100W低音炮放大电路

低音炮是一种扬声器，它产生低频的音频信号。第一个低音炮放大器由Ken Kreisler于1970年开发。它基本上用于提高音频信号的低音质量。在这里，我们设计了一个低音炮放大器，从20 Hz到200Hz的低频下产生音频信号，并具有100W的输出功率，用于驱动4欧姆负载。

低音炮放大器电路原理

首先过滤音频信号以删除高频信号，并仅允许低频信号通过它。然后使用电压放大器放大该低频信号。然后使用晶体管驱动的AB功率放大器放大该低功率信号。

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100W低音炮放大器电路图

电路组件：

成分	价值
R1.	6K.
R2.	6K.
R3.	130 k
R4.	22K.
R5.	15K.
R6.	3.2 k
R7.	300欧姆
R8.	30欧姆
R9，R10	3 K
C1，C2	0.1uf，电解质
C3，C5，C6	10佛罗里达大学,电解质
C4	1UF，电解质
Q1	2n222a.
Q2	提示41.
Q3	提示41.
Q4	TIP147，PNP.
D1，D2	1N4007
双供货	+ / -30 v

低音炮放大器电路设计：

音频过滤器设计：

在这里，我们设计了使用Opamp LM7332设计了一个Sallen Key低通滤波器。假设切断频率为200Hz，假设质量因数为0.707。还假设磁极的数量等于1和C1的值等于0.1UF，C2的值可以计算为0.1UF。假设R1和R2相同，可以通过将已知值代替等式中的已知值来找到该值

R1 = r2 = q /（2 * pi * fc * c2）

这为每个电阻器提供了5.6K的值。这里我们选择6K电阻R1和R2。因为我们想要一个闭环增益滤波器，我们不需要在非反相端电阻，它被短路到输出端。

预放大器设计：

前置放大器基于晶体管2N222A的A类操作。由于所需的输出功率为100W并且负载电阻为4欧姆，因此我们需要30V的电源电压。

假设收集器静态电流为1mA和集电极静态电压为电源电压的一半，即15V，计算负载电阻值等于15k。

R5 =（VCC / 2ICQ）

基准电流由，i_B.= icq / h_Fe.

取代价值，h_Fe.或交流电流增益，我们将基极电流变为0.02mA。偏置电流，我_偏见假设是基本电流的十倍，即0.2mA。

假设发射极电压为电源电压的12％，即3.6V。然后基准电压，VB等于Ve +0.7，即4.3V。

然后根据给定的R3和R4的值：

R3 = (Vcc - Vb)/ I_偏见和r4 = vb / i_偏见

代入这些值，我们得到R3等于130k R4等于22K

发射极电阻计算为3.6K (Ve/Ie)。然而，这个电阻在两个电阻之间共享，R6和R7，其中R7被用作反馈电阻，以减少C4的去耦效应。R7的值是通过R5和增益的值计算出来的，结果等于300欧姆。R6的值等于3.2K。

由于C4的电容电抗应小于发射极电阻，因此计算C4的值等于1UF。

功率放大器设计:

功率放大器采用达林顿晶体管TIP142和TIP147在AB类模式下设计。偏置二极管的选择使其热特性与达林顿晶体管相等。在这里选择1 n4007。

由于低偏置电流需要大量偏置电阻，因此选择R9等于3K。

驱动器级用于向功率放大器提供高阻抗输入。在这里，我们在A类模式中使用功率晶体管Tip41。发射极电阻器R8由发射极电压，VE（1 / 2Vcc-0.7）和发射极电流的值给出，即（等于集电极电流，即0.5A），并且发现等于28.6欧姆。在这里，我们选择30欧姆电阻。

Bootstrap电阻R10的值应该是为Darlington晶体管提供高阻抗。在这里，我们选择r10是3k。

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低音炮放大器电路操作：

音频信号通过使用OPAMP的Sallen Key低通滤波器进行过滤，这样只有低于和等于200Hz的频率才通过，并剩余过滤。这个低频信号通过耦合电容C3传递到晶体管Q1的输入端。晶体管在A类模式下工作，在其输出端产生一个放大的输入信号。放大后的信号通过Q2转换为高阻抗信号，并给出AB类功率放大器。两个达林顿晶体管工作时，一个导电为正半周，另一个导电为负半周，从而产生一个全周期的输出信号。发射极电阻R11和R13用于减少匹配晶体管之间的任何差异。使用二极管以确保最小的交叉失真。这个高功率输出信号然后被用来驱动一个低阻抗的扬声器或低音炮，大约4欧姆。亚博彩票下载注意，这里我们使用了一个8欧姆电阻作为测试目的。

低音炮放大器电路的应用：

1. 该电路可用于家庭影院系统，以驱动低音炮以产生高质量，高低音音乐。
2. 该电路还可以用作低频信号的功率放大器。

电路的局限性：

1. 滤波器电路倾向于增加音频信号的DC电平，从而导致偏置中的破坏。
2. 使用线性装置导致功耗耗散，从而降低了电路的效率。
3. 它是一个理论电路和输出包含失真。
4. 该电路不提供任何去除噪声信号的措施，因此输出可能含有噪声干扰。