运放增益带宽积与音频放大器设计

"运放的增益带宽积-功放资料大全" 运放（运算放大器）的增益带宽积是衡量其性能的一个关键参数，它是指放大器的开环增益与带宽的乘积。这个参数可以帮助我们了解运放在给定频率范围内的放大能力。例如，LM358的增益带宽积为1MHz，这意味着如果要放大20kHz的信号，其最大增益只能达到50倍。而NE5532的增益带宽积为10MHz，在同样放大20kHz信号的情况下，它可以提供500倍的增益。因此，在设计一级放大器时，如果需要较大的增益，NE5532会是一个更好的选择。 在设计音频放大器时，我们通常需要考虑以下几个关键因素： 1. 输入信号范围：输入信号幅度通常要求在5~700mVpp之间，这意味着放大器需要能在这个范围内工作并保持良好的线性。 2. 电源电压：为了获得足够的输出功率，通常会采用双电源供电，不超过±20V。在本例中，为了满足15W的最大不失真输出功率，考虑到三极管压降，实际使用的电源电压设定为±18V。 3. 输出功率：对于8Ω的等效负载，输出功率要求至少为15W。根据功率计算公式，我们可以确定输出电压以及相应的输出电流需求。 4. 带宽：功放部分的带宽需要至少覆盖40Hz到20kHz，这是音频信号的主要频率范围。 5. 效率：要求在最大输出功率下的效率不低于50%，这在选择放大器类型时很重要，因为不同的放大器类别（如甲类、乙类或甲乙类）具有不同的效率特性。 6. 前置放大器：前置放大器通常采用运放构建，如LM358，用于电压放大。在本设计中，前置放大器的电压增益被设定为100倍，以适应不同大小的输入信号。 7. 噪声抑制：在前置放大器输入端短路到地时，8Ω负载上的交流声VPP必须小于400mV，以确保低噪声性能。 8. 放大倍数：实际应用中的放大倍数需要在44.4倍和6220倍之间，这里选择了100倍作为折衷，既能保证足够的增益，又不会过于增加噪声或失真。 9. 放大器类型选择：考虑到效率和带宽要求，可能需要选择适合的甲类、乙类或甲乙类功放设计。在这种情况下，可能会选择效率较高的甲乙类放大器。 10. 电路设计：在实际电路中，可能会采用如图所示的同相或反相放大器配置，如使用LM358构建的简单放大电路，其中R1和R2构成增益设置网络，W1作为音量控制电位器。 设计一个音频放大器不仅需要考虑运放的增益带宽积，还需要综合考虑电源电压、输出功率、带宽、效率以及噪声性能等多个因素。通过合理的选择和配置，可以构建出满足特定需求的高性能音频放大器。