电气工程学院
专业： 电气工程及其自动化
班级： 电自1041班
姓名。学号： 号。
指导教师： 刘强。
2024年 11 月 26 日。
目录。第一章绪论。
第二章系统总体方案设计。
2.1 功率放大电路 3
2.1.1 功率放大电路的特点及主要研究对象。
2.1.2 功率放大电路提高效率的主要途径。
2.1.3 功率放大电路的工作原理。
2.2 音频功率放大系统 5
2.2.1 音频功率放大器的工作原理。
2.2.2 音频功率放大电路。
2.2.3 音频功率放大电路的方案。
第三章元器件的介绍。
3.1 lm386 7
3.2 电容 9
3.3 bjt9013 10
3.4 扬声器 10
第四章 pcb板的布局。
4.1 pcb布局 12
第五章硬件焊接技术及产品调试。
5.1硬件的焊接 14
5.2 产品的调试 15
第六章总结与心得。
第七章致谢。
附录一：参考文献。
附录二：原理图。
随着科学技术的发展，电子技术产品给人们的生活带来了许多方便。工农业生产，科学研究，商贸金融，社会管理及至人们日常生活等都离不开电子技术。机械，材料，信息，微电子，生物，能源，测控，仪器仪表，航天，海洋等几乎所有的科学技术领域都与电子技术密切相关。
功率放大器实机电一体化产品中不可缺少的部分，也是其最基本的部分。功率放大器是机电一体化产品中不可缺少的部分，也是其最基本的部分。功率放大器发展至今，有许多种类和应用，在工业方面，有数控机床的电机驱动，有应用于新型磁轴承开关，也有在电力电子控制技术种的应用。
在通讯方面，有几百毫瓦的蜂窝**发射机、有基站几十瓦的功率放大器、也有上千瓦的电视信号发射机。但所有的功率放大器，其设计所遵循的基本规律几乎是相同的。而它的设计包含了电子电路技术、模拟控制理论、测试技术以及实现智能化的单片机控制技术等。
经过对电路和模电知识的学习，掌握了基本电路的组成，及基本电路元件的功能，设计和工作原理，使自己具有基本的电路设计技能，设计并制作一个音频放大器。本次音频放大器设计制作的核心原件使芯片lm386。lm386放大器是一种很流行的固定增益的功率放大器，它能提供大多3w的交流信号功率输出，具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器，广泛应用于录音机和收音机之中。
在模拟电子线路中，电信号经过放大之后，往往要去推动执行机构完**们所预期的功能，例如推动喇叭发声，推动继电器实现控制等。执行机构要正常工作都需要从电路中获取较大的电能。因此，放大电路的末级均由功率放大器组成。
功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。因此，要求同时输出较大的电压和电流。管子工作在接近极限状态。
一般直接驱动负载，带载能力要强。
研究对象：1） 要求输出功率尽可能大。
为了获得大的功率输出，要求功放管的电压和电流都有足够大的输出幅度，因此器件往往在接近极限运用状态下工作。
2） 效率更高。
由于输出功率大，因此直流电源消耗的哦那个绿也大，这就存在一个效率问题。所谓效率就是负载得到的有用信号功率和电源供给的直流功率的比值。这个比值越大，意味着效率越高。
3） 非线性失真要小。
功率放大电路是在大信号下工作，所以不可避免地会产生非线性失真，而且同一功放管输出功率越大，非线性失真往往越严重，这就使输出功率和非线性失真成为一对主要矛盾。但是，在不同场合下，对非线性失真的要求不同，例如，在测量系统和电声设备中，这个问题显得很重要，而在工业控制系统等场合中，则以输出功率为主要目的，对非线性失真的要求就将为次要问题了。
4） 功率器件的散热问题。
在功率放大电路中，有相当大的功率消耗在管子的集电结上，使结温和管壳温度升高。为了充分利用允许的管耗而使管子输出足够大的功率，放大器件的散热就成为一个重要问题。此外，在功率放大电路中，为了输出较大的信号功率，器件承受的电压要高，通过的电流要大，功率管损坏的可能性就比较大，所以功率管的损坏与保护问题也不容忽视。
降低静态功耗，即减小静态电流。功率放大电路的四种工作状态根据正弦信号整个周期内三极管的导通情况划分为：
甲类：一个周期内都导通。
乙累：导通角等于180°
甲乙类：导通角大于180°
丙累：导通角小于180°
1、 射极输出器——甲类设计输出器的电压增益虽然近似为1。但电。
流增益很大，可获得较大的功率增益。由于它有一突出优点：输出电阻小，带负载能力强，因而常用作集成放大器的输出级。
2、 乙类双电源互补对称功率放大电路工作在乙类的放大电路，虽然管。
耗小，有利于提高效率，但存在严重的失真，使得输入信号的半个波形被销掉了。如果用两个管子，使之都工作在乙类放大状态，但一个在正半周工作，而另一个在负半周工作，同时使这两个输出波形都能加到负载上，而从负载上得到一个完整的波形，这样就解决了效率与失真的矛盾。
功放(功率放大器)的原理就是利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。 因为声音是不同振幅和不同频率的波，即交流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数，应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流及电压放大，就完成了功率放大。
而场效应管则是用栅极电压来控制源极与漏极的电流，其控制作用用跨导表示，即栅极变化一毫伏，源极电流变化一安，就称跨导为1，功率放大器就是利用这些作用来实现小信号控制大信号，从而使多级放大器实现了大功率的输出，并非真的将功率放大了！
音频功率放大电路原理图见附录二：图2-1。
1、印刷板布局与所有低噪声、高品质的电路板布局一样，需要特别注意lm386接地和电路设计布局。接地和星形连接对音频电路板布局有非常好的应用效果。必须避免使用接地层和电源层。
接地层是大面积的铜箔区域，通常用于数字电路板。所有的芯片将接地管脚连接到这个区域，而不是采用单独的走线连接到一个中心接地。在高保真放大器中，这会造成混乱的接地路径，对输出信号产生不利影响。
例如，很容易听见的“嗡嗡”声就是由接地层的接地回路所产生的。
2、输出选项lm386输出驱动电流限制在5ma。示范放大器使用互补达林顿大功率三极管作输出级来获得需要的电流增益，在8ω负载上输出100w的功率。也可以采用低电压驱动型的互补mos-fet作输出级，它们的vgs值必须是低电压，因为lm386的输出限制在4v。
3、音质对于音质，在主观评价上可能会引起一场非常激烈的争论。但是，一般认为在不同的设备间确实可听出有所差异，并且可获得一致的结论。当然，个别测试中也有两种判断情况存在。
因此，在测试中单元的输出水平应该尽可能匹配得较为接近。在个别场合，对于很专业的听众，推荐采用0.1db输出级别的差异，但是1db级别的匹配一般已经足够了。
4、元件选择用于lm386示范放大器的不同电路组件中有一个元件对声音信号质量的消极影响不可否认，许多测试证实，在音频信号通路里，甚至将最好的薄膜和金属薄片聚苯乙烯电容用在输入端也会产生消极的影响。因此，使用电容的时候，就要求在电路焊接上尽可能减少外部因素造成的噪音过大现象。
设计内容：由bjt9013和芯片lm386组成功率放大器。输入：
由驻极体话筒产生输入信号。输出：驱动扬声器发声。
能够设计功率放大电路，掌握电路的工作原理，参数的计算，元器件的选择。掌握lm386管脚的功能，各个元器件的作用。下面给出该电路图的器件清单：
器件清单。如图3-1所示：lm386音频放大器。
图3-1应用特点
lm386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少，电压增益内置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容，便可将电压增益调为任意值，直至 200。
输入端以地位参考，同时输出端被自动偏置到电源电压的一半，在6v电源电压下，它的静态功耗仅为24mw，使得lm386特别适用于电池供电的场合。
特性 静态功耗低，约为4ma，可用于电池供电； 工作电压范围宽，4-12v or 5-18v； 外围元件少； 电压增益可调，20-200； 低失真度；
参数 电源电压范围：4v 到 12v
总谐波失真(thd)+噪声：0.2% @125mw, 8ohm, vs=6v
负载阻抗：8ohm
工作温度范围：0°c 到 +70°c
封装类型：dip
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