50W 单差分OCL功放电路理论计算及安装实战
50W 单差分OCL功放电路理论计算及安装实战
原理图
根据设计目标输出功率，介绍所有元件所起的作用及推算出参数。
为方便定量计算，先假定V+与V-两个是理想电源，待计算出所有元件数值之后，再根据实际情况作出针对性调整。
输出功率设计目标：
配合CD音源，不加前级驱动8欧、4欧、乃至更低的2欧负载下，平均连续输出功率都能达到50W。峰值功率为1.414×50=70.7W≈71W。
电源
当峰值输出功率和负载阻抗确定后，就已决定了对电源电压的要求。根据欧姆定律，由最大负载阻抗计算出最大输出电压，由最小负载阻抗计算出最大输出电流。正常音箱的阻抗在2—8欧之间，则：
通常在Vo max的基础上增加一个大约2--5V的三极管饱和压降(不同的三极管压降不同，本例因电源共用，取值5V)，构成放大器所需的电源电压的基本值：
V=±(Vo max+5) ，实际制作电源时，还应计入电网电压的波动和电源的调整率。无负载时的电源电压值通常高出有负载时的电源电压值15%左右，加上电网电压的波动通常按10%计算。因此，最终的电源电压为：V=±(Vo max+5)(1+15%+10%)=±36.25V≈±36V
换算为桥式整流前的交流电压为：Vac=36.25÷1.3 =27.88V≈28V (1.3为经验系数)
变压器必须留有一定余量，一般按峰值输出功率再除以0.75计算。71÷0.75=94.6W
取值100W/声道，故2声道对变压器选型为：200W，双AC 28V。
输出管Q1、Q5
一般在使用三极管时都需要降额使用，保险系数一般取极限参数的0.5—0.75倍，大功率管因功耗大，余量需要适当留大一点，按0.5计，小功率管按0.75计。所以对输出管的要求为：Vceo > 72 V Ic >12A Pd >142 W，Hfe-IC曲线在0—6A范围内尽量平直，综合价格因素及配对难度，决定用ON生产的音频三极管，Q5为NJW0281G ，Q10为NJW0302G。
此管的极限参数及Hfe-Ic曲线如下：
推动管Q2、Q4
查输出管的PDF得知它的Hfe范围为75—150，(为保证理论计算的可信度，都取最小值计算，下同)。所以在最大输出状态下输出管要从推动管取得的电流为：Io
max÷75=6÷75=80mA，加上推动管本身的静态工作电流，按设计目标为50mA计，再留一倍余量，则要求推动管在260mA以内，Hfe-Ic曲线尽量平直，耐压要求同输出管，功率要求为：P=UI=36×260mA=9.36W，留一倍余量，取值20W。在网上搜索收集了下别人常用
的推动管，再通过比较PDF资料中的Hfe-Ic曲线及考虑价格因素，最后决定使用东芝的2SC5171/2SA1930。
C5171极限参数及Hfe-Ic曲线如下：
电压放大级Q6
查PDF得Q2、Q4的Hfe范围为100--300，则Q2需要从Q6处取得的电流为：
130÷100=1.3ma。Q6负责整个电路的主要电压增益，需要保证在整个设计范围内都工作在甲类状态，故静态电流取
值需远大于输出电流，方能保证在设计范围内，信号不失真。此处静态电流取值10倍于输出电流，即13ma，在0—26ma之内，Hfe-Ic曲线尽量平直。此管功耗较输出管小很多，耐压要求可适当放宽，按0.75倍的保险系数计，可算出耐压大于48V，功耗为
36×26mA=0.936W，取整留一倍余量则为2W。在不考虑安装散热片的情况下，这个功率会使管子温度比较高，综合价格以及配对等因素，决定使用日立的B649、D669。
它的极限参数及Hfe-Ic曲线如下：
电压放大级Q6的恒流源Q7
要求同Q6，为方便，选择与之配对的D669。
温度补偿兼静态电流调节管Q3
电流要求同Q6，对耐压几乎没有要求，只是必须安装固定方便，能与大功率管固定在同一个散热片上。为方便，一样选择用D669。
输入差分级Q8、Q9
查PDF得知电压放大管Q6的Hfe范围为100--200，那么Q6的基极电流为
13÷100=0.13mA，输入级的静态电流取值10倍于输出电流，即1.3ma，为方便计算可取1mA或者是1.5mA，功率要求为36*1.5mA=54mW，一倍余量，为108mW，基本TO92的管子都能胜任。综合之下，要求hfe-Ic 0-3ma平直，噪音系数要低，Cob要小，放大倍数要大，穿透电流要小。相当多的要求，原本考虑用日立的低噪声管2SC2856/2SA1911对管，谁知满世界找不到，最后改用东芝的2SC2240/2SA970，极限参数及Hfe-Ic曲线如下：
差分输入级恒流管Q10
要求基本同Q8、Q9，为方便选择相同型号的管子即可。元件作用及参数计算
输入级恒流源
由LED、Q10、R18、RV3组成Q8、Q9的恒流源，其恒流值为输入级之2只管子之和，本例为3mA实际调试时使恒流值在2—3mA即可。
发光指示灯兼恒压源LED
由LED的V-I曲线得出所选用的发光二极管在5ma时压降约为2V。
LED限流电阻R16
用于限制流过LED的电流，R16=(36V×2 – 4V)÷5mA=13.6kΩ，R2宜大不宜小，R2太小容易烧毁LED。可在13K—20K之间取值。
RV3、R18
当R16确定后，可视为V led＝2V不变，则RV3+R18=(2-Vbe)÷3mA≈466.7Ω，这两只电阻的大小决定输入级的恒流值，根据输入静态电流的要求，两者之和可在470Ω--750Ω之间调整，在此，调整RV3即可调整电路输出中点电压，如调整到头还达不到0V的中点电压，
可以适当增加或者减小R18的值。
R10
电压放大级反馈电阻
R10为Q6提供本级负反馈，此电阻取值过大会影响电路的最大输出，过小则反馈量太小起不了稳定电路的作用，一般取值在47Ω-200Ω之间，再根据实际电路情况调整。
R16、R11
差分输入级负载电阻，阻值大小直接影响电压放大级的工作电流，阻值大则电压放大级电流增大，反之则减小，并且与R10符合下式关系：
V R16×1.5ma(Q8静态电流)=V R10 ×13 ma（Q6静态电流）+0.7（Q6Vbe压降）
当R10阻值确定时，R16、R11也随着确定。一般在1K—2.2K范围之内取值，取值大则电压放大级的电流会随着增大，发热量也会增大。
R2、R3
推动管负载电阻，同时为输出管提供偏压。按输出管的静态电流为50mA计算，则
V R2=Vbe+V R1=0.7+50mA×0.27=713.5mV
按推动级的静态电流25mA计算，则
R3=713.5÷25=28.54，取30Ω。
R1、R4
输出管反馈电阻，为本级提供负反馈，兼配合温度补偿管Q3起稳定静态电流作用。此电阻取值过大会影响电路的最大输出，过小则反馈量太小起不了稳定电流的作用，一般取值在0.1欧—0.47欧之间，本例取值0.22欧，5W无感电阻。
R6、R7、RV1、Q3、C1
组成温度补偿兼静态电流调节电路，它所提供的偏压应该是推动管及输出管Vbe+射极电阻上的压降之和，假设Vbe=0.7V，按输出静态电流为50ma计，则偏压为：
Vce=4×0.7+0.05×0.27＝2.8135V。计算中被假设Vbe为恒定值，但实际电路中此值会随着温度上升而减小，大概是-2.6mV/℃，4只管子就是-10.4 mV/℃的温度系数，如果调整管提供的偏压没有随温度上升而减小，那么输出管的静态电流会随着温度上升而上升，电流的上升又会加剧温度上升…….最坏的情况会导致烧毁输出管。为避免这种情况发生，必须将Q3与输出管安装在同个散热片上，并且由它组成的偏压电路至少有-10.4 mV/℃的温度系数，方能保证电路静态电流的稳定。
C1起稳定偏置电压作用，取值0.1uF—1uF。
用下图的简化电路为例，计算出R1与R2的比值。
假设
温度在25度时，三极管的Vbe值为0.7V，基极电流为Ib, 温度在35度时，三极管的Vbe值为0.7-0.026V=0.674V，Ib会有一定变化但非常细微，忽略不计，故可认为Ib不变。那么
Vcc1-Vcc2=10.4 mV/℃×10℃=0.104V
Vcc1=(0.7÷R2 +Ib)×R1 +0.7
Vcc2=(0.674÷R2 +Ib)×R1 +0.674
代入得到
(0.7÷R2 +Ib)R1 +0.7 –((0.674÷R2 +Ib) R1 +0.674)=0.104V
通过计算得到R1：R2=3：1。
图中Ic可视为放大级电路工作电流，由电压放大级的分析得知，此电流为13mA，Q1放大倍数按100计算，Ib=13mA÷100=0.13mA，I2取0.37mA，使I1=0.5mA，即能保证大部份电流经由Q1流过，又有能保证Q1有足够的基极电流。
R1=(2.8V-0.7V) ÷0.5mA=4.2K R2=R1÷3=1.4K
故R1可根据实际情况在4.3K—5.6K内取值，R2在1.4K—2.2K内取值，R1与R2的比例决定了电路的静态电流及温度反馈系数。
RL、R17、C10
组成输出网络，起隔离喇叭反向电动势的作用，可有效提高电路稳定性。
L为用1.5mm的漆包线在6mm的笔上绕15-20圈即可，中间穿过一只10—22欧/1W的电阻，对声音小有影响。R17与C10组成―茹贝尔网络‖，电阻的阻值及功率大小可看出电路的稳定程度。本例取10欧1/4W、104P
C8
输入耦合电容，隔直通交，用于信号传递，取值4.7uF—10uF。
R13、C7
输入端低通RC滤波电路，用于滤除信号中超高频成份，有利于提高电路稳定性。
R13取560--1K，C7取47P—330P。
R12
输入级偏置电阻，同时决定了电路的输入阻抗，取值范围20K—56K。
R5、R8、R9、C5、C9
组成反馈回路，同时决定了电路的整体放大倍数，值为：1+R9/R8
按普通CD机输出信号为1V计算，Vomax=24V，则放大倍数最少为24倍
实际留一定余量可取值为28—36倍。
R8为反馈电阻，一般取与输入偏置电阻同值，取值范围20K—56K。
由R8的取值和放大倍数，可计算出R9的范围值为560—2K之间。R8和R9的大小对声音整体取向有影响。
C9为反馈电容，一般取值在22uF—220uF之间，取值越大则低频下潜会越深，但中高频会相对暗点(不同品牌电容有不同效果)。
R5、C5组成超前反馈，用于消除方波响应的过冲现象。对中高频影响较大
R5可在10K—56K间取值，C5在5P—33P间取值。
C2
防自激电容，在不自激的前提下，容量越小越好，一般取值在47P以下。
D5、D6、C11、C12、C16、C17
为输入级和电压放大级提供电源，防止大电流放大级对输入级和放大级造成影响。
D5、D6用4007，C11和C16选用50V 100uF-330uF的电解电容，C12、C17选用50V 0.1uF
的CBB电容。
安装调试步骤
1：照元件图焊接元件，暂时不安装输出管。
2：通电确认电源电压正常，LED正常发亮，摸元件无明显温升。
3：用万用表测量OUT与GND的电压，正常应该在100mv以内，而且调整RV3时，此电压会随着改变，并把此电压调整到接近1mv左右(因C9是有极性的电容，故适当偏正的电压为佳，如是无极电容，则可调整到为0)。如无法调到0，则可适当增加或减小R18的值。
4：确认3正常的情况下，万用表测量下图1、2与test间的电压，正常值在0.5V左右，而且调整RV1时，此电压会随着改变。确认此电压正常后，逆时针调整RV1到阻值最大，使测得的电压最小。
5：焊上输出管及输出电阻，最好在电源变压器前边串联一个220V60W的白炽灯泡，或者是在变压器次级到板上AC座之间，串上1欧，1/4W的小电阻。通电，确认灯泡没有明显发亮，或者是所串电阻没有明显温升。如不符合情况，则需重新确认上方调试第4点。如符合，则可放心测量test点与test2点间的电压，调整RV1，使此电压在22mV，此时未级静态电压为100ma。
6：拆掉灯泡或拆掉保护电阻，通电，再次确认无异常温升，摸电阻R17无温度。则可接入炮灰喇叭，加入信号源试音。
7：通电20分钟无异常现象，断开信号，反复调整RV1与RV3，使中点电压保持在0V，未级电流保持在100ma稳定。
8：此时可以确认电路工作正常，RV1、RV3可拆掉用等值固定电阻代替，可杜绝因电位器故障而引起的电路不正常。(极其少见，如焊好了确认了不会再折腾它时，建议这样做。)
9：可以接入正式音箱，正式试音。
注意要确保已经接了喇叭保护电路!!
安装部分
6mm厚的铝板，摆放一下，定位，钻孔
钻孔完毕，折断了两个钻头，哎，质量真差滴说！！3.5mm直径
面是平的，方便安装。
音频功率放大器设计详解
音频功率放大器设计 一、设计任务 设计一个实用的音频功率放大器。在输入正弦波幅度≤5mV，负载电阻等于8Ω的 条件下，音频功率放大器满足如下要求： 1、最大输出不失真功率P OM≥8W。 2、功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz。 3、在最大输出功率下非线性失真系数≤3%。 4、输入阻抗R i≥100kΩ。 5、具有音调控制功能：低音100Hz处有±12dB的调节范围，高 音10kHz处有±12dB的调节范围。 二、设计方案分析 根据设计课题的要求，该音频功率放大器可由图所示框图实现。 下面主要介绍各部 分电路的特点及要求。 图1 音频功率放大器组成框图 1、前置放大器 音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后输
出驱动扬声器。声音源 的种类有多种，如传声器（话筒）、电唱机、录音机（放音磁头）、CD唱机及线路传输等，这些声音源的输出信号的电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的，这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话，对于输入过低的信号，功率放大器输出功率不足，不能充分发挥功放的作用；假如输入信号的幅值过大，功率放大器的输出信号将严重过载失真，这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器，以便使放大器适应不同的的输入信号，或放大，或衰减，或进行阻抗变换，使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中，除了信号的幅度差别外，它们的频率特性有的也不同，如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形，即低音被衰减，高音被提升。对于这样的输入信号，在进行功率放大器之前，需要进行频率补偿，使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态，即加入频率均衡网络放大器。 对于话筒和线路输入信号，一般只需将输入信号进行放大和衰减，不需要进行频率均衡。前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配；二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常微弱，一般只有100μV~几毫伏，所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路，对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器，首先要选择低
放大电路的组成及工作原理
2、4 放大电路的组成及工作原理 参考教材:《模拟电子技术基础》孙小子张企民主编西安:西安电子科技大学出版社 一、教学目标及要求 1、通过本次课的教学,使学生了解晶体管组成的基本放大电路的三种类型,掌 握放大电路的组成元器件及各元器件的作用,理解放大电路的工作原理。 2、通过本节课的学习,培养学生定性分析学习意识,使学生掌握理论结合生活 实际的分析能力。 二、教学重点 1、共发射极放大电路的组成元器件及各元器件作用; 2、共发射极放大电路的工作原理。 三、教学难点 1、共发射极放大电路的组成元器件及各元器件作用; 2、共发射极放大电路的工作原理。 四、教学方法及学时 1、讲授法 2、1个学时 五、教学过程 （一）导入新课 同学们,上节课我们已经学习了晶体管内部载流子运动的特性以及由此引起的晶体管的一些外部特性,比如说晶体管的输入输出特性等,在这里,我要强调一下,我们需要把更多的注意力放在关注晶体管的外部特性上,而没有必要细究内部载流子的特点。由晶体管的输出特性,我们知道,当晶体管的外部工作条件不同时,晶体管可以工作在三个不同的区间。分别为:放大区、截止区、饱与区,其中放大区就是我们日常生活中较为常用的一种工作区间。大家就是否还记得,晶体管工作在放大区时所需要的外部条件就是什么不(发射结正偏,集电结反偏)？这节课,我们将要进入一个晶体管工作在放大区时,在实际生活中应用的新内容学习。 2、4放大器的组成及工作原理 一、放大的概念 放大: 利用一定的外部工具,使原物体的形状或大小等一系列属性按一定的比例扩大的过程。日常生活中,利用扩音机放大声音,就是电子学中最常见的放大。其原理框图为: 声音声音 扩音器原理框图 由此例子,我们知道,放大器大致可以分为:输入信号、放大电路、直流电源、输出信号等四部分,它主要用于放大小信号,其输出电压或电流在幅度上得到了放大,输出信号的能量得到了加强。对放大电路的基本要求:一就是信号不失真,二就是要放大。 二、基本放大电路的组成
运放差分放大电路
差分放大电路 一. 实验目的: 1． 掌握差分放大电路的基本概念； 2． 了解零漂差生的原理与抑制零漂的方法； 3． 掌握差分放大电路的基本测试方法。 二. 实验原理: 1. 由运放构成的高阻抗差分放大电路 图为高输入阻抗差分放大器,应用十分广泛.从仪器测量放大器,到特种测量放大器,几乎都能见到其踪迹。 从图中可以看到A1、A2两个同相运放电路构成输入级，在与差分放大器A3串联组成三运放差分防大电路。电路中有关电阻保持严格对称,具有以下几个优点: (1)A1和A2提高了差模信号与共模信号之比,即提高了信噪比; (2)在保证有关电阻严格对称的条件下,各电阻阻值的误差对该电路的共模抑制比K CMRR 没有影响; (3)电路对共模信号几乎没有放大作用,共模电压增益接近零。 因为电路中R1=R2、 R3=R4、 R5=R6 ，故可导出两级差模总增益为： 3 5P 1p i2i1o vd R R R 2R R u u u A ???? ??+-=-= 通常，第一级增益要尽量高，第二级增益一般为1~2倍，这里第一级选择100倍，第二级为1倍。则取R3=R4=R5=R6=10K Ω,要求匹配性好，一般用金属膜精密电阻，阻值可在10K Ω~几百K Ω间选择。则 A vd =(R P +2R 1)/R P 先定R P ，通常在1K Ω~10K Ω内，这里取R P ＝1K Ω，则可由上式求得R 1=99R P /2=49.5K Ω 取标称值51K Ω。通常R S1和R S2不要超过R P /2，这里选R S1＝ R S2＝510，用于保护运放输入级。 A1和A2应选用低温飘、高K CMRR 的运放，性能一致性要好。 三. 实验内容 1． 搭接电路 2． 静态调试
一个简单功放设计制作与电路图分析
一个简单功放设计制作与电路图分析|电路图 - dickmoore的日志 - 网易博客 默认分类 2009-11-09 19:01 阅读32 评论0 字号：大中小 一个简单功放设计制作与电路图分析|电路图 电子资料 2009-11-06 11:15 功放电路图 一个简单功放设计制作与电路图分析 我的电脑音响坏了快一年了，每次看电影都用耳机,每次用的耳朵都痛,很不爽.因此就想亲手做一个小功放用用,前几天又去了趟电子市场发现有LM386，很便宜，所以干脆用386做了一个单声道的功放先用着,有时间把另外一个声道也加上.在这里把功放设计到调试基本完成的过程写写,纪念这个过程. 1.设计 我们是听听就算的门外汉,对20~20K的音域也不是完全敏感.所以幅频特性不用考虑太多,但是自己要用得爽声音一定要大,因此LM386一般的输出功率肯定是不够拉(好像极限功率也就1W左右,具体还是看芯片资料吧),所以就浪费些多加个LM386做成BTL电路,提高一倍再说.设计出来的电路就是这个样子,原理很简单,就不说了 2.调试 a. 两个104的电容本来是用来隔直的,不过好像电脑主板和声卡上出来的音频都不带直流成份,而且用104时输入电平 比较高的时候声音有失真,(估计是低频过滤在输入电平高的时候人听起来比较明显).于是去掉两个104的电容. b. 在这个时候上电(我用的是12V),接上我的MP3一听,嗯!还不错,可是就是杂声比较厉害,调了调R1的大小,当R1被 调到最大的时候杂声没有了,最小的时候也没有了(这不是废话么,最小的时候输入都没有了 .把连接到功放的音频线拔了也没杂音了,原因可能有两个音频线上有电容在输入电阻R1比较小的时候,和LM386自激产生杂音,一放大就不得了了.于是决定R1就直接调到50K,音量就让MP3调去吧. c. 好像一切都没有问题了,拿到电脑上吧,刚接上去,嗯声音停大,不错!!刚以为要完事,电脑里一首歌就放完了,本来该是安静的却听见喇叭里噼噼啪啪,这个噪声奇了怪了,开始还是以为是R1的问题,索性就把R1去掉(反正LM386也不希罕从前级得到能量),噪音仍然存在,怀疑是主板上的高频噪声,于是在输入端并上一个102的电容---不起作用.这个电容也不敢并大了,大了要影响高频特性.又怀疑是功率大了C1吃不消,于是又在电源上并了一个100uF的电容,还是不行....... d. 就在这个时候用手一抓我的功放输入端的焊点,好了!没杂音了,仔细一想,原来是这样:我从电脑接出来的线是一个声
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浅谈音响功放的工作原理 音响中的功放是整个音响设备中的关键部件,所以音响发烧友们都在其上不惜花费人力物力财力进行"摩机",在电源部分,电路的整体布局,用料等方面进行不断改良.本人并不是超级发烧友,充其量算是一位音响爱好者吧,为此在这里我就以一个音响爱好者的身份谈一谈我对音响功放的看法. 功放分胆机与石机,先讨论石机.石机最初的功放为甲类功放,这类功放的功放管的工作点选在管子的线性放大区,所以就算在没有信号输入的情况下,管子也有较大的电流流过,且其负载是一个输出变压器,在信号较强时由于电流大,输出变压器容易出现磁饱和而产生失真,另外为了防止管子进入非线性区,此类放大器往往都加有较深度的负反馈,所以这种功放电路效率低,动态范围小,且频响特性较差.对此人们又推出了一种乙类推挽式功率放大器,这类功放电路其功放管工作在乙类状态,即管子的工作点选在微道通状态,两个放大管分别放大信号的正半周和负半周,然后由输出变压器合成输出.所以流过输出变压器的两组线圈电流方向相反,这就大大地减少了输出变压器的磁饱和现象.另外由于管子工作在乙类状态,这样不仅大大的提高了放大器的效率且也大大的提高了放大器的动态范围,使输出功率大大提高.所以这种功放电路曾流行一时.但人们很快发现,此种功电路由于其功放管工作在乙类工作状态,所以存在小信号交越失真的问题,而且电路需使用两个变压器(一个输出变压器,一个输入变压器),由于变压器是感性负载,所以在整个音频段内,负载特性不均衡,相移失真较严重.为此人们又推出了一种称为OTL的功率放大电路.这种电路的形式其实也是一种推挽电路形式,只不过是去掉了两个变压器,用一个电容器和输出负载进行藕合,这样一来大大的改善了功放的频响特性.晶体管构成的功放电路有了质的飞跃,后来人们又改良了此种电路,推出了OCL和BTL电路,这种电路将输出电容也去掉了,放大器与扬声器采取直接藕合方式,直到现在由晶体管组成的功放电路,其结构基本上是OCL电路或BTL电路.OCL电路与OTL电路不同之处是采取了正负电源供电法,从而能将输出电容取消掉.BTL电路是由两个完全独立的功放模块搭建组成,如图C所示.IC1放大输出的信号一部分通过IC2反相输入端,经IC2反相放大输出,负载(扬声器)则接在两放大器输出之间,这样扬声器就获得由IC1和IC2放大相位相差180度的合成信号了. 不论是OCL或BTL功放电路,由于其去除了输出变压器和输出电容器,使放大器的频响得到展宽。与扬声器配接方面，当功率放大器连接一个标称阻抗低于
差分运放
差分接法:差分放大电路（图3.8a.4）的输入信号是从集成运放的反相和同相输入端引入，如果反馈电阻RF等于输入端电阻R1 ，输出电压为同相输入电压减反相输入电压，这种电路也称作减法电路。 图3.8a.4 差分放大电路 差分放大器 如图所示，通过采用两个输入，该差分放大器产生的输出等于U1和U2之差乘以增益系数
运算放大器的单电源供电方法 梦兰 大部分运算放大器要求双电源(正负电源)供电，只有少部分运算放大器可以在单电源供电状态下工作，如LM358(双运放)、LM324(四运放)、CA3140(单运放)等。需要说明的是，单电源供电的运算放大器不仅可以在单电源条件下工作，也可在双电源供电状态下工作。例如，LM324可以在、+5～+12V单电源供电状态下工作，也可以在+5～±12V双电源供电状态下工作。 在一些交流信号放大电路中，也可以采用电源偏置电路，将静态直流输出电压降为电源电压的一半，采用单电源工作，但输入和输出信号都需要加交流耦合电容，利用单电源供电的反相放大器如图1(a)所示，其运放输出波形如图1(b)所示。 该电路的增益Avf＝－RF／R1。R2＝R3时，静态直流电压Vo(DC)＝1／2Vcc。耦合电容Cl和C2的值由所需的低频响应和电路的输入阻抗(对于C1)或负载(对于C2)来确定。Cl及C2可由下式来确定：C1＝1000／2πfoRl(μF)；C2＝1000／2πfoRL(μF)，式中，fo是所要求最低输入频率。若R1、RL单位用kΩ，fO用Hz，则求得的C1、C2单位为μF。一般来说，R2＝R3≈2RF。 图2是一种单电源加法运算放大器。该电路输出电压Vo＝一RF(V1／Rl十V2／R2十V3／R3)，若R1＝R2＝R3＝RF，则Vo＝一(V1十V2十V3)。需要说明的是,采用单电源供电是要付出一定代价的。它是个甲类放大器，在无信号输入时，损耗较大。
BTL功放电路
BTL电路 OCL和OTL电路负载上获得的最大电压分别是UCC和UCC/2，而它们的电源电压则分别是±UCC和UCC／2。虽然它们的效率都不低，但电源的利用率却不高。其原因是在输入正弦信号的每半个周期中，电路只有一个晶体管和一半的电源在工作，若用两组对称和互补电路组成BTL电路，则输出功率可增大好几倍。BTL电路如图3－17所示。此电路的工作情况如下。 静态时由于四个三极管对称，UA＝UB＝UCC／2，因此uo＝0。当输入正弦信号ui为正半周时，在两路反相输入信号ui、－ui的作用下，VT1和VT4同时导通，RL上获得正半周信号；ui为负半周时，VT2和VT3同时导通，RL上获得负半周信号。理想情况下，设管子的UCES＝0，则uo的峰值为UCC，输出的最大功率为 是OTL电路的4倍。 实现两路输入信号反相可以有多种方案，例如可利用差动放大电路的两个输出端获得，也可以利用单管放大电路从集电极和发射极获得两个极性相反的信号，或者从两个运放的同相和返乡输入端输入信号，或者从一个运放的输出端反馈回来的信号衰减后再输入另一个同相输入端。 BTL电路综合了OTL和OCL接法的优点，汲取了OCL无输出电容的优点，避免了电容对信号频率特性的影响，BTL电路可以使用单电源也可以使用双电源。这些改进的措施使它逐渐成为当代功放电路的主流，并为功率放大电路的集成化创造了条件。 目前常用的功放电路有OCL、OTL和BTL电路，它们是当代功放电路的主流，且为功率放大电路的集成化奠定了基础。 BTL功放实例：
1 (a)两个集成功放5G37组成BTL电路。 (b)Ui倒相电路利用3DG6晶体管的集电极和发射极相位相反来实现的。 (c)该电路输出功率3W。要注意电路的散热条件。 (d)在调节时要使静态时扬声器无直流电流。可通过分别调节R6和R10使两电路输出均为6V。若电路增益不够大可改变反馈电阻R8和R12。 2 这个耳聋助听器由TDA2822双功放集成电路加上少量外围元件组成，它与市场上的普及机相比具有输出功率大、电压范围宽等特点，工作电压为1.8—15V，适合中、轻度耳聋患者使用。
功放电路设计说明书
功率放大器（OTL ） 一、基本原理及原理图 下图为乙类推挽功率放大器的电路原理图。图中，Q1和Q2为两个特 性配对的互补功率管（NPN 型和PNP 型）；若忽略功率管发射结导通电压，则当V1正半周时，NPN 型Q1管导通、PNP 型Q2管截止，i 1C （≈i 1E ）为处于正半周的半个正弦波；当V1负半周时，Q1管截止、Q2管导通，i 1C （≈i 1E ）为处于负半周的半个正弦波，通过R L 的电流i L ＝ i 1E －i 2E ，合成完整的正弦波。但在实际电路中由于有导通电压，零偏置会使输出电压波形产生交越失真，图中选用二极管偏置电路为互补功率管加合适的偏置电压，使之工作在乙类状态，减小失真且具有高热稳定性；采用单电源供电（加大容量的C3）使两互补管电压均是2 1V CC ；互补管间加两个电阻帮助两管散热；输入信号为互补功率管提供振幅接近电源电压的推动电压，产生自举效应；设计合适的参数使此电路高效地使功率放大相应的倍数驱动负载。 功率放大器电路原理图 二、设计步骤 1.设计要求： （分立元件）设计并仿真功率放大器（OTL ），要求： ① 电压增益：5倍以上
②负载：0.5W以上（8Ω扬声器） ③频率范围：20Hz~20kHz 2.设计过程： ①电源的选取： 由P＝I2R L ＝U2／R L （R L ＝8Ω）得U＝2V ∴U P P-＝2×2√2≈5.7V ∴V CC ＝15V ②电阻的选取： P＝I2R L ＝U2／R L ，令U=3v，I L R ＝ 2 1U P P- ／R L ≈350mA (β＝100) ∴i 1 B ＝I L R ／β＝3.5mA 取i 3 R ＝20mA ∴R 5＋R 6 ＝3／（20mA）≈150 ∴R 5 ＝10Ω，R 6 ＝90Ω ∵R2／（R 1＋R 2 ＋R 9 ）＝3＋0.7＝3.7 即R 1 ／（R 2 ＋R 9 ）≈4 取调试好的R 1＝10kΩ，R 2 ＝41kΩ（R 2 为1kΩ，起保护作用；R 9 可 调） 令R 3＝600Ω，R 4 可调，不要取太大，起到作用即可 取R 7＝R 8 ＝1Ω（一般取小点） ③电容的选取： C1＝10uF，C2＝47uF，C3＝470 uF (电容大，交流压降趋于零) 三、仿真调试 1. 仿真电路图：
全差分运算放大器设计
全差分运算放大器设计 岳生生（200403020126） 一、设计指标 以上华0.6um CMOS 工艺设计一个全差分运算放大器，设计指标如下： ?直流增益：>80dB ?单位增益带宽：>50MHz ?负载电容：＝5pF ?相位裕量：>60度 ?增益裕量：>12dB ?差分压摆率：>200V/us ?共模电压：2.5V (VDD=5V) ?差分输入摆幅：>±4V 二、运放结构选择
运算放大器的结构重要有三种：（a ）简单两级运放，two-stage 。如图2所示；（b ）折叠共源共栅，folded-cascode 。如图3所示；（c ）共源共栅，telescopic 。如图1的前级所示。本次设计的运算放大器的设计指标要求差分输出幅度为±4V ，即输出端的所有NMOS 管的,DSAT N V 之和小于0.5V ，输出端的所有PMOS 管的,DSAT P V 之和也必须小于0.5V 。对于单级的折叠共源共栅和直接共源共栅两种结构，都比较难达到该 要求，因此我们采用两级运算放大器结构。另外，简单的两级运放的直流增益比较小，因此我们采用共源共栅的输入级结构。考虑到折叠共源共栅输入级结构的功耗比较大，故我们选择直接共源共栅的输入级，最后选择如图1所示的运放结构。两级运算放大器设计必须保证运放的稳定性，我们用Miller 补偿或Cascode 补偿技术来进行零极点补偿。 三、性能指标分析 1、 差分直流增益 (Adm>80db) 该运算放大器存在两级：（1）、Cascode 级增大直流增益（M1-M8）;（2）、共源放大器（M9-M12） 第一级增益 1 3 5 11 1357 113 51 3 57 5 3 ()m m m o o o o o m m m m o o o o m m g g g g g g G A R r r r r g g r r r r =-=-=-+ 第二级增益 9 2 2 9112 9 9 11 ()m o o o m m o o g g G A R r r g g =-=-=- + 整个运算放大器的增益： 4 1 3 5 9 1 2 1 3 5 7 5 3 9 11 (80)10m m m m overall o o o o m m o o dB g g g g A A A g g g g r r r r = = ≥++ 2、 差分压摆率 （>200V/us ） 转换速率（slew rate ）是大信号输入时，电流输出的最大驱动能力。 定义转换速率SR ：
运算放大器的电路仿真设计
运算放大器的电路仿真设计 一、电路课程设计目的 错误!深入理解运算放大器电路模型,了解典型运算放大器的功能,并仿真实现它的功能; 错误!掌握理想运算放大器的特点及分析方法(主要运用节点电压法分析）； ○3熟悉掌握Muｌtisiｍ软件。 二、实验原理说明 （1）运算放大器是一种体积很小的集成电路元件,它包括输入端和输出端。它的类型包括:反向比例放大器、加法器、积分器、微分器、电 压跟随器、电源变换器等. （2） (３)理想运放的特点:根据理想运放的特点,可以得到两条原则： (a）“虚断”:由于理想运放,故输入端口的电流约为零，可近似视为断路,称为“虚断”。 （b)“虚短”:由于理想运放Ａ,，即两输入端间电压约为零,可近似视为短路,称为“虚短”. 已知下图，求输出电压。
理论分析: 由题意可得:(列节点方程) 011(1)822A U U +-= 0111 ()0422 B U U +-= A B U U = 解得: 三、 电路设计内容与步骤 如上图所示设计仿真电路. 仿真电路图：
V18mV R11Ω R22Ω R32Ω R44Ω U2 DC 10MOhm 0.016 V + - U3 OPAMP_3T_VIRTUAL U1 DC 10MOhm 0.011 V + - 根据电压表的读数,， 与理论结果相同． 但在试验中，要注意把电压调成毫伏级别，否则结果误差会很大, 致结果没有任何意义。如图所示,电压单位为伏时的仿真结 果:V18 V R11Ω R22Ω R32Ω R44Ω U2 DC 10MOhm 6.458 V + - U3 OPAMP_3T_VIRTUAL U1 DC 10MOhm 4.305 V + - ，与理论结果相差甚远。 四、 实验注意事项 1)注意仿真中的运算放大器一般是上正下负,而我们常见的运放是上负下正,在仿真过程中要注意。
运放差分放大电路原理知识介绍
差分放大电路 （1）对共模信号的抑制作用 差分放大电路如图所示。 特点：左右电路完全对称。 原理：温度变化时，两集电极电流增量相等，即C2C1I I ?=?，使集电极电压变化量相等，CQ2CQ1V V ?=?，则输出电压变化量0C2C1O =?-?=?V V V ，电路有效地抑制了零点漂移。若电源电压升高时，仍有0C2C1O =?-?=?V V V ，因此，该电路能有效抑制零漂。 共模信号：大小相等，极性相同的输入信号称为共模信号。 共模输入：输入共模信号的输入方式称为共模输入。 （2）对差模信号的放大作用 基本差分放大电路如图。 差模信号：大小相等，极性相反的信号称为差模信号。 差模输入：输入差模信号的输入方式称为差模输入。 在图中， I 2I 1I 2 1 v v v = -=， 放大器双端输出电压 差分放大电路的电压放大倍数为 可见它的放大倍数与单级放大电路相同。 （3）共模抑制比 共模抑制比CMR K ：差模放大倍数d v A 与共模放大倍数c v A 的比值称为共模抑制比。 缺点：第一，要做到电路完全对称是十分困难的。第二，若需要单端输出，输出端的零点漂移仍能存在，因而该电路抑制零漂的优点就荡然无存了。 改进电路如图（b ）所示。在两管发射极接入稳流电阻e R 。使其即有高的差模放大 倍数，又保持了对共模信号或零漂强抑制能力的优点。 在实际电路中，一般都采用正负两个电源供电，如图所示（c ）所示。 差分放大电路 一. 实验目的: 1． 掌握差分放大电路的基本概念； 2． 了解零漂差生的原理与抑制零漂的方法； 3． 掌握差分放大电路的基本测试方法。 二. 实验原理: 1. 由运放构成的高阻抗差分放大电路 图为高输入阻抗差分放大器,应用十分广泛.从仪器测量放大器,到特种测量放大器,几乎都能见到其踪迹。
扩音机电路的设计
课程设计报告 课程名称：模拟电子技术基础 设计名称：扩音机电路设计 姓名： 学号: 班级： 成绩： 指导教师： 起止日期：2009年12月28日至2010年1月1日
课程设计任务书
扩音机电路的设计 一、 设计的目的和意义 (一)、实验目的 1，了解扩音机电路的形成和用途。 2，掌握音频放大电路的一种实现方法。 3，提高独立设计电路和验证试验的能力。。 (二)、意义：对以后的毕业设计打下基础，锻炼个人的学习和查阅资料的能力以及对课外相关本专业知识的了解。 二、 设计原理 扩音机电路的工作原理与音频功率放大器的工作原理相似，具有放大音频先好并将其还原纯真声音信号的电子装置。扩音机电路时一个典型的多级放大器，其原理如下图所示。 前置级主要完成对小信号的放大。一般要求输入阻抗要高，输出阻抗低，频带宽度要宽，噪声要小。音调控制级主要实现对输入信号高、低音的提升和衰减。功率放大器决定了整机的输出功率、非线性失真系数等指标，要求效率高、失真尽可能小、输出功率大。首先根据技术指标要求，对整机电路作适当安排，确定各级的增益分配，然后对各级电路进行具体的设计计算。 因为P0max=8W 。所以此时的输出电压：V0=RL P m ax *0 =8V 。要使输入为5mv 的信号放大到8v 的输出，所需要的总放大倍数为1600倍，扩音机中各级增益的分配为：前置级电压放大倍数为80；音调控制级中频电压放大倍数为1；功率放大级电压放大倍数为20。 三、 详细设计及实验步骤 1、 前置放大级 由于信号源提供的信号非常微弱，因此在音调控制器前面要加一级前置放大级。该前置放大级的下限频率要小于音调控制器的低音转折频率，前置放大器的
功率放大器,功率放大器的特点及原理
功率放大器,功率放大器的特点及原理是什么? 利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波，即交流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数，应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流及电压放大，就完成了功率放大。 功率放大器，简称“功放”。很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统的任务，这时就要在主机和播放设备之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口，而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。 一、功率放大器的特点 向负载提供信号功率的放大器，通常称为功率放大器。功率放大器工作时，信号电压和电流的幅度都比较大，因此具有许多不同于小信号放大器的特点。 l．功率放大器的效率 功串放大的实质是通过晶体管的控制作用，把电源提供给放大器的直流功率转换成负载上的交流功率。交流输出功串和直流电源功率息息相关。一个功率放大器的直流电源提供的功率究竟能有多少转换成交流输出功率呢？我们当然希望功率放大器最好能把直流功率（PE= EcIc）百分之百转换成交流输出功率（Psc＝Uscisc）实际上却是不可能的。因为晶体管自身要有一定的功率消耗，各种电路元件（电阻、变压器等）要消耗一定的功率，这就有个效率问题了。放大器的效率η指输出功率Psc与电源供给的直流动率PE之比，即通常用百分比表示： η=Psc/PE 通常用百分比表示： η=Psc/PE×100% 效率越高，表示功率放大器的性能越好。 晶休管在大信号工作条件下，工作点会上下大幅度摆动。一旦工作点跳出输入或输出特性曲线的线性区，就会出现非线性失真。所以对声频功率放大器来说，输出功率总要和非线性失真联系在一起考虑。一般声频功率放大器都有两个指标棗最大输出功率和最大不失真输
差分运放运算放大器
图3.8a.4 差分放大电路 差分放大器 如图所示，通过采用两个输入，该差分放大器产生的输出等于U1和U2之差乘以增益系数 运算放大器的单电源供电方法 大部分运算放大器要求双电源(正负电源)供电，只有少部分运算放大器可以在单电源供电状态下工作，如LM358(双运放)、LM324(四运放)、CA3140(单运放)等。需要说明的是，单电源供电的运算放大器不仅可以在单电源条件下工作，也可在双电源供电状态下工作。例如，LM324可以在、+5～+12V单电源供电状态下工作，也可以在+5～±12V双电源供电状态下工作。 在一些交流信号放大电路中，也可以采用电源偏置电路，将静态直流输出电压降为电源电压的一半，采用单电源工作，但输入和输出信号都需要加交流耦合电容，利用单电源供电的反相放大器如图1(a)所示，其运放输出波形如图1(b)所示。 该电路的增益Avf＝－RF／R1。R2＝R3时，静态直流电压Vo(DC)＝1／2Vcc。耦合电容Cl和C2的值由所需的低频响应和电路的输入阻抗(对于C1)或负载(对于C2)来确定。Cl及C2可由下式来确定：C1＝1000／2πfoRl(μF)；C2＝1000／2πfoRL(μF)，式中，fo是所要求最低输入频率。若R1、RL单位用kΩ，fO用Hz，则求得的C1、C2单位为μF。一般来说，R2＝R3≈2RF。 图2是一种单电源加法运算放大器。该电路输出电压Vo＝一RF(V1／Rl十V2／R2十V3／R3)，若R1＝R2＝R3＝RF，则Vo＝一(V1十V2十V3)。需要说明的是,采用单电源供电是要付出一定代价的。它是个甲类放大器，在无信号输入时，损耗较大。 思考题(1)图3是一种增益为10、输入阻抗为10kΩ、低频响应近似为30Hz、驱动负载为1kΩ的单电源反相放大器电路。该电路的不失真输入电压的峰—峰值是多少呢?(提示：一般运算放大器的典型输入、输
基于LM386的功放电路设计
基于LM386的简单功放系统设计 一、系统概述、设计思路 功率放大器的作用是给音响放大器的负载（扬声器）提供一定的输出概率。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。 LM386是美国的国家半导体公司生产的音频功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少，电压增益内置为20，但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻或电容，便可将电压增益调为任意值，直至200。输入端以地为参考，同时输出端被自动地偏置到电源电压的一半，工作电压范围宽，4~12V 或5~18V，在6V电源电压下，它的静态功耗仅为24mV，且外围元件少。 二、系统组成及工作原理 （1）外形与引脚功能 LM386是8引脚双排直插式塑料封装结构，其外形与引脚排列如图所示， 2脚为反向输入端，3脚为同向输入端，5脚为输出端，6脚与4脚分别为电源和地端，1脚和8脚为电压增益设定端；使用时，引脚7和地之间接旁路电容，通常为10uf。 （2）其内部电路如下 由图可知，该集成OTL型功放电路的常见类型，与通用型集成运放的特性相似，是一个三级放大电路：第一级为差分放大电路；第二级为共射放大电路；第三级
为准互补输出级功放电路。 第一级为差分放大电路，T1和T3、T2和T4分别构成复合管，作为差分放大电路的放大管；T5和T6组成镜像电流源作为T1和T2的有源负载；T3和T4信号从管的基极输入，从T2管的集电极输出，为双端输入单端输出差分电路。使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载，可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。 第二级为共射放大电路，T7为放大管，恒流源作有源负载，以增大放大倍数。第三级中的T8和T9管复合成PNP型管，与NPN型管T10构成准互补输出级。二极管D1和D2为输出级提供合适的偏置电压，可以消除交越失真。 引脚2为反相输入端，引脚3为同相输入端。电路由单电源供电，故为OTL电路。输出端（引脚5）应外接输出电容后再接负载。 电阻R7从输出端连接到T2的发射极，形成反馈通路，并与R5和R6构成反馈网络，从而引入了深度电压串联负反馈，使整个电路具有稳定的电压增益。 当1脚和8脚之间开路时，电压增益为26db；若在1脚和8脚之间接阻容串联元件，则增益可达46DB，改变阻容值则增益可在26db-46db之间任意选取。电阻值越小增益越大。 （3）功能框图 LM386集成功放属于直接耦合的多级放大器结构，它是一个三级放大电路，如下图所示。 输入级由差分放大器组成，它可以克服直接耦合产生的零漂现象，使电路工作稳定。中间放大要求有较高的电压增益，因此由共射放大电路组成，它为输出级提供足够大的信号电压。输出级要驱动负载，所以要求输出电阻小，输出电压幅度高，输出功率大，因此采用互补对称功放电路。 （4）设计电路图
功放的工作原理与作用
功放的工作原理与作用 功放的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大，以推动扬声器放声。一套良好的音响系统功放的作用功不可没。 功放作为各类音响器材中的大块头，它主要是将音源器材输入的较弱信号进行放大后，产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能，不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也不尽相同。 汽车功放电路图 汽车音响系统跟家用音响一样，使用功率放大器才能使整个系统完整。如果是刚接触汽车音响的人，对于在汽车中也安装功率放大器，甚至是安装多个功率放大器，可能会觉得不可思议。这个要从汽车自身来讲开，因为汽车的电源电压一般只有14.4V，功率(P)＝电压(U)x电流(I)，最多能达到4x55W。如果只用主机自身的功率放大器，只能推动功率小的扬声器，而且音量开大就会失真，声音听起来生硬，缺乏弹性。人耳听觉是有限度的，其下限比所能听到的音量上限还要少，这个可解释为何声音在一开始时感觉比较强烈，慢慢会觉得微弱下去。要让任何声音达到最逼真的状态，对于目前技术还无法解决。挡风玻璃，内装饰，发动机以及车底盘和轮胎在路面行驶时所发出的噪音，对聆听环境造成不可忽视的影响。只能加装功率放大器，才能解决低声压级和后级功率不足的缺陷，来重播音乐的全部信息。如果车用功率放大器内部使用逆变电源，将电源电压提高到40V左右，功率也会随之得到提高，这样便可推动大功率扬声器。由于储备功率加大，提高音量就不会产生失真，音质有力且富有弹性。尤其在推动大尺寸的低音扬声器时，低音区更加延伸，声音变得丰满，这样这个难题就能迎刃而解。
实际上功放是高保真地还原音频信号。我们来打个简单的比方，其实功放就好比复印机工作。为何要把这两个风马不相及的概念扯在一块，听我仔细一一道来。它们的实质作用都是复制某物，正如复印机可以把较小的纸张复印成较大的纸张。假如你去复印A4的纸张原件，那么你除了可以得到A4纸张的复印件，还可以得到A3或A1，甚至更大的纸张，新的复印件其实就是就是原件的放大版，这个你自己根据需要可以去控制调节。功放酷似复印机，复印件并非本源的原件。经过功放加工的信号就是原音频的还原加强版，音量比源音频输入要大。它改变的只是音频输入的音量，而音色并无改变。如果它的音色也改变了.那么它的波长及频率也相应有所改变。对于此话题本文将不做详细且有深度的阐述。这个比方通俗易懂，恰如其分。现在，我想大家对于功放应该有了大致的认识。总而言之.车载功放就是把输入端(主机、CD播放机等等)的音频输入还原放大，同时使它达到足够的强度，以至于能够带动喇叭工作。 功率放大器的工作原理就是靠电压来控制电流通道的大小来达到控制电流大小的目的。利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波，即交流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数，应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流及电压放大，就完成了功率放大。而场效应管则是用栅极电压来控制源极与漏极的电流，其控制作用用跨导表示，即栅极变化一毫伏，源极电流变化一安，就称跨导为1，功率放大器就是利用这些作用来实现小信号控制大信号，从而使多级放大器实现了大功率的输出，并非真的将功率放大了！它们是转化的电源功率，而不是对能量的放大。以我们目前的技术我们还是要遵守能量守恒定律的。
三运放差分放大电路
三运放仪表放大线路设计（2010－5－12更新） 最近看到许多朋友在做一些小信号的放大，例如感应器的信号采集 这里仅仅提供一个设计方法和思路，在实际应用当考虑电源的杂讯以及一些Bypass的电容例如在LM324电源接一些100uF ,0.01uF 的电容，这些电容尽量靠近LM324 当然如果不是局限LM324的应用，市面上有许多这样兜售的零件例如TI的INA122，INA154 ADI的AD620，AD628等等，而且频带宽和噪声系数都很好 这些运放在放大的时候单级尽量不要超过40dB（100倍），避免噪声过大 这里设计的是理论值而已 举例设计: 设计一个仪表放大器其增益可以在1V/V
LM324 采用双电源，单信号输入，放大100倍 采用OP07之双电源，单信号输入，100倍
采用Lm324之单电源，单输入信号设计参考（输入信号切不可为零） #运算放大器
大功率功率放大器电路设计
大功率功率放大器电路设计 大功率功率放大器电路设计 一. 设计理念及实现方式 (1)能推4Ω、2Ω等双低音的“大食”音箱以及专业类大粗音圈的各类专业箱。 (2)要省电、噪声小，发热量小。 (3)音质要好，能适合家居使用和专业使用。 第一点的实现就是要有大的推动功率。由于目前居室客厅面积有不断扩大的趋势，100W ×2以下功放已显得有些“力不从心”，所以本功放设计为4ΩQ时360W ×2，2Ω时720W ×2。 第二点的实现就是电路工作在静态时的乙类小电流，靠大水塘级电容和电阻进行滤波降噪，使功放级噪声极小。而电路的工作状态又决定了电路元件的发热量很小，与一般乙类电路相当。配备的大型散热系统是为了应付连续大功率、低阻抗输出时的安全、可靠。 第三点的实现是本功放板的主要目标。目前公认的是：甲类、MOS、电子管音质好，所以本功放要达到甲类、MOS、电子管的音质。 二.大功率输出的实现 要实现大功率，首先是电源容量要大。本功放配置的电源是在截面积为35mm ×60mm的环形铁心上绕制的环牛。一次侧为1.0mm线绕484圈，二次侧为1.5mm 双线并绕100圈。 整流为两只40A全桥做双桥整流，滤波为4只47000 uF电容 2只2.7kΩ 电阻并接在正负电源上，使电压稳定在±62V。如电压过高可减小电阻到2.2kΩ，过低可加大电阻到3kΩ，功率用3W以上的。 除电源外，要实现大功率输出，特别是驱动“大食”音箱，要求功放输出电流能力要强，本功放每声道选用6对2SD1037管做准互补输出，可驱动直流电阻低达0.5Ω的“大食”音箱。所以4Ω时360W×2、2Ω时720W×2是有保障的。 三. 甲类、MOS、电子管音质的实现 目前人们公认的甲类、MOS、电子管的音质最好，所以本功放电路设计动态时工作于甲类的最佳状态，偏流随信号大小而同步增减，所以音质是有技术保障的。而在此工作状态下，即使更换几只一般的MOS管，对音质的提高也不明显。下面给出其原理图，如图1所示。从图1上可见到本原理图相当简洁，比一般乙类或甲乙类准互补电路还节省元件。而通过在电路板上改变一只电阻的接法就可方便地在本电路与准互补乙类或甲乙类之间变换。
OCL功放电路的分析
§（OCL）功放电路的分析教案 授课人：周克建 学习目标：1、分析该电路的工作特点 2、分析该电路的工作原理 计划课时：2学时 教学重点：分析该电路的工作原理 教学难点：分析该电路的工作原理 教学方法：当堂练习、小组讨论、软件仿真投影教学 〖本节课的学习目标〗 1、学生了解该电路的工作特点 2、学生能分析该电路的工作原理 教学过程 课前通过预习卡预习 一、课堂引入（5分钟） 通过仿真了解OCL功率放大器放大现象让同学知道本节课的主要内容。
Q1 2N2102 Q2 2N2904 VDD 12V VEE -12V V1 1 Vpk 500 Hz 0° XSC1 Tektronix 1234T G P 7 VDD 2 VEE 了解其优点 二、课堂自学讨论并提问（15分钟） 利用以下的问题引出今天上课的重点内容 1、功放电路的主要要求是什么?
A、有足够的输出功率 B、功放管散热要好 C、非线性失真要小 D、效率要高 2、怎么设计才能满足第一要求？ A．功放管应该工作在极限状态 B．输入到功放电路的信号电压要足够的强3、怎么设计才能满足第二要求? A．采用大功率三极管 B．给功放管装散热片 C．采用过载保护措施 4、怎么设计才能满足第三要求? 设计原理是什么？
设立静态工作点三极管工作于放大状态 回忆以前讲解的共射放大电路其实就是一种典型的功放 只有给放大电路设立合适的静态工作点就能避免三极管所带来的非线性失真 利用仿真来观察其波形了解其特点 5、怎么设计才能满足第四要求? 设计原理是什么？ 不设立静态工作点，三极管工作于截止状态 根据效率公式：PO／PDC 可知只有减小静态工作点所带来的损耗才能提高效率
简单音响电路的设计与实验
简单音响电路的设计与实验 一．设计任务 1.音响放大器设计 1）输出小信号进行放大扩音。 2.主要指标要求： 1.最大输出功率 02 P W 2.负载R L=8Ω。 3.频率变化范围f=20HZ-20KHZ 二. 实验目的 1.掌握模拟电路系统设计的基本方法。 2.掌握功率放大器的特性和质量参数的测试方法。 3.通过实验加深互补对称功率放大电路的理解。 4.学习电压放大倍数及最大不失真输出电压幅度的测试方法 三、实验说明 1、音响系统的组成框图 2、音响系统简介 1）功率放大器 功率放大器可采用分立元器件组成，也可以使用集成功率放大器，前者常用于大功率或要求较高的音响系统中，后者常用于小功率或要求不太高的音响系统中，使用集成功率放大器应注意：在任何情况下，集成功率放大器都不能工作在超过极限参数或绝对额定值所规定的工作条件下。 2）前置放大器 前置放大器属于小信号低噪声放大器。可采用分离元件电路，也可采用低
噪声运算放大器。采用分离元件电路时，为了减少噪声，一般静态工作点选取较低。 四、实验仪器 1、实验箱（TPE-A2） 2、.示波器（V212） 3、函数信号发生器（DF1642A ） 4、双通道交流毫伏表（AS2294D ） 5、台式数字万用表（VC8045） 6、扬声器 五、实验原理 1）前置放大器的设计 前置放大器实际就是对一个小信号进行放大的作用。因为功率放大器对输入信号有一定的要求，太弱的功率放大器“不理睬”，所以功率放大器之前需要增加一至数级的放大器。将小信号逐步放大到功率放大器需要的信号幅度。而反相比例放大电路使用比较方便，所以本实验采用了反相比例放大电路。如下图 1 R R U U A f i O uf - == 2）功率放大器的设计 功率放大器任务是将音频放大到足够推动扬声器，不同于前置放大器，功率放大器不仅对信号进行放大，而且放大了电流信号，以满足外接负载的功率要求。功率放大器还应具有频率特性平坦、高信噪比和优良的动态特性等功能。经过对比 采用互补对称功率放大电如上图