畢業(yè)設(shè)計說明書第1頁目錄1緒論.31.1課題背景及目的.31.2國內(nèi)外研究狀況.32設(shè)計原理.53前置放大電路.63.1基本差分放大器.63.1.1基本原理電路及特點(diǎn).63.1.2工作原理.73.2長尾式差動放大電路.83.3差動放大器的主要指標(biāo).113.4具有調(diào)零電路的差動放大器.113.5恒流源差動放大電路.124濾波電路類型及分析.134.1低通濾波器.134.2高通濾波器.184.3其它濾波器.205功率放大電路.255.1功率放大電路的特點(diǎn).255.2功率放大電路的工作狀態(tài)分類.275.3電路的組成.295.3.1甲乙類雙電源互補(bǔ)對稱電路.305.3.2甲乙類單電源互補(bǔ)對稱電路.305.3.3復(fù)合管功率放大電路.315.4集成功率放大電路.335.4.1LM324運(yùn)放集成電路.345.4.2TDA2003集成功率放大器.346整體電路原理圖.367安裝調(diào)試與性能測試.377.1運(yùn)放的調(diào)試.377.2功放的調(diào)試.37畢業(yè)設(shè)計說明書第2頁7.3系統(tǒng)調(diào)節(jié).38結(jié)論.39參考文獻(xiàn).40附錄.41附錄A語音放大電路的元件清單.42附錄B集成運(yùn)算放大器LM324的管腳圖及基本參數(shù).42畢業(yè)設(shè)計說明書第3頁1緒論1.1課題背景及目的在日常生活和工作中，經(jīng)常會遇到這樣一些問題：如在檢修各種機(jī)器設(shè)備時，常常需要能依據(jù)故障設(shè)備的異常聲響來尋找故障，這種異常聲響的頻譜覆蓋面往往很廣，需要高亮度的聲音以傳達(dá)消息，例如校園廣播，大型會議等，而僅僅憑人們自己的喉嚨是無法實現(xiàn)的，因而要用到信號放大器。聲音信號頻率低，在放大的過程中極易受到外界的干擾，又如：在打電話時，有時往往因聲音太大或干擾太大而難以聽清對方講的話，于是需要一種既能放大語音信號又能降低外來噪聲的儀器諸如以上原因，具有類似功能的實用電路實際上就是一個能識別不同頻率范圍的小信號放大系統(tǒng)。所以本課題要求采用集成運(yùn)算放大器完成語音放大電路。有利于培養(yǎng)我的技開發(fā)能力和創(chuàng)新精神，并有一定的實用意義。1.2國內(nèi)外研究狀況我國基礎(chǔ)工業(yè)薄弱，特別是核心部件芯片的研究，而功放芯片的研究，與國外相比有一定的差距，在各大高校及廠家大部分實驗用的還是以集成運(yùn)算放大器LM324和功率放大器TDA2003等芯片。隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步，從模擬及混合信號芯片，尤其是放大器類產(chǎn)品發(fā)展趨勢來看，高集成度、兼顧速度與精度、低功耗、較寬的溫度范圍，以及軟件可控等性能，將是未來各個模擬器件供應(yīng)商的新產(chǎn)品呈現(xiàn)的新特點(diǎn)。對于某些中、低端電子產(chǎn)品的成本壓力，使得本土的中小規(guī)模IC供應(yīng)商獲得了良好的發(fā)展機(jī)會，打破歐美供應(yīng)商一統(tǒng)天下的局面，這也將是包括放大器在內(nèi)的模擬類產(chǎn)品的一大特點(diǎn)。放大器產(chǎn)品的發(fā)展主要特點(diǎn)如下：(1)新工藝、新技術(shù)的發(fā)展；(2)放大器類產(chǎn)品在電子系統(tǒng)中的作用越來越重要，不可替代，高精度的放大調(diào)條理電路很難集成在處理芯片中；(3)“定制化”需求是放大器的種類不斷增加的主要推動力之一。工藝方面，BiCom3是TI針對高速度模擬產(chǎn)品而開創(chuàng)的工藝，其高電壓版本BiCom3HV為36VBipolarSiGe工藝，兼顧速度的同時也可實現(xiàn)高電壓的應(yīng)用；HPA07工藝主要應(yīng)用于高精度模擬類產(chǎn)品，應(yīng)用這一工藝的器件具有高精度，小封裝，高SNR等特點(diǎn)，相似的HPA07HV可兼容36V應(yīng)用；除了以上具有代表性的工藝外，TI還有LBC工藝，主要特點(diǎn)是高電壓大功率；A035工藝主要應(yīng)用是畢業(yè)設(shè)計說明書第4頁高密度器件。高精度運(yùn)算放大器一般是指失調(diào)電壓低于1mV的運(yùn)放。TI近期推出了一款高精度的運(yùn)OPA211，是以BiCom3HV為主要工藝開發(fā)的產(chǎn)品。在高速放大器方面，TI能夠應(yīng)用新的工藝提供針對不同應(yīng)用的各類產(chǎn)品，除了可以提供各類電壓反饋型和電流反饋型高速放大器類產(chǎn)品以外，還可以提供高速的JFET輸入高速放大器類產(chǎn)品，其中包括多種可供選擇型號，如OPA656，OPA657及THS4631等，他們都具有不同的帶寬和壓擺率，不同的穩(wěn)定增益范圍，包括獨(dú)立增益穩(wěn)定等主要可供選擇的指標(biāo)，可廣泛應(yīng)用于測試與計量等寬帶寬高輸入阻抗的應(yīng)用場合。在高速視頻放大器方面，TI推出了一系列具有靈活可編程及高集成度的放大器類產(chǎn)品，例如針對視頻應(yīng)用的THS73xx系列產(chǎn)品，針對不同的視頻標(biāo)準(zhǔn)要求，其集成了低通濾波器，部分產(chǎn)品具有內(nèi)部固定增益放大，濾波器帶寬數(shù)字可編程選擇，以及輸入耦合方式選擇等性能。凌力爾特公司專注于提供具有高精確度、低噪聲和高速度性能的放大器產(chǎn)品。這些器件主要分為3類：傳統(tǒng)的高性能放大器產(chǎn)品(包括運(yùn)算放大器、儀表放大器和可編程增益放大器)；高速ADC驅(qū)動器；專用精確高壓側(cè)電流檢測放大器。盡管運(yùn)算放大器已經(jīng)出現(xiàn)幾十年了，使用也相對簡單，但是很多令人振奮的新進(jìn)展仍在不斷出現(xiàn)，從而產(chǎn)生了多種富有吸引力的新產(chǎn)品。這些新產(chǎn)品很多將以改進(jìn)基本功能的形式出現(xiàn)，如提高運(yùn)算放大器的速度、精確度、噪聲和功率性能等，但是更多將以提高集成度的形式出現(xiàn)。凌力爾特公司的LTC6420-20雙路差分ADC驅(qū)動器和LTC6102HV零漂移高壓側(cè)電流檢測放大器就是好例子。LTC6420-20是一種雙路高速全差分ADC驅(qū)動器，具有很好的匹配性能規(guī)格。這使其在I-Q解調(diào)和多通道通信應(yīng)用中尤其有用。在這些應(yīng)用中，驅(qū)動高速ADC的傳統(tǒng)方法是使用高壓、大電流消耗的RF放大器。既然這些RF放大器是單端組件，那么就需要附加電路將信號轉(zhuǎn)換成最高性能ADC所需的差分信號。LTC6420-20與這種傳統(tǒng)方法相比有幾個優(yōu)點(diǎn)。首先，它的功率極低，在很多情況下，可以與ADC共享同一個低壓電源。