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OCL功率放大器课程设计

OCL功率放大器课程设计
OCL功率放大器课程设计

OCL 功率放大器

一、电路组成

OCL 功率放大电路如图1所示,电路分为输入级、推动级和输出级等三个部分:输入级由

33212b b121P R R R R R R T T 、、、、、、、、组成,其作用是抑制零点漂移和温度漂移,并使静态时的输出电压0≈o V ,从

而保证电路稳定、可靠的工作;2P R 的作用是调整交流负反馈,3P R 的作用是调整21T T 、管的静态工作点;1P R 的作用是使74~T T 处于微导通(即使74~T T 工作于甲乙类状态)。

推动级由414143~R R D D R T P 、、、、及4p R 组成,它的任务是为输出级提供足够的驱动电流,并使74~T T 管处于甲乙类状态。

输出级由74~T T 、5R 和6R 组成,其任务是向负载提供信号功率。它由互补对称电路组成,其中54T T 、组成NPN 型复合管,6T 和7T 组成PNP 型复合管,

二、工作原理

1)由图1可知,3T 管为PNP 管,组成的电路接成共发射级接法。当3T 基极交流信号为正半周时,3T 管的 基-射之间总的电压减小,其集电极3C i 减小,3T 管趋于截止,此时,CC p P D C V R R R I V V -+++=)(44113(其中D V 是41~D D 的正向导通压降将减小,导致6B V 减小,使得76T T 、导通,负载有电流L i 流过;当76T T 、处于导通状态时,543T T T 、、截止,由于616B B R i I i I ≈+=(此时01≈I )将增加,使得4R 及4p R 上产生压降,使得6B V 增加,所以6T 不能充分导通,影响输出级的动态范围(6446,)(B R CC p R B i I V R R I V ≈-+=)。解决这一问题的方法是在电路中加一个自举电容3C ,其

CC =5~12V

V CC =5~12V

100pF

图1 OCL 功率放大器

Ω

容量应足够大(几十微法),而且44p R R >>。由于静态时0≈A V ,电容3C 被充电,3C V 为负值,当246C R B V R i V -=也为负值,当3BE V 为交流信号正半周到来时,由于3C 两端电压不能跃变,故6B V 电位346C R B V R i V -=也跟着下降(3BE v 正半周信号到来时,由于3T 趋于截止,故03≈C i ,这样R i 亦趋近于零),这就保证了6T 充分导通趋于饱和,使6T 管有足够的基极电流,从而扩大了输出级的动态范围。

2)当3T 基极交流电压负半周到来时,3T 管集电极电流3C i 增加,3T 趋于饱和,则CC p P C D C V R R R i V V -+++=)(44133也将增加,54T T 、管充分饱和,有电流L i 流过负载。 三、深度负反馈在电路中的作用

深度负反馈电路由2221p b R R T T 及、、组成,其中21T T 、采用差动式放大电路,形成了深度的交、直流负反馈。由于21b b R R =,静态时,021==B B V V 。当输入有信号1i V 时,使1BE v 增大,这时1T 管的↑

→→e e B V i i 11,由于2T 管基极电位已定且02=B V ,所以e V 增加只能使2BE V 减小,这时2T 管电流产生同1T 管相反的变化,即↓

→22e B i i 。因为

21T T 、组成的电路参数对称,而3R 又很大,那么1e i 增加的量几乎等于2e i 减小的量,也就是说1i V 被3R 分作两个大小相

等,方向相反的信号(差模信号)加在1T 和2T 的基极。这时两管发射极电流的变化量1e I ?和2e I ?大小相等而方向相反,所以3213)(R i i V e e R +=近似不变。因此,当有差模信号输入时,3R 上压降不变,3R 对差模信号无负反馈作用。如果因温度变化,使21b b 、的电位有等量的增加或减小(共模信号)时,则21be be V V 、也跟着有等量的变化,此时二管的1e i 和2e i 也会同时增加或减小。如果be V 增加使e V 增加,这必然会加到两管的发射极,使21be be V V 、同时减小,从而抵消了由于加入共模信号使be V 增加的量,由此可见,3R 对共模信号强烈的抑制作用,有效地抑制了温度漂移。

另外,2T 管基极通过2P R 直接与输出端O 点相连,构成交、直流负反馈电路。对于直流负反馈,当温度增加时,

5

E I 会增加,使得

o

V 上升,产生下述过程:

↓↓↓↑↓↓↑↑↑↑→→→→→→→→→→o C C C C C be B e be A o V I V I V I V V V V V V 53311112)(不变时在结果经过反馈电路使

o V 又降回来,从而抑制了输出点的零点漂移;对于交流负反馈,反馈支路如图2所示,为电压串联负反馈,反馈系数

2

12b b b V R R R F +=

,在满足深度负反馈条件下:电压放大倍数222221b P b b P V R R

R R R A +=+=

(注:电压放大倍数指1

i o

V V V A =,在输出信号最大不失真条件下,K R P 5.82=,这样,64.21.54.81=+=V A )。

+V CC =5~12V

四、电路设计

主要技术指标及要求 1.额定输出功率W P o 1=。 2.负载阻抗W R L 8=。 3.频率响应 KHz Hz 20~10 4.输入电压V V mV V i i 1,1001≤≤

1)选择电路形式

功率放大器的基本任务是放大信号功率,所以它最主要的技术指标是输出功率、效率和非线性失真。为保证电路从以上三个指标满足要求, 选择电路的组成形式是十分重要的。由于甲类功放的效率较低,当采用变压器耦合的功率放大器时,它的高频和低频部份频率响应特征不好,在引入负反馈时,容易产生自激,这种电路通常应用与高频小信号谐振放大器,不适合用于低频大信号放大;如果采用无输出变压器的功率放大器(OTL ),无论是采用单电源还是双电源供电,输出端均需要接一个大电容,这个大容量电容严重影响了电路的低频特性;要进一步改善放大器的低频特性,往往采用OCL 电路,这种电路取消了输出电容,需要双电源供电。如采用如图2.1所示的由运放和晶体管组成的功率放大器,为稳定工作点,提高电路的稳定性,在31T T 、发射极接有76R R 、,6R 和7R 通常选用几十欧至几百欧的电阻,另外,31T T 、集电极个接有平衡电阻1110R R 、。它们一般取值也为几十欧至几百欧,这样,为确保43T T 、工作于甲乙类状态,避免输出信号的交越失真,即确保42~T T 基—射之间的静态压降为0.6V 左右,A 点、B 点电位势必要选的合适。因此,为了使42T T 、在静态时处于微导通状态,21T T 、基本已处于饱和状态,再在加上111076R R R R 、、、产生的压降使得电阻上的功率损耗增加,使得整个电路的效率降低。通常在最大不失真条件下,其效率η只能约为30%~42%。为提高电路总的效率,往往采用如图1所示的输入级为差动电路的OCL 电路,该电路由于引入了交、直流负反馈,可大大改善低频响应,同时由于取消了如图2.1中的电阻107116R R R R 和、、,因而总的效率大为提高。所以本设计采用如图1所示的功率放大电路。 2)确定电源电压

电源电压的高低,决定着输出电压的大小,而输出电压又由输出功率决定,所以指标给定了输出功率,即可求出电源电压。

因为L

om L

o o R V R V P 22

)21

(

== 所以输出电压最大值V R P V L o om 48122=??==

当输出电压为最大值时,75T T 、接近于饱和,考虑到75T T 、的饱和压降及发射极电阻上的压降等因素,电源电压必须大于om V ,他们之间的关系为CC om V V η=,一般取8.0~6.0=η。

本设计取7.0=η,这样,V V V om

CC 7.57

.04

==

,取电压标准档级V V V V CC CC 66-=-=,。 3)计算大功率管75T T 、

选取大功率管主要考虑三个参数,即晶体管c-e 之间承受的最大反向电压CEO BR V )(、集电极最大电流CM I 和集电极最大功率损耗CM P 。

①当电源电压CC V 确定后,5T 和7T 承受的最大电压为V V V CC CE 12622max =?==。

②大功率管的饱和压降V V CES 3.0≤,若忽略75T T 、的管压降,每个管的最大集电极电流

L

CC

C C R R V I I +=

=5max 7max 5

因为5T 和7T 的射极电阻65R R 、选得过小,复合管稳定性差,过大又会损耗较多的输出功率,一般取

L R R R )1.0~05.0(65==

已知Ω=8L R ,则取Ω=?===8.081.01.065L R R R 选用标准档级电阻,取Ω==165R R 。 所以A R R V I I L CC C C 66.01

86

5max 7max 5=+=+=

=

③单管最大集电极功耗

三极管5T 和7T 工作于推挽工作状态时,单管的最大集电极功率损耗为om C C P P P 2.0max 7max 5==。为了保证电路安全可靠地工作,通常使电路的最大输出功率om P 比额定输出功率o P 要大一些,一般取o om P P )2~5.1(=,取

W P P o om 5

.15.115.1=?==。 考虑到功放管75T T 、工作于甲乙类,存在静态电流o I ,实际管耗要大一些,一般o I 为mA mA 30~10,这里,取

mA I o 20=。

故每管最大管耗

W V I P P P CC

o om C C 42.0610205.12.02.03

max 7max 5=??+?=+==- ④根据功率管极限参数,选择75T T 和 选择大功率管,其极限参数应满足

max

575max 575max 57)(5)(C CM CM C CM CM CE CEO BR CEO BR P P P I I I V V V >=>=>=

由于互补对称电路要求二极管尽量对称,故选取75ββ=为满足电路性能,三极管75,T T 选用硅管。这样得到三极管的极限参数为:

W

P P A I I V V V CM CM CM CM CEO BR CEO BR 111275757)(5)(======

综上所述,选定5T 型号为TIP41C ,7T 型号为TIP42C ,经测试其11075==ββ。 ⑤选择64T T 、

由于4T 和6T 分别与5T 和7T 复合,它们承受的最大电压相同,均为CC V 2。 这样,V V V CEO BR CEO BR 126)(4)(==

在计算集电极最大电流和最大管耗时,若忽略87R R 、和75T T 、内部的损耗, 取5

max

5max 6max 4)

5.1~1.1(βC C C I I I ==

5

m a x

5m a x 6m a x 4)

5.1~1.1(βC C C P P P ==

在设计时,取mA I I I C C C 9110

66

.05.1)

5.1~1.1(5

max

5max 6max 4=?

===β mW P P P C C C 7.5110

42

.05.1)

5.1~1.1(5

max

5max 6max 4=?

===β 选择64T T 、,使其极限参数满足:

m W

P P m A I I V V V CM CM CM CM CEO BR CEO BR 1001001264646)(4)(======

选取4T 为3DG8050,6T 为3DG8550,经测试其21064==ββ。

3DG8050的V V A I W P CEO BR CM CM 25,11)(≥==, 3DG8550的V V A I W P CEO BR CM CM 25,11)(-=-==, 4)估算推动级电路

推动级电路由4p 41413,~R R R D D T P 及、、组成。 (1)确定3T 管的静态电流:

方法一:由于3T 接成共射极电路,工作于甲类放大电路,为保证64T T 、有足够的推动电流,要求

4

max

44322βC B C I I I ?

=?≥

则A I I C C μβ7.85210

9

22

4

max

43=?

=≥ 当75T T 、处于甲乙类工作状态时,64T T 、实际上已经处于乙类工作状态,因此

41)10~5(B I I =

取mA I I B 428.07.855541=?== (2)确定441p p R R R 及、 由于0=C V ,所以

Ω==

++=+++--=++--+-=

K R R R R R R R R R V V V I p P p p p P D D C 21.11428

.08

.4428

.06

6.06.00)6()(4414

41441431得到

取标称电阻Ω=Ω=Ω=K R K R K R p P 1.18.61.5441,,。

方法二:由于要保证64T T 、有足够的推动电流,而64T T 、均为中功率管,故3T 选用3DG8050。 对于数瓦的功放,为保证64~T T 静态时处于微导通状态。 一般mA I )3~1(1= 取mA I 11= 则

Ω=++∴=++--K R R R R R R V V P P CC C 61)

(6516

51,

取Ω=Ω=Ω=K R K R K R P 1,4,1651。

由于方案一和方案二计算的651,,R R R P 不同,在实际应用中,方案二选取电阻值偏小。

5)估算输入级电路 (1)确定21T T 、

由于21T T 、组成的差动放大电路对共模信号具有深度的电压串联负反馈作用。而差动放大电路为前置放大电路,一般的小功率管均能满足要求,因此21T T 、选NPN 型管3DG9013,其150=β。 (2)确定21b b R R 、、3R 、2p R 以及3p R

由设计要求,W P o 1=,则V R P V o o 8.281=?==

,由2.1节所述,当64T T 、输入信号有效值不超过1V 时,

功放输出不会产生失真,而21T T 、组成的差动放大电路具有深度的电压串联负反馈,

整个电路的电压放大系数1

221i o b P V V V R R A =

+

=,这样,828.211828.222=+==b P V R R

A 为了抑制零点漂移,21b b R R 、取值不应小于ΩK 1.5,取Ω=K R b 1.51,则Ω=?=K R P 28.141.58.22。

为确保调整负反馈深度,取Ω=K R P 202。由于要使1i V 信号通过3R 产生大小相等,方向相反的信号加在21T T 、的基极,3R 的阻值应足够大,取Ω=K R 103,为使21T T 、静态工作点调至适当的位置,引入3P R 加以调整,取

Ω=K R P 1.53,

由于静态时21T T 、基极对地电位均为零,即0≈=B A V V ,所以

mA R R V I I I P BE E E E 178.0)

1.510(26

6.0)6(212133121=+?+-=+---?==

= 由于3T 工作于甲状态,所以Ω====K I V R V V E BE BE 35.3178

.06

.06.01313,这样 取Ω=Ω=K R K R 3321,。 6)电路的动态分析

(1) 差动放大电路的动态分析

由于21T T 、组成的电路A 、B 而点交流信号同相位,故差动放大电路的共模电压放大倍数

)

)(1(2//3311'

11p be L

vc R R r R R A +++-

=ββ 其中'

L R 为差动电路的等效负载电阻,近似等于3T 管的输入电阻3be r

Ω=++=++=K I r E be 1.13428

.026)2101(30026)

1(300333β

而Ω=++=++=K I r E be 36.22178

.026)1501(30026)

1(300131β 所以)

)(1(2//3311'11p be L

vc R R r R R A +++-=ββ

084.036

.455215

.36615151236.221.13//3150-=-=??+?-

=

由前所述,整个电路的电压放大系数8.211

22==+

=i o

b P V V V R R A ,而V V o 8.2= 故V V i 11=,因此由084.0)

(2

1))(1(2//2

13311'

11-=+=+++-=i i oc

p be L vc V V V R R r R R A ββ

得到第一极差动电路的单端输出电压mV V A V i vc oc 841084.01=?-=?=。 (2)功放电路的动态分析

功率放大电路为共集电极电路,其等效电路如图4所示。

使用小信号模型分析法得到图4的小信号模型等效电路如图5所示, 得到功放电路的电压放大倍数L

be L

i o v R R r R V V A )1()1()1(522βββ+++++==

其中54be be be r r r +=,而4be r 是4T 的输入电阻,5be r 是5T 的输入电阻,β是4T 、5T 管电流放大系数的乘积,即

54βββ?=。这样,功放电路的电压放大倍数简化为

L

be L

i o v R R r R V V A )1()1()1(522βββ+++++==

88.01

88

55=+=+=+≈

L L L L R R R R R R βββ

因此,功放电路的输入电压V A V V v o i 21.388

.0828

.222===

。 (3)3T 管电路的电压放大倍数1v A 的估算

由71~T T 组成电路总的电压放大倍数21v v vc v A A A A ??= 所以25.3888

.0084.0828

.221=?-=?=

v vc v v A A A A

五、测试结果及分析

1. 测试结果

1)电源电压V V V V CC CC 5,5-=-=时,负载电阻Ω=5.8L R 时的情况

对于图1所示电路,静态时,V V A 0.0=,V V V V C 484.4021

.01B =-=,,

V V V V B 26.1069.16B4-==,。

当V V V V CC CC 5,5-=-=时,信号源输出mV V i 63=(实测值),输出得到最大不失真信号,负载而端电压有效值

V V o 07.2=,电路总电流A I 10.0=。

1T 管输入信号mV V i 6781=,1T 管输出电压mV V C 5.471=,

4T 管输出入信号V V B 75.24=。

负载而端电压有效值V V o 07.2=,负载得到的功率W P o 504.0=。

电路总效率%4.501

.0525

.8/07.22/2

2=??=?=I V R V CC L o η。

2) 电源电压V V V V CC CC 6,6-=-=时,负载电阻Ω=5.8L R 时的情况

当V V V V CC CC 6,6-=-=时,信号源输出mV V i 47.72=(实测值),输出得到最大不失真信号,负载而端电压有效值V V o 73.2=,电路总电流A I 14.0=。

负载而端电压有效值V V o 73.2=,负载得到的功率W P o 87.0=。

电路总效率%78.5168

.187

.014.025.8/73.22/2

2==??=?=

I V R V CC L o η。 3) 电源电压V V V V CC CC 7,7-=-=时,负载电阻Ω=5.8L R 时的情况

当V V V V CC CC 7,7-=-=时,信号源输出mV V i 53.94=(实测值),输出得到最大不失真信号,负载而端电压有效值V V o 5.3=,电路总电流A I 19.0=。

负载而端电压有效值V V o 5.3=,负载得到的功率W P o 44.1=。

电路总效率%13.5466

.244

.119.0725.8/5.32/22==??=?=I V R V CC L o η

4) 电源电压V V V V CC CC 9,9-=-=时,负载电阻Ω=5.8L R 时的情况

当V V V V CC CC 9,9-=-=时,信号源输出mV V i 126=(实测值),输出得到最大不失真信号,负载而端电压有效值

V V o 65.4=,电路总电流A I 255.0=。

负载而端电压有效值V V o 65.4=,负载得到的功率W P o 54.2=。

电路总效率%33.5559

.454.2255.0925.8/65.42/22==??=?=I V R V CC L o η

5) 电源电压V V V V CC CC 12,12-=-=时,负载电阻Ω=5.8L R 时的情况

当V V V V CC CC 12,12-=-=时,信号源输出mV V i 189=(实测值),输出得到最大不失真信号,负载而端电压有效值V V o 51.6=,电路总电流A I 36.0=。

负载而端电压有效值V V o 51.6=,负载得到的功率W P o 98.4=。

电路总效率%69.5764

.8985.436.01225.8/5.62/22==??=?=I V R V CC L o η

2.电压电压V V V V CC CC 5,5-=-=,差动放大电路输入信号mV V i 6781=时的误差分析 1)电路总的电压放大倍数误差

当实际输入信号mV V i 6781=时,V V o 07.2=,电路总的电压放大倍数05.3678

.007

.2==V A 。 误差%27.705

.3828

.205.3=-=

A δ

2)差动电路电压放大倍数误差

当实际输入信号mV V i 6781=时,差动电路输出电压mV V C 481= 实际电压放大倍数07.0678

48

==vc A 误差%6.16084

.007

.0084.0=-=

AC δ

3)3T 管电路电压放大倍数误差

差动电路输出电压mV V C 481=时,3T 输出电压V V C 75.23=

实际电压放大倍数29.57048

.075

.21==

v A 误差%23.3329

.5725

.3829.571=-=Av δ

4)功率放大电路电压放大倍数误差 功率放大电路输入信号V V V B C 75.243== 实际电压放大倍数75.075

.207

.22==v A 误差%33.1775

.075

.088.02=-=

Av δ

由上述误差结果可以看出,电路总的电压放大倍数误差在允许范围内,其中3T 管电路电压放大倍数误差最大,之所以是这样,是因为这一级的电压放大倍数是根据前后级电压电压放大倍数估算出来的。功率放大电路的电压放大倍数是根据小信号模型计算的,而不是由大信号折线法计算得到的,所以本级误差较大。第一级差动放大电路实际集电极电阻参数与计算得到的参数有26%的误差,因此造成第一级差动放大电路电压放大倍数误差较大。路总的电压放大倍数是在深度负反馈条件下得到的,因此实际电阻参数与计算得到的参数误差在10%以内。

六、图2.1所示电路测量分析

1. 电源电压V V V V CC CC 5,5-=-=时,负载电阻Ω=5.8L R 时的情况

对于图2.1所示电路,静态时,V V C 084.0-=,V V V V B 623.016.1A -==,,

当V V V V CC CC 5,5-=-=时,信号源输出mV V p ip 158_=(实测值),输出得到最大不失真信号,负载而端电压有效值V V o 42.1=,电路总电流A I 07.0=。运放74.2=v A 。

负载而端电压有效值V V o 42.1=,负载得到的功率W P o 237.0=。

电路总效率%8.3307

.0525

.8/42.12/2

2=??=?=I V R V CC L o η。

2. 电源电压V V V V CC CC 6,6-=-=时,负载电阻Ω=5.8L R 时的情况

当V V V V CC CC 6,6-=-=时,信号源输出mV V p ip 210_=(实测值),输出得到最大不失真信号,负载而端电压有效值V V o 98.1=,电路总电流A I 10.0=。运放74.2=v A 。

负载而端电压有效值V V o 98.1=,负载得到的功率W P o 46.0=。

电路总效率%4.3810

.0525

.8/98.12/2

2=??=?=I V R V CC L o η

3. 电源电压V V V V CC CC 7,7-=-=时,负载电阻Ω=5.8L R 时的情况

当V V V V CC CC 7,7-=-=时,信号源输出mV V p ip 296_=(实测值),输出得到最大不失真信号,负载而端电压有效值V V o 59.2=,电路总电流A I 13.0=。运放74.2=v A 。

负载而端电压有效值V V o 59.2=,负载得到的功率W P o 789.0=。

电路总效率%3.4313

.0725.8/59.22/22=??=?=I V R V CC L o η

4. 电源电压V V V V CC CC 9,9-=-=时,负载电阻Ω=

5.8L R 时的情况

当V V V V CC CC 9,9-=-=时,信号源输出mV V p ip 476_=(实测值),输出得到最大不失真信号,负载而端电压有效值V V o 59.3=,电路总电流A I 22.0=。运放74.2=v A 。

负载而端电压有效值V V o 59.3=,负载得到的功率W P o 5.1=。

电路总效率%8.3722

.0525

.8/59.32/2

2=??=?=I V R V CC L o η

模电课程设计-OTL音频功率放大器

模拟电子技术课程设计报告设计课题:OTL音频功率放大器 专业班级:电子信息工程专业0701班学生姓名: 指导教师: 设计时间:2009-6-25

目录 引言 (3) 一.设计任务与要求 (3) 1.1 设计任务 (3) 1.2 设计要求 (3) 二. OTL音频功放满足的具体性能指标 (3) 三.方案设计与论证 (3) 四.原理图元器件清单及原理简述 (4) 4.1 总原理图 (4) 4.2 元器件清单 (4) 4.3 电路原理简述 (4) 五.安装与调试 (5) 5.1 元件的安装 (5) 5.2 元件的调试 (5) 六.性能测试与分析 (6) 6.1 波形测试 (6) 6.2 主要参数的测试与计算 (6) 七. 个人心得体会 (7) 八.参考文献 (7)

题目OTL音频功率放大器 设计者蔡白洁张振山 指导教师李艳萍 引言 OTL(Output transformerless )电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式,以解决阻抗变换问题,使电路得到最佳负载值。但是,这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点,目前已较少使用。OTL电路不再用输出变压器,而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路,使电路轻便、适于电路的集成化,只要输出电容的容量足够大,电路的频率特性也能保证,是目前常见的一种功率放大电路。 它的特点是:采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出),有输出电容,单电源供电,电路轻便可靠。两组串联的输出中点”可理解为采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出)。 1 设计任务与要求 1.1设计任务: 1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。 2.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。 3.掌握OTL音频功率放大器的设计方法,基本工作原理和性能指标测试方法。 4. 通过一个OTL功率放大器的设计、安装和调试,进一步加深对互补对称功率放大电路的理解,增强实际动手能力。 1.2 设计要求: 1.设计时要综合考虑实用,经济并满足性能指标的要求,合理选用元器件。 2.广泛查阅相关的资料,不懂的地方积极向老师同学请教,讨论。认真独立的完成课题的设计。 3.按时完成课程设计并提交设计报告。 2 OTL音频功放满足的具体性能指标 1.设音频信号为vi=10mV, 频率f=1KHz。 2.额定输出功率Po≥2W。 3.负载阻抗RL=8Ω。 4.失真度γ≤3%。 3 方案设计与论证 要求设计一个由二极管,三极管,电容,电阻等元件组合而成的OTL音频功率放大器。其中,二极管T1构成前置放大级,对输入信号进行倒相放大,二极管T2,T3的参数一致,互补对称,且均为共集电极接法,保证了输出电阻低,负载能力强的优点,作用是对输入的信号进行功率放大。 在明确了电路接线的基础上,在电路板上进行仿真模拟,并按照课本上相关的知识对该功放的主要参数计算。电路在12V的直流电压下工作,在负载为8Ω

课程设计高功放

课程设计高功放

课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位: 题目: 高频功率放大器设计 初始条件: 1、可选元件:晶体管、高频磁环、电阻、电容、开关等 2、仿真软件:EWB 要求完成的主要任务: 设计一个高频功率放大器,要求 1.输出功率Po≥125mW 2.工作中心频率fo=6MHz 3. >65% 时间安排: 1.理论讲解,老师布置课程设计题目,学生根据选题开始查找资料;2.课程设计时间为1周。 (1)确定技术方案、电路,并进行分析计算,时间1天; (2)选择元器件、安装与调试,或仿真设计与分析,时间2天; (3)总结结果,写出课程设计报告,时间2天。 指导教师签名: 2010年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要.............................................................. I Abstract......................................................... II 1 谐振功率放大器的工作原理. (1) 1.1 基本原理电路 (1) 2.2 谐振功率放大器的功率关系和效率 (3) 2高频谐振功率放大器的性能分析 (4) 2.1 谐振功率放大器的动态特性 (4) 2.2 谐振功率放大器的负载特性 (4) 2.3 放大器工作状态的调整 (6) 3 高频谐振功率放大器的电路组成 (8) 4 高频谐振功率放大器电路仿真 (13) 总结 (14) 参考文献 (15) 附录 (16)

摘要 通信电路中,为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出,通信距离越远,要求输出功率越大。为获得足够大的高频输出功率,必须采用高频功率放大器。我们对高频功率放大器和低频功率放大器的共同要求是输出功率大和效率高,但由于两者的工作频率和相对带宽相差颇大,就决定了他们之间有根本的差异。基于两种放大器的不同特点,使得这两种功率放大器所选的状态有所不同:低频功放工作于甲类、甲乙类或乙类(限于推挽电路)状态,现在也出现了一些工作于丁类的低频放大器;高频功率放大器则一般工作于丙类(某些特殊情况可工作于甲类、乙类、丁类、戊类等)。 高频放大器的主要技术指标是输出功率、效率、功率增益、带宽和谐波抑制等。这几项指标往往是相互矛盾的,在设计功率放大器时,总是根据该放大器的工作特点,突出其中一些指标,然后兼顾另外一些指标。

音频功率放大器课程设计

本电路设计采用前置放大电路和音频功率放大电路相结合的放大模式,前者采用TL072对电压进行放大,后者采用性能优良的TDA2616对电压和电流放大,给音响放大器的负载(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出的信号的非线形失真尽可能的小,效率尽可能的高。在前置放大和功放之间加上一个滑动变阻,就保证了音量可调,在滑动变阻器之前再加上一足够大电阻,这样保证了信号不失真。除此之外,加上相应的旁路电容又使得电路具有杂音小,有电源退偶,无自激等优点。根据实例电路图和已经给定的原件参数,使用multisim11软件模拟电路,并对其进行静态分析,动态分析,显示波形图,计算数据等操作。 关键词: TL072 TDA2616 性能优良音量可调杂音小 目录 1 设计任务和要求 (2) 1.1设计任务 (2) 1.2设计要求 (2) 2 系统设计 (3) 2.1系统要求 (3) 2.2方案设计 (3) 2.3系统工作原理 (4) 3 单元电路设计 (6) 3.1前置放大电路 (6) 3.1.1电路结构及工作原理 (6) 3.1.2元器件的选择及参数确定 (9) 3.1.3 前级放大电路仿真 (10) 3.2后级放大部分 (10) 3.2.1电路结构及工作原理 (12) 3.2.2电路仿真 (13) 3.2.3元器件的选择及参数确定 (15) 3.3音源选择电路 (15) 3.3.1电路结构及工作原理 (15) 3.3.2电路仿真 (16) 3.3.3元器件的选择及参数确定 (16) 3.4电源 (17) 4系统仿真 (20) 5 电路安装、调试与测试 (21) 5.1电路安装 (21) 5.2电路调试 (23) 5.3系统功能及性能测试 (23)

模电课设—音响功率放大器概述

摘要 本文介绍了音响的构成、功能、及工作原理,它由TDA2030芯片所组成的功放电路,LM324四运放大器为前置放大构成,本身具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点。而TDA2030一款输出功率大,最大功率到达35W 左右,静态电流小,负载能力强,动态电流大既可带动4-16Ω的扬声器,电路简洁,制作方便、性能可靠的高保真功放,并具有内部保护电路。本设计的功能是将输入音频信号进行放大,可普遍用于家庭音响系统中,便于携带,适用性强。 关键词:LM324TDA2030 输出功率 Abstract This article describes the sound of the composition, function, and principle, it is formed by the TDA2030 chip power amplifier circuit, LM324 quad op amp as the preamp and itself with supply voltage range, the static power consumption can be a single power use and low cost advantages. The TDA2030 a high output power, maximum power reaches 35W or so, the static current, load capacity, dynamic current can drive large 4-16Ωspeaker, circuit simplicity, making convenient and reliable high-fidelity power amplifier, and an internal protection circuit. This design feature is the input audio signal amplification,is generally available for home audio systems,portable applicability. Key words :LM324TDA2030 Output power

模电课程设计-功率放大器设计

《电子技术Ⅱ课程设计》 报告 姓名雷锋 学号 52305105121520 院系自动控制与机械工程学院 班级核电一班 指导教师王老师黄老师 2014年 6月

目录 一、设计的目的 (1) 二、设计任务和要求 (1) 三、课程设计内容 (1) 1. Multisim仿真软件的学习 (1) 四、基础性电路的Multisim仿真 (2) 1.题目一:半导体器件的Multisim仿真 (2) 2.题目二:单管放大电路的Multisim仿真 (7) 3.题目三:差分放大电路的Multisim仿真 (11) 4.题目四:两级反馈放大电路的Multisim仿真 (14) 5.题目五:集成运算放大电路的Multisim仿真 (21) 6.题目六:波形发生电路的Multisim仿真 (23) 五.综合性能电路的设计和仿真 (26) 1.题目二:功率放大器的设计 (26) 六、总结 (29) 七、参考文献 (29)

一、设计的目的 该课程设计是在完成《电子技术2》的理论教学实践,掌握电子电路计算机辅助分析与设计的基本知识和基本方法,培养综合知识应用能力和实践能力,为今后从事本专业相关工程技术打下基础。 二、设计任务和要求 本次课程设计的任务是在教师的指导下,学习Multisim仿真软件的使用方法,分析和设计完成基础性的电路设计和仿真及综合性电路设计和仿真。 要求: 1、巩固和加深对《电子课程2》课程知识的理解; 2、会根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料; 3、掌握仿真软件Multisim的使用方法; 4、掌握简单模拟电路的设计、仿真方法; 5、按课程设计任务书的要求撰写课程设计报告,课程设计报告能正确反映设计和仿真 结果。 三、课程设计内容 1. Multisim仿真软件的学习 Multisim7是一个优秀的电工技术仿真软件,既可以完成电路设计和版图绘制,也可以创建工作平台进行仿真实验。Multisim7软件功能完善,操作界面友好,分析数据准确,易学易用,灵活简便,因此,在教学、科研和工程技术等领域得到广泛地应用。

模电音频功率放大器课程设计

课程设计报告 学生姓名:张浩学学号:201130903013 7 学 院:电气工程学院 班 级: 电自1116(实验111) 题 目: 模电音频功率放大电路设计 指导教师:张光烈职称: 2013 年 7月 4 日

1、设计题目:音频功率放大电路 2、设计任务目的与要求: 要求:设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路,负载为扬声器,阻抗8。 指标:频带宽50HZ~20kHZ,输出波形基本不失真;电路输出功率大于8W;输入灵敏度为100mV,输入阻抗不低于47KΩ。 模电这门课程主要讲了二极管,三极管,几种放大电路,信号运算与处理电路,正弦信号产生电路,直流稳压电源。功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出频率。当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出的信号的非线性失真尽可能小,效率尽可能高。功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器,也有专集成电路功率放大器。本实验设计的是一个OTL功率放大器,该放大器采用复合管无输出耦合电容,并采用单电源供电。主要涉及了放大器的偏置电路克服交越失真,复合管的基本组合提高电路功率,交直流反馈电路,对称电路,并用multism软件对OTL 功率放大器进行仿真实现。根据电路图和给定的原件参数,使用multism 软件模拟电路,并对其进行静态分析,动态分析,显示波形图,计算数据等操作。 3、整体电路设计: ⑴方案比较: ①利用运放芯片 LM1875和各元器件组成音频功率放大电路,有保护电路,电源分别接+30v和-30v并且电源功率至少要50w,输出功率30w。 ②利用运放芯片TDA2030和各元器件组成音频功率放大电路,有保护电路,电源只需接+19v,另一端接地,负载是阻抗为8Ω的扬声器,输出功率大于8w。 通过比较,方案①的输出功率有30w,但其输入要求比较苛刻,添加了实验难度。而方案②的要求不高,并能满足设计要求,所以选取方案②来进行设计。 ⑵整体电路框图:

1w扩音机设计—模电课设报告

1W扩音机设计与调试 一、绪论 扩音机不仅仅是音响设备,这类放大器还广泛用于控制系统和测量系统中。扩音器的主要功能是对弱信号进行电压放大和功率放大,推动负载工作,同时需要对音调进行调节。就是用电子原件,通过一定的组合,把微信号放大,就是扩音器的原理。是把接收进来的信号,经过电子元件的组合,把信号放大。其动作原理是把电讯号转换为声音讯号的转换器。性能优质的音频放大器则有优质的音频信号和较大的功率,使其有足够的功率去推动扬声器系统发声。因此研究和设计功率放大器对音频技术的发展和应用有着重要的意义。本实验课题介绍了一种具有收音、拾音等输入的功率扩音机的设计。通过完成本课题,要求掌握音响电路的前置级,音级集成分立元件功放的设计与主要性能参数的测试方法,并掌握小型电子电的装调技术。 1.课题的意义: 通过设计和实践,培养学生综合运用所学的理论知识、实践操作及独立解决实际问题的能力。 2.目的: 使学生灵活的牢固掌握课堂中的电子线路的工作原理、分析方法和设计方法。学会电路的一般设计方法和设计流程,并应用这些方法进行一个实际的电子线路的系统设计。 3.指标要求 】 (1)额定输出功率P。≥1W; (2)负载阻抗RL=4Ω; (3)频率响应:在无高低音提升或衰减时f=50Hz——20kHz(±3dB); (4)音调控制范围:低音100 Hz±12 dB;高音:10kHz±12 dB; (5)失真度≤10%; (6) 输入灵敏度Ui<10mV。 4.解决的主要问题: (1)各级电压增差分配 ( (2)确定电路形式及选用器件 (3)音调控制电路 (4)功率放大 (5)检测电路及减小实际与理论的差距

OCL功率放大器的设计报告解析

课程设计报告 题目:由集成运放和晶体管组成的OCL 功率放大器的设计 学生姓名:郭二珍 学生学号: 07 系别:电气学院 专业:自动化 届别: 2015年 指导教师:廖晓纬 电气信息工程学院制 2014年3月

OCL功率放大器的设计 学生:郭二珍 指导老师:廖晓纬 电气学院10级自动化 1、绪论 功率放大器(简称功放)的作用是给音频放大器的负载R L(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出信号的非线性失真尽可能地小,效率尽可能高。 OCL是英文Output Capacitor Less的缩写,意为无输出电容的功率放大器。采用了两组电源供电,使用了正负电源。在输入电压不太高的情况下,也能获得较大的输出频率。省去了输出端的耦合电容,使放大器的频率特性得到扩展。OCL 功率放大器是一种直接耦合的功率放大器,它具有频响宽、保真度高、动态特性好及易于集成化等特点。性能优良的集成功率放大器给电子电路功放级的调试带来了极大的方便。集成功率放大电路还具有输出功率大、外围元件少、使用方便等优点,因此在收音机、电视机、扩音器、伺服放大电路中也得到了广泛的应用。 功率放大器可分为三种工作状态:(1)甲类工作状态Q点在交流负载的中点,输出的是一种没有削波失真的完整信号,但效率较低。(2)乙类工作状态Q点在交流负载线和IB=0输出特性曲线的交界处,放大器只有半波输出,存在严重的失真。 (3)甲乙类工作状态Q点在交流负载线上略高于乙类工作点处,克服了乙类互补电路产生交越失真,提高了效率。 因此,本设计可采用甲乙类互补电路。

2、内容摘要 本设计中要求设计一个由集成运放和晶体管组成的OCL功率放大器。在输入正弦波幅度Ui等于200mV,负载电阻R L等于8Ω的条件下最大输出不失真功率P ≥2W,功率放大器的频带宽度BW≥80Hz~10KHZ o 功率放大电路实质上是能量转换电路,它主要要求输出功率尽可能大,效率尽可能的高,非线性失真尽可能要小,功率器件的散热较好。 本设计选用的是双电源供电的OCL互补推挽对称功放电路。 此推挽功率放大器的工作状态为甲乙类,其目的是为了减少“交越失真”。 由于两管的工作点稍高于截止点,因而均有一很小的静态工作电流I CQ。这样,便可克服管子的死区电压,使两管交替工作处的负载中电流能按正弦规律变化,从而克服了交越失真。 OCL互补推挽对称功放电路一般包括驱动级和功率输出级,前者为后者提供一定的电压幅度,后者则向负载提供足够的信号频率,以驱动负载工作。 因此,需要设计两部分,即驱动级和功率输出级。

OCL功放课程设计

物理与电子信息学院模拟电路课程设计成绩评定表专业:电气工程及其自动化班级:13电气学号:姓名:张华宾 2015年1月9日

模拟电路课程设计报告设计课题:OCL音频功率放大器二 专业班级:13电气 学生姓名:张华宾 学号: 指导教师:曾祥华 设计时间:2014.12-2015.1

OCL音频功率放大器二 一、设计任务与要求 1.用集成运算放大器和集成功放块设计OCL功放电路; 2.输入信号为vi≤10mV, RI≥100KΩ;额定输出功率Po≥1W;负载阻抗RL=8Ω; 3.频率范围f=(3-5)KHz; 4.用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的直流电源。 二、方案设计与论证(至少二个方案比较) 题目目要求用集成运算放大器和集成功放块实现电路设计,集成运算放大器对输入信号进行处理包括选频(f=(3-5)kHz)信号放大(Ui≤10mV),输入电阻(RI≥100KΩ),集成功放块实现输出功率Po≥1W和信号放大作用,由要求Po≥1W,负载阻抗RL=8Ω可求得Uo≥2.84V,即总电路输入Ui≤10mV时应放大284倍以上,总体电路组成情况如下 如上图电路要求输入电阻很大而且要进行信号放大可设计一个同相比例运算电路,且要求频率范f=(3-5KHz)可选择压控电压源二阶带通滤波电路,ocl 集成块可选择tda1521双声道功放块和tda2030a功放块,直流电源可设计成可调式和不可调式。

1.方案一 方案分析: Tda1521 2.5¥,可调电源部分 24¥其它部分相差不大。 查阅数据手册可知双声道tda1521OCL双电源工作电压10~20V其经典应用电路为16V,芯片在±15V电源下不能发挥其最佳性能。 TDA1521主要特点: 1.电路设有等待、静嘈状态,具有过热保护,低失调电压高纹波抑制,而且热阻极低,具有极佳的高频解析力和低频力度。 2.TDA1521在电压为±16V、阻抗为8Ω时,输出功率为2×15W,此时的失真仅为0.5%。 方案二 方案分析: TDA2030A 2¥;±12V电源部分20¥其它部分相差不大。 由题意可求得由±12V电源提供的电压完全能够实验要求所需要的电压,因此用±12V电源是完全可行的。不会影响其实验性能。

w扩音机设计模电课程设计

1W扩音机设计与调试一、绪论 扩音机不仅仅是音响设备,这类放大器还广泛用于控制系统和测量系统中。扩音器的主要功能是对弱信号进行电压放大和功率放大,推动负载工作,同时需要对音调进行调节。就是用电子原件,通过一定的组合,把微信号放大,就是扩音器的原理。是把接收进来的信号,经过电子元件的组合,把信号放大。其动作原理是把电讯号转换为声音讯号的转换器。性能优质的音频放大器则有优质的音频信号和较大的功率,使其有足够的功率去推动扬声器系统发声。因此研究和设计功率放大器对音频技术的发展和应用有着重要的意义。本实验课题介绍了一种具有收音、拾音等输入的功率扩音机的设计。通过完成本课题,要求掌握音响电路的前置级,音级集成分立元件功放的设计与主要性能参数的测试方法,并掌握小型电子电的装调技术。 1.课题的意义: 通过设计和实践,培养学生综合运用所学的理论知识、实践操作及独立解决实际问题的能力。 2.目的: 使学生灵活的牢固掌握课堂中的电子线路的工作原理、分析方法和设计方法。学会电路的一般设计方法和设计流程,并应用这些方法进行一个实际的电子线路的系统设计。 3.指标要求 (1)额定输出功率P。≥1W; (2)负载阻抗RL=4Ω; (3)频率响应:在无高低音提升或衰减时f=50Hz——20kHz(±3dB); (4)音调控制范围:低音100 Hz±12 dB;高音:10kHz±12 dB; (5)失真度≤10%; (6) 输入灵敏度Ui<10mV。 4.解决的主要问题: (1)各级电压增差分配 (2)确定电路形式及选用器件 (3)音调控制电路 (4)功率放大 (5)检测电路及减小实际与理论的差距

音频功率放大器设计报告分析

目录 课程设计任务书 (2) 摘要 (3) 1 模电课设概述 (5) 1.1设计背景 (5) 1.2音频放大类别 (5) 1.3设计目的及意义 (6) 1.4开发环境Multisim 10.0简要介绍 (7) 2 课程设计内容 (8) 2.1功放电路方案的选择 (8) 2.2 BTL电路的组成 (10) 2.3 电路仿真 (13) 3 实物焊接及调试过程 (18) 3.1 焊接实物 (18) 3.2 调试过程遇到的问题及解决方法 (19) 4 总结与心得 (20) 附录 (21) 附件一实验原理图 (21) 附录二元件清单 (22) 附录三参考文献 (23) 成绩评定表 (24)

课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位:、 题目: 音频功率放大器 初始条件:芯片:TDA2030A、极性电容、非极性电容、可变电阻、定值电阻、扬声器、 要求完成的主要任务: 1.选择合适的功放电路,如:OCL、OTL、或BTL电路。完成对高 保真音频功率放大器的设计、装备与调试; 2.输入信号Uid≤100mv,频率响应范围30Hz-3KHz; 3.在8Ω扬声器的负载下,输出功率连续可调,最大输出功率达 到6W; 4.音频信号放大后,失真≤5%。 5.效率≥60% 时间安排: 安装调试,地点: 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

摘要 这学期刚学习模电课,学校要求我们完成一次课程设计任务。模电这门课程主要讲 直流稳压电源。功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL 率尽可能高。功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。有用继承运算放大器 BTL功 TDA2030A集成功放,并采用双电源电源供电。TDA2030A集成电路的特点是输出功率大,而且保护性能比较完善,其工作电压范围较广,信号失真度较小,使用两块TDA2030A组成BTL电路,输出功率可增至35W。实验用multism软件对BTL multism软件模拟 该电路由于价廉质优,使用方便,广泛应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中。 BTL、TDA2030A、功率放大、multism。

模电课程设计题目范例

以下课程设计题目仅供参考,不供选择,请同学们按照感兴趣的方向自己拟定题目及要求,不得与以下题目完全相同。 一、音频功率放大器 1、指标要求: 设计并制作一OCL音频功率放大器并设计制作与之匹配的直流稳压电源。指标:PoM≥5W,fL≤50Hz,fH≥15KHz,中点电位≤100mV。负载:8Ω。以上指标“=”者为及格。输入电压50mV。 2、约束:不能采用音频功放集成电路(扬声器可用8.2Ω电阻代替) 二、串联型直流稳压电源的设计 在输入电压220V 50HZ电压变化范围±10%条件下: ①输出电压可调范围:+9 ~ +12V; ②最大输出电流:300mA; ③测出设计电路的输出电阻(输入电压变化范围±10%下,满载)。 ④测出设计电路的稳压系数( 最低输入电压下,满载),并将稳压系数减到最小。 ⑤学习Mutisim的电路仿真过程,绘制电路图,进行基本的仿真实验对设计的电路进行性能分析 三、温度测量电路 (1) 温度测量范围:-40oC~+125oC.(2) 灵敏度:1mV/ oC(3) 测量精度: ±1oC(4) 工作电压:±5V(5) 测量某处的温度值并转换为0~5V的电压 四、双工对讲机的设计与制作 采用集成运放和集成功放及阻容元件构成对讲电路,实现甲乙双方异地有线通话对讲;用扬声器兼作话筒和喇叭,双向对讲,互不影响;电源电压+5V,功率〈=0.5W,工作可靠,效果良好! 五、声光控制灯感应系统 输入:光强信号、声音信号 输出:开关信号 逻辑:在满足光强(不足)条件下,输入声音信号时,输出“开”信号并延时,自动关断;光强足够时,封锁输出或封锁声音检测电路 要点:光强信号检测要考虑排除脉冲信号干扰,如雷电、爆竹、拍照等闪光,可以通过对光强检测信号的简单滤波达到目的,滤波时间常数为秒级即可 构成:光强检测可以用光电三极管、光电二极管或光敏电阻,电阻成本最低 声音检测用驻极体拾音器,最好设音频选择元件,LC滤波 信号放大、处理,可以用集成运放或比较器,简单的用555电路 驱动可以是三极管驱动小型直流继电器 工作电源,用小型电源变压器+整流+滤波+三段稳压器

音响放大器课程设计与制作模电课程设计

课程设计任务书学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位:信息工程学院 题目: 音响放大器设计与制作 初始条件:集成芯片LM324三块,LM386一块,瓷片电容,电解电容,电位器若干,4Ω/扬声器一个。 要求完成的主要任务: (1)技术指标如下: a.输出功率:; b.负载阻抗:4欧姆; c.频率响应:fL~fH=50Hz~20KHz; d.输入阻抗:>20K欧姆; e.整机电压增益: >50dB; (2)电路要求有独立的前置放大级(放大话筒信号)。 (3)电路要求有独立的功率放大级。 时间安排: 2016年1月10日查资料 2016年1月11,12日设计电路 2016年1月13日仿真 2016年1月14日,15日实物调试 2016年1月16日答辩 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要......................................................... ABSTRACT ...................................................... 1电路方案的比较与论证........................................ 音响放大器的总设计........................................... 放大电路的比较与论证........................................ 音频功率放大电路的比较与论证................................ 2核心元器件介绍............................................... LM324的介绍................................................. LM386的介绍................................................. 3电路设计 .................................................... 直流稳压电源电路的设计...................................... 话音放大器.................................................. 混合前置放大器.............................................. 音调控制器.................................................. 功率放大电路的设计.......................................... 总电路图 (18) 4用MULTISIM进行仿真.......................................... 话放与混放性能测试.......................................... 单独功放性能测试 (20)

音响放大器课程设计与制作-覃文博

课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位:信息工程学院 题目: 音响放大电路的设计仿真与实现 初始条件: 可选元件:集成功放,电容、电阻、电位器若干;或自选元器件。 可用仪器:示波器,万用表等。 要求完成的主要任务: (1)设计任务 根据技术指标和已知条件,完成对音频功率放大器的设计、仿真、装配与调试,并自制直流稳压电源。 (2)设计要求 ①设计一个失真小,具有话筒放大,电子混响、混合前置放大、音调控制、功率放大的音 响放大电路;输出功率1W左右,负载电阻8Ω;频率响应20~20KHz以内,输入阻抗大于20kΩ。 ② 选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。 ③ 利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图,确定电路元件参数、掌握电路工作原理 并仿真实现系统功能。 ④ 安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。 ⑤ 选做:利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。 时间安排: 1、前半周,完成仿真设计调试;并制作实物。 2、后半周,硬件调试,撰写、提交课程设计报告,进行验收和答辩。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要 (3) 1.1设计任务 (3) 1.2设计要求和技术指标 (3) 1.3发挥部分 (3) 2设计总体方案 (4) 2.1 音响模块流图 (4) 2.2电路方案的比较与论证 (4) 3 核心元器件介绍 (6) 3.1集成功放TDA2030A简介 (6) 3.2 LM324的介绍 (7) 4各模块电路原理与总电路图 (9) 4.1话音放大器 (9) 4.2电子混响器 (10) 4.3混合前置放大器 (11) 4.5功率放大器 (16) 5音响放大器的技术指标及测试方法 (18) 5.1额定功率 (18) 5.2音调控制曲线 (18) 5.3输入阻抗 (18) 5.4噪声电压 (18) 参考文献 (20)

模电课程设计-功率放大器设计

模电课程设计-功率放大器设计

《电子技术Ⅱ课程设计》 报告 姓名 学号 院系自动控制与机械工程学院 班级核电一班 指导教师 2014年 6月

目录 一、设计的目的 (1) 二、设计任务和要求 (1) 三、课程设计内容 (1) 1. Multisim仿真软件的学习 (1) 四、基础性电路的Multisim仿真 (2) 1.题目一:半导体器件的Multisim仿真 ·· 2 2.题目二:单管放大电路的Multisim仿真7 3.题目三:差分放大电路的Multisim仿真 (11) 4.题目四:两级反馈放大电路的Multisim仿 真 (14) 5.题目五:集成运算放大电路的Multisim仿 真 (21) 6.题目六:波形发生电路的Multisim仿真 (23) 五.综合性能电路的设计和仿真 (26) 1.题目二:功率放大器的设计 (26) 六、总结 (29) 七、参考文献 (29)

一、设计的目的 该课程设计是在完成《电子技术2》的理论教学实践,掌握电子电路计算机辅助分析与设计的基本知识和基本方法,培养综合知识应用能力和实践能力,为今后从事本专业相关工程技术打下基础。 二、设计任务和要求 本次课程设计的任务是在教师的指导下,学习Multisim仿真软件的使用方法,分析和设计完成基础性的电路设计和仿真及综合性电路设计和仿真。 要求: 1、巩固和加深对《电子课程2》课程知识的理 解; 2、会根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和 文献资料; 3、掌握仿真软件Multisim的使用方法; 4、掌握简单模拟电路的设计、仿真方法; 5、按课程设计任务书的要求撰写课程设计报 告,课程设计报告能正确反映设计和仿真结

丙类高频功率放大器课程设计

高频电子线路课程设计报告 题目:丙类功率放大器 院系: 专业:电子信息科学与技术 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 报告成绩: 2013年12月20日

目录 一、设计目的 (1) 二、设计思路 (1) 三、设计过程 (2) 、系统方案论证 丙类谐振功率放大器电路 、模块电路设计 丙类谐振功率放大器输入端采用自给偏置电路 丙类谐振功率放大器输出端采用直流馈电电路 匹配网络 VBB 、Vcm、Vbm、VCC对丙类谐振功率放大器性能影响分析 四、整体电路与系统调试及仿真结果 (11) 电路设计与分析 .仿真与模拟 Multisim 简介 基于Multisim电路仿真用例 五、主要元器件与设备 (14) 晶体管的选择 判别三极管类型和三个电极的方法 电容的选择 六、课程设计体会与建议 (17) 、设计体会 、设计建议 七、结论 (18) 八、参考文献 (19)

一、设计目的 电子技术迅猛发展。由分立元件发展到集成电路,中小规模集成电路,大规模集成电路和超大规模集成电路。基本放大器是组成各种复杂放大电路的基本单元。弱电控制强电在许多电子设备中需要用到。放大器在当今和未来社会中的作用日益增加。 高频功率放大器是发送设备的重要组成部分之一,通信电路中,为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗,要求发射机具有较大的输出功率,而且,通信距离越远,要求输出功率越大。所以,为了获得足够大的高频输出功率,必须采用高频功率放大器。高频功率放大器是无线电发射设备的重要组成部分。丙类谐振功率放大器在人类生活中得到了广泛的应用,而且能高效率的将电源供给的直流能量转换为高频交流输出,研究它具有很高的社会价值。 设计简单丙类谐振功率放大器电路并进行仿真,以及对丙类谐振功率放大器发展的展望。 二、设计思路 丙类谐振功率放大器工作原理 图2-2-1为丙类谐振功率放大器原理图,为实现丙类工作,基极偏置电压V BB应设置在功率的截止区。 输入回路 由于功率管处于截止状态,基极偏置电压V BB作为结外电场,无法克服结内电场,没有达到晶体管门坎电压,从而,导致输入电流脉冲严重失真,脉冲宽度小于90o。 由i C≈βi B知,i C也严重失真,且脉宽小于90o。 输出回路 若忽略晶体管的基区宽度调制效应以及结电容影响,在静态转移特性曲线(i C~V BE)上画出的集电极电流波形是一串周期重复的脉冲序列,脉冲宽度小于半个周期。

音频功率放大器课程设计--OTL音频功率放大器的设计与制作-精品

学号: 课程设计 题目OTL音频功率放大器的设计与制作 学院信息工程学院 专业通信工程 班级通信1302 姓名 指导教师 2014 年 1 月23 日

课程设计任务书 题目:OTL音频功率放大器的设计与制作 初始条件: 元件:集成功放TDA2030A、集成稳压器LM7812、电阻、电容、电位计若干。 仪器:万用表、示波器、交流毫伏表、函数信号发生器、学生电源要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 1、课程设计工作量:1周。 2、技术要求: ①要求设计制作一个音频功率放大器频率响应20~20KHZ,效率>60﹪,失真小。完成对音频功率放大器的设计、仿真、装配与调试,并自制直流稳压电源。 ②确定设计方案以及电路原理图并用multisim进行电路仿真。 时间安排: 序号设计内容所用时间 1 布置任务及调研1天 2 方案确定0.5天 3 制作与调试 1.5天 4 撰写设计报告书1天 5 答辩1天 合计1周 指导教师签名: 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要 (1) Abstract (2) 音频功率放大器的设计与制作 (3) 1. 设计原理及参数 (3) 1.1音频功放电路的设计 (3) 1.1.1设计原理 (3) 1.1.2 参数计算 (5) 1.2直流稳压电源的设计 (6) 1.2.1设计原理 (6) 1.2.2参数计算 (7) 2.仿真结果及分析 (8) 2.1音频功率放大电路 (8) 2.1.1仿真原理图 (8) 2.1.2仿真效果图 (9) 2.2直流稳压电源电路 (11) 2.2.1电路原理图仿真 (11) 2.2.2仿真效果图 (11) 3.实物制作与性能测试 (12) 3.1音频功放实物制作 (12) 3.2性能测试 (13) 3.2.1功率性能测试 (13) 3.2.2频率响应测试 (14) 3.3直流稳压电源制作 (14) 3.4直流稳压电源的测试 (15) 4.收获以及体会 (15)

扩音机课程设计

模拟电子技术课程设计说明书 扩音机 系、部:电气与信息工程学院 学生姓名: 指导教师:贾雅琼职称讲师 专业:自动化 班级:自本1004班 完成时间:2010年6月10日

摘要 近几年来,计算机技术进入了前所未有的快速发展时期,随着电子信息技术的发展关于音响放大器在电子技术基础中所处的位置越来越重要,它不仅是电子信息类专业的一个重要部分,而且在其他类专业工程中也是不可缺少的。 扩音机的通常作用是把从话筒等音频设备输出的微弱的信号放大成能推动扬声器发声的大功率信号,故主要用到运算放大器和功率放大器。因此由前置放大器、音调控制器、功率放大器这几个部分组成。 前置放大器对输入信号进行适当的放大,放大后的信号送入音调网络, 最后送入功率放大级进行功率放大后的信号送入扬声器,在扬声器上得到了放大后的音调信号。 关键词:计算机;电子信息技术;扩音机;前置放大;音调控制器;功率放大器

ABSTRACT In recent years, computer technology has entered the rapid development period of hitherto unknown, with the development of electronic information technology in electronic technology based on audio amplifier in the increasingly important position, it is not only the specialties of electronic information is an important part, but also in other types of professional engineering is necessary. The purpose is to change the megaphone usually from microphone audio devices such as the weak signal output enlarged speaker of the high power can promote the voice signal,it mainly use the operational amplifiers and power amplifier.So by preamplifier、tone controller、power amplifier this several parts. The preamplifier of the input signal to the appropriate amplifier, enlarge after the signal into tones network, finally into power amplifier level power amplifier after the signal into the speaker, the speaker has been amplified the tones of the signal. Key words:The computer; Electronic information technology; Megaphone; Preamplifier; Tone controller; Power amplifier

模电扩音机课程设计

郑州科技学院 《模拟电子技术》课程设计 题目 ____________ 扩音机 ________________ 学生姓名LXLL ______________ 专业班级11级电气工程及其自动化班 学号 ____________ 201247159 __________ 院(系)电气工程学院 __________ 指导教师 _________ 丫丫丫丫 ___________ 完成时间 _________ 2013年6月6日 _______

摘要 扩音机是生活中很常见的一类电子产品使用非常广泛。扩音机电路是把微弱的声音信号放大成能推动扬声器的大功率信号,电路结构主要分为前置放大,音调控制,功率放大三部分。前置放大主要完成小信号的放大, 一般要求输入阻抗高,输出阻抗低,频带宽,噪声要小。在本次设计中前置放大级分为两级,第一级为共源放大电路,整个电路的放大倍数主要靠第一级;第二级为射级跟随器,保证音调控制电路有较好的效果,给音调控制电路以较小的信号源内阻。音调控制主要是实现对输入号高、低音的提升和衰减;由于集成运算放大器具有电压增益高、输入阻抗高等优点,用它制作的音调控制电路具有电路结构简单、工作稳定等优点,功率放大的主要作用是向负载提供功率。要求输出功率尽可能大,转换功率尽可能高,非线性失真尽可能小。 关键词:扩音机;前置放大;音调控制;功率放大

1 课程设计目的........................................... 1. 2 设计的任务与要求..................................... 〕. 2.1 设计任务 (1) 2.2设计要求 (1) 3 设计方案与论证......................................... 4 设计原理............................................... 5. 5总体的制作与仿真........................................ 7. 5.1 电烙铁的使用 ...................................... 7. 5.2 电子产品仿真图 (8) 6 总结................................................... 9.致谢..................................................... 12.附录一:总体电路原理图. (14) 附录二:实物图 (15)

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