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高效率音频功率放大器的研制白林景，邵光存，李岸然，常兴连，王振伟（山东省科学院激光研究所，山东济宁 272100） 摘 要：本设计以高效率D类功率放大器为中心，输出开关管采用高速场效应管，连接成互补对称H桥式结构，兼有输出1: 1双变单电路和输出短路保护功能，比较理想地实现了输出功率大于2w，平均效率可达到75%的高效音功率放大器。
关键词：D类音频功率放大器； PWM调制器； H桥功率放大器中图分类号： TN722. 1 文献标识码：A引言全球音频领域数字化的浪潮以及人们对音频节能环保的要求，要求我们尽快研究开发高效、节能、数字化的音频功率放大器。传统的音频功率放大器工作于线性放大区，功率耗散较大，虽然采用推挽输出，仍然很难满足大功率输出；而且需要设计复杂的补偿电路和过流，过压，过热等保护电路。
D类开关音频功率放大器的工作于PWM模式，将音频信号与采样频率比较，经过自然采样，得到脉冲宽度与音频信号幅度成正比例变化的PWM波，经过驱动电路，加到MOS的栅极，控制功率器件的开关，实现放大，放大的PWM信号送入滤波器，还原为音频信号。从而实现大功率高效率的音频功率放大器。
系统电路本文采用H型桥式D类功率放大电路，电路如图一所示。图一 音频功率放大器电路（1） 三角波产生电路利用NE555构成的多谐振荡器以恒流源的方式对电容线性冲、放电产生三角波。
接通电源瞬间，NE555芯片的3脚输出高电平，二极管D2、D3 截止，D1、D4 导通， Vcc通过T1 , T2 , R1 ,D1 对电容C1 恒流充电，当C1 上电压达到2 /3Vcc时，NE555芯片的输出发生翻转，即3脚输出低电平，此时，D2、D3 导通， D1、D4 截止，电容C1 通过D2 , T3 ,T4 , R2 恒流放电，直到C1电压等于1 /3Vcc，电容又开始充电，如此循环，电容C1上可以得到线性度良好的三角波。为了提高带负载能力，输出通过由LM358A组成的电压跟随器。
输出三角波频率的计算：电阻R1 上电压等于T1 的VVbe≈ 0. 7V，故流过R1 的电流I = 0. 7V /300Ω = 2. 33mA，忽略T1 的基极电流，则流过R1 的电流即为T2 的射级电流，约等于T2 的集电极电流，故C1 的充电电流约为2mA，同理， C1 的放电电流约为2mA。设充电时间为t1 ，放电时间为t2 ，则有：23Vcc =13Vcc +i *t1C13Vcc =23Vcc -i *t2C可得三角波的周期： T = t1 + t2 =2Vcc *C3 *i故三角波频率为： f =3 *i2Vcc *C(2)前置放大电路 前置放大电路采用低噪声、高速运放的NE5532运算放大器，组成增益可调的同相宽带放大电路。
功放最大不失真输出时，负载上等效正弦波的电压峰峰值为VP - P ，载波调制的调制波（正弦波）最大峰峰— 27 —值为VP - Pm ax ，对应的调制放大增益为AV2 =VP - PVP - Pm ax，运算放大电路中反馈电阻为R8 ，反相端电阻R7 ，则前置放大器的增益AV1为：AV1 = 1 +R8R7，通过选取调制波的峰值电压VP - Pm ax和调整R8 的阻值，可实现整个功率放大单元的电压增益连续可调。（3）脉宽调制（ PWM）电路 采用高速、精密的比较器芯片，以音频信号为调制波，频率为f的三角波为载波，两路信号均加上1 /2Vcc的直流偏置电压，通过比较器进行比较，得到幅值相同，占空比随音频幅度变化的脉冲信号。
（4）驱动电路 驱动电路由施密特触发器芯片和三极管组成，两个三极管组成的互补对称式射极跟随器。PWM信号经过驱动电路后，形成两个前后沿更加陡峭的倒相脉冲，两脉冲之间有一定的死区时间，防止了桥式驱动电路出现直通现象。
（5） H型桥式驱动电路 由场效应管组成的功率开关管和四阶巴特沃兹LC滤波电路组成。T9、T12导通， T10、T11截止时，负载上的电压降VM AB0 =Vcc; T10、T11导通，T9、T12截止时，负载上的电压降VAB = - Vcc，因此，负载上的电压降可达到2倍的电源电压。
解调信号放大后经过LC滤波送到扬声器。（6）短路保护电路 短路（或过流）保护电路采用0. 1过流取样电阻与扬声器串联方式， 0. 1电阻上的取样电压经过由NE5532组成的减法放大器进行放大。
电压放大倍数为：Av =R19R17经放大后的音频信号再通过由D9、C9、R20组成的峰值检波电路，检出幅度电平，送给电压比较器U7的“ + ”端，U7的“—”端电平设置为5. 1v，由R22和稳压管D12组成，比较器接成迟滞比较方式，一旦过载，即可锁定状态。正常工作时，通过0. 1上的最大电流幅度Im =Vcc /(R + 0. 1) , 0. 1上的最大压降为0. 1 *Im ，经放大后输出的电压幅值为Vim *AV = 0. 1 *Im *AV ，检波后的直流电压稍小于此值，此时比较器输出低电平， T13截止，继电器J1不吸合，处于常闭状态，电源Vcc通过常闭触点送给功放。
一旦扬声器两端短路或输入电流过大， 0. 1上电流、电压增大，经过电压放大、峰值检波后，大于比较器反相端电压，则比较器翻转为高电平并自锁， T13导通，继电器吸合，切断功放Vcc电源，功放电路得到保护。R21、C11、D10、D11组成开机延时电路，防止开机瞬间比较器自锁，关机后C11上的电压通过D10快速放掉，以保证再开机时C11的起始电压为零。
讨论D类放大器工作于开关状态，无信号输入时无电流，而导通时，没有直流损耗。事实上由于关。
2.电子类的毕业论文
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3.本科毕业论文能抄袭么
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4.直流稳压电源 毕业论文
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编号：JX/GC7.5-04-JL06
学校代码10857学号20122111322
分类号密级公开毕业设计（论文）
（直流稳压电源的设计）
学历层次| 高职|
教学系名称|电子工程系|
专业名称|电子信息工程技术|
学生姓名|郑磊|
指导教师|国佳|
2015年4月2日
摘要
直流稳压电源由于具有效率高、体积小、重量轻的特点，近年来获得了飞速发展。直流稳压电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使直流稳压电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。本文主要采用变压、整流、滤波、稳压的流程思路将输入220V交流电转换成电压9V的直流电。直流开关稳压器中所使用的大功率开关器件价格较贵，其控制电路亦比较复杂，另外，开关稳压器的负载一般都是用大量的集成化程度很高的器件组成的电子系统。晶体管和集成器件耐受电、热冲击的能力较差。因而开关稳压器的保护应该兼顾稳压器本身和负载的安全。保护电路的种类很多，本文介绍了极性保护、程序保护、过电流保护、过电压保护、欠电压保护以及过热保护等电路。通常选用几种保护方式加以组合，构成完善的保护系统。直流高压稳压电源的长期稳定性主要受温度的影响，文中分析了直流高压稳压电源的构成原理，建立了温度稳定性的数学模型，给出了精确和可行的定量计算方法，并应用到具体的实例中加5.12（用模拟万用表欧姆档测量二极管的电阻，当电阻显示为较小值时，
5.求 直流稳压电源电路设计的 毕业论文
直流稳压电源是常用的电子设备，它能保证在电网电压波动或负载发生变化时，输出稳定的电压。
一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值。本设计给出的稳压电源的输出电压范围为0~18 V，额定工作电流为0.5 A，并具有"+"、"-"步进电压调节功能，其最小步进为0.05 V，纹波不大于10 mV，此外，还可用LCD液晶显示器显示其输出电压值。
1系统硬件设计 本系统由电源模块、调压模块、D/A转换模块、显示与键盘模块组成，图1所示是该直流数控稳压电源的结构原理框图。 1.1系统电源模块 在图1中，220 V市电经220 V/17.5 V变压器降压后得到的双17.5 V交流电压，经过一个全桥整流后可得到±21 V两路电压，其中一路+21 V电压供给调整管，作为电源对外输出，另一路经三端稳压器7815得到+15 V，再经过7805得到+5 V的电压。
-21 V的电压则经三端稳压器MC7915得到-15 V电压，以作为系统本身的工作电源。 1.2电压调整模块 该稳压电源中的电压调整模块电路如图2所示。
其中调整管采用复合管形式（由Q1、Q3组成），以实现大电流输出，由于该设计要求Iomax=0.5 A,Iomin=0 A,Pm=(Vimax-Vomin)Iomax=(18-0)*0.5=9 W，因此，本电路中的调整管可选TIP41（其Icmax=6 A>Iomax=0.5 A;Pcw=65 W>9 W,VCEOmax=100 V>18 V），当然，也可以选用2N5832。 电路的比较放大采用运放NE5534来设计，该器件具有共模抑制比高，响应速度快和压摆率高的特点。
设计时可由R10、R11A、R12组成分压取样电路，并要求R10/(R11A+R12)=1/4，即当输出电压存在△UO=0.05 V时，△Ua=0.04 V，这与DAC的输出（10/255=0.04V=1LSB）变化一致。事实上，经过DAC转换以将电流转换为电压并进行电压放大后，即可将得到的10 V电压送比较器NE54534的同相端作为比较的基准电压。
由于DAC0832是8位的D/A转换器，故有255步进。由此，当CPU控制DAC变化1LSB时，其对应Va的变化为0.04 V，故Uout的可调变化量为0.05 V（步长）。
NE5534和Q1、Q3及取样电路构成的负反馈电路可实现调节输出电压的目的（稳压）。 电路中的过流保护由R9与02完成。
当Io>0.7A时，VR9=R9Io≥1*0.7=0.7 V，此时Q2导通，并对调整管Q3的基极分流，使TIP41的导通电阻增大，输出电压降低，从而达到过流保护的目的。必要时，也可接入一红色发光二极管作为过流指示。
该系统的短路保护采用保险管来完成。 1.3 D/A转换模块 本系统中的数模转换电路如图3所示。
它由DAC0832、两级低漂移的运放μA714及VREF电路组成。DAC0832和运放U3A将CPU发出的8位二进制数据转换成0~-5 V的电压，然后经运放U3B反向放大2倍，以得到0~10 V电压。
因此，该DAC的转换分辨率为10/(28-1)=0.04 V，即CPU输出给DAC的数据变化为1 Bit,DAC输出电压的变化为0.04 V。VREF电路为DAC提供基准电压，调节R5A，可使基准电压保持为5 V。
1.4显示与键盘模块 本电源中的电压显示与键盘电路如图4所示。当输出电压经R13限流和R14取样后，即可送如TLC2453-1进行模数转换。
图4中的TLC2453-1为11通道、12位串行A/D转换器，具有12位分辨率，转换时间为10μs，有11个模拟输入通道，3路内置自测试方式，采样率为66 kbps，线性误差±1LSBmax，同时带有转换结果输出EOC，并可单、双极性输出。通过其可编程的MSB或LSB前导可编程输出数据长度。
TLC2453-1的时钟频率选用4.1 MHz，电源输出电压Uo的取样信号从IN0输入，芯片的I/O时钟端、数据输入端、转换数据输出端、片选端分别与AT89S51单片机的P2.3、P2.2、P2.1、P2.0相连，然后经单片机处理后从P0口输出，在经排阻9A472J驱动后送字符型液晶显示屏SMC1602A显示输出电压。电路中AT89S51单片机的晶振频率选用12 MHz,P1.0~P1.3接调压按钮。
增加电压时，粗调用按键S1，步进为1 V，细调用S2，步长为0.05 V；减小电压时，粗调用S3，步长为1 V，细调用S4，步调为0.05 V。这样，经过它们的有机结合便可将输出电压调节到所需的电压。
。
6.大一电气2000字论文
近年来，随着我国经济的高速发展以及国防实力的显著提高，我国的工业化水平也有了质的飞越。
电气在工业化的今天有着不可替代的作用。电气工程及其自动化专业和人们的日常生活以及工业生产密切相关，发展非常迅速，已经成为高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。
电气给人们的生活带来了很大的便利，人们也由此进入了电气时代。电气工程及其自动化是一门综合性较强的学科，其主要特点是强弱电结合，机电结合，软硬件结合。
电气化作为工业化的基础和重要组成部分，在加快我国现代化建设的进程中起到相当重要的作用，各个行业的发展对电气专业人才的需求也在不断扩大。关键字：电气，自动化（一）对电气专业的认识电气工程及其自动化专业属于一级学科，在学科建设方面它包含五个二级学科。
分别是 电机与电器 ；电力系统及其自动化 ；高电压与绝缘技术 ；电力电子与电力传导 ；理论电工与新技术科。电气工程的主要特点是以强电为主、弱电为辅、强弱电结合，电工技术与电子技术相结合、软件与硬件结合、元件与系统结合，具有交叉学科的性质，电力、电子控制、计算机多学科综合，是“宽口径”专业。
本专业培养能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域工作的宽口径“复合型”高级工程技术人才。该领域对高水 平人才的需求很大。
据估计，随着国外大企业的进入，在这一专业领域将出现很大缺口，那时很可能出现人才供不应求的现象。电气与人们的生活紧密相连，其产品也很容易为人们所接受，正是由于这种种优势，才使得电气工程及其自动化专业被许多人所追捧。
电气工程及其自动化专业对广大考生有很强的吸引力，属于热门专业，主要原因是就业容易，工作环境好，收入高；名称好听，专业内容对学生有吸引力；社会宣传和舆论导向对其有利。该专业方向有着非常好的发展前景，研究成果较容易向现实产品转换，而且效益相当可观。
其创造性的研究思路吸引着众多考生，这里的确是展示他们才能的好地方。 电气工程学科涉及工业、农业、交通运输、国防及人民生活等各领域，与电子科学与技术、计算机科学与技术、控制科学与工程、信息与通信工程、环境科学与工程、生物医学等学科交叉渗透，拓宽了电气工程学科的内涵与外延。
电力工业的发展方向是智能电力系统，或者是坚强智能电网或者是智能电网。智能电力系统是实现电力工业发展价值特征的最有效途径，也是现代电力工业的发展方向，发展智能电力系统能够确保更安全、更经济、更绿色、更和谐，同时智能电力系统是一个广义的坚强智能电网，能够有效地破解未来发展的挑战。
这就为我们当代大学生提出了新要求。努力锻炼自己进行创新，立志成为一位优秀的电气工程人才，为国家的发展做出自己的贡献，为电力行业注入新鲜血液。
（二）本专业前景展望电气专业进一步细分为五个二级学科，其就业前景都很好。下面分别叙述其未来前景。
（1）电力系统方向电力系统专业方向是电气工程及其自动化专业中最具有优势和特色的专业方向，为国家级一类特色专业的重要组成部分，主要培养从事高压电气设备设计、制造和运行维护等方面的高级工程技术人才。该专业方向依托电气工程一级博士学位授权学科和博士后科研流动站，覆盖了高电压与绝缘技术和电介质工程2个二级博士、硕士学位授权学科，电力系统，为国家级重点学科。
同时，该专业方向设置高电压绝缘技术和电气绝缘与电缆两个专业模块。目前从国内大的形势来看，该专业就业空间还是有的，但前景不是很景气，因为现在的发电厂自动化设备逐步增加，相对人力岗位将大幅度减少，同时由于原有的在职（有工作经验）职工较多，所以在行业内部会进行大面积的人员分流，致使各个再建或新建电厂对新员工的需求就会减少。
在专科层次，这个专业绝对对口岗位少，也就是专业面相对有点窄，所以我们应该考虑相关专业的迁移问题，即要进一步扩大自己的知识面或调整自己的就业心态，对岗位进行全方位考虑，要树立先就业再择业的观念。像除发电厂类岗位外，还可以考虑关联行业，电气设备的生产、运行、调试、营销以及电力建设施工单位的相关岗位都可以。
（2）高电压与绝缘技术方向 高电压与绝缘技术专业方向为国家级一类特色专业的重要组成部分，主要培养从事高压电气设备设计、制造和运行维护等方面的高级工程技术人才。该专业方向依托电气工程一级博士学位授权学科和博士后科研流动站，覆盖了高电压与绝缘技术和电介质工程2个二级博士、硕士学位授权学科，高电压与绝缘技术，为国家级重点学科。
同时，该专业方向设置高电压绝缘技术和电气绝缘与电缆两个专业模块。 此方向可在电力设备制造行业从事高电压设备的设计、开发、生产和管理等工作，可在高校和科研院所从事教学和科研工作，也可在电力系统从事高压设备的运行维护方面的技术工作和管理工。
总之，就业面还是比较广的，这也为我们提供了更多选择。
7.电压比较电路
楼上，拉倒吧……
为什么用运放做比较器呢？就是因为运放的输入电阻可以近似看作无穷大，对电路的电流“取”的很少，除非你的运放有问题，否则，在运放做比较电路的时候，怎么可能会有输入电阻很小的情况呢？
根据楼主的叙述，我怀疑是运放的电源电压低于额定电压太多了，或者是旁路电路阻值太小……
用三极管可以，但相对麻烦点，电路就是稳压电路里的采样基准电路就可以了，将三极管的发射极接到稳压管或是基准管的一端，基极进行电路采样，从而监测所要比较的测量电压……
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