实用功率放大电路分析与制作解读
项目8 实用功率放大电路分析与制作
一、实训目标
(1) 掌握利用万用表、信号发生器、示波器测试功率放大电路的特性的方法。
(2) 利用分立元件制作音频放大电路输出级，学会对电路所出现故障现象进行原因分析及排除。
(3) 利用集成功率放大器制作音频放大电路。
二、实训材料
示波器、二极管、三极管、电阻、导线、运算放大器LM358
三、预习内容
1. 简述乙类互补对称功率放大电路工作原理。
2.简述甲乙类互补对称功率放大电路改造原理。
四、实训内容
1．简单乙类双电源互补对称功放(OCL)电路制作。电路及曲线如下所示。
步骤：
（1）VT1和VT2分别采用8050和8055三极管，放置三极管。
（2）输入信号从函数信号发生器输出，幅度VPP为4V的正弦交流信号。
（3）连接电路，用示波器观察输出波形，并记录。
2．甲乙类互补对称电路制作。电路及曲线如下所示。
步骤：
（1）VT1和VT2分别采用8050和8055三极管，放置三极管。
（2）输入信号从函数信号发生器输出，幅度VPP为4V的正弦交流信号。
（3）连接电路，用示波器观察输出波形，并记录。
思考：分析甲乙类互补对称电路与乙类双电源互补对称功放在输出波形上的区别。
3．音频放大电路功率输出级的制作，电路如下所示。
1．安装
(1) 应认真理解电路原理，弄清印制板上元件与电原理图的对应关系，并对所装元器件预先进行检查，确保元器件处于良好状态。
(2) 将电阻、二极管IN4148、晶体管8050、8550、D880、电容等元件按图7.7所示连接在实验板上并焊好。
2．调试
(1) 检查印制电路板元器件安装、焊接，应准确无误。
(2) 复审无误后通电，用万用表测试输出级电路J19和J20 静态工作点的电压并记录在表7-2 中，并通过比较理论值值和测量值判别安装有无错误。若出现数值异常，通过修改电路中相应元器件的参数重新进行静态工作点的测试，直至正确为止。
表7-2 输出级静态工作点测量数据
(3) 在电路输入端接入信号发生器，正确连接双踪示波器(将示波器输出测试通道表笔搭在J20 端)，并输出一定频率(1kHz)和幅值(幅值Uim=0.5V)的正弦交流信号。调整输入级电位器阻值，利用双踪示波器观察整个电路输入、输出波形。
(4) 将电位器阻值调至最大，观察输出波形，通过示波器记录波形的幅值，计算此时的电压放大倍数；调整输入信号幅值(0.05V、0.10V、0.20V、0.8V、1.0V、2.0V、5.0V)，将各种信号幅度下的各参数值记录于表7-3 中，记录电压放大倍数，并判别是否正常。（最后一句删掉）
表7-3 不同输入下的输出信号幅值
五、实训总结
实验三功率放大电路实验报告
实验三功率放大电路实验 报告 The following text is amended on 12 November 2020.
集成功率放大电路一. 实验目的 1．掌握功率放大电路的调试及输出功率、效率的测量方法； 2．了解集成功率放大器外围电路元件参数的选择和集成功率放大器的使用方法。 二. 实验仪器设备 1.实验箱 2. 示波器 3. 万用表 4. 电流表 有关试验方法的说明： （1）测量最大不失真功率：max O P 在放大器的输入端接入频率为1kHz的正弦频率信号；Vi置最小 （Vi<20mV）；在放大器的输出端街上示波器和毫伏表，逐渐增大Vi， 使示波器显示出最大不失真波形，用毫伏表测出电压有效值mox O V，则最大不失真输出功率为： (2)测量功率放大器的效率 ： 在保持Vo为最大不失真输出幅度的情况下，由电流表测量直流电源Vcc的输出电流E I，此时电源Vcc提供的直流输出功率为： 注：此处Vcc应为正负电源之差。 功率放大器的效率为：
集成功率放大器的实验电路 三. 实验内容及步骤 1、连接电路： 接入正负电源（+V CC、-V EE） 接入负载电阻R L 串入电流表 2、打开电源开关，记录电流表的读数，即为静态电流I E
3、将电流表换至较高档位，接入输入信号v i，按后面要求进行测量。 负载电阻R L＝时， 按表分别用示波器测量输出电压峰值为2V和4V时的电流I E，计算输出功率P O、电源供给功率P E和效率η； 逐渐增大输入电压，用示波器监视输出波形，记录最大不失真时的输出电压的峰值v omax和电流I E，并计算此时的输出功率P O，电源供给功率P E 和效率η，填表。 实验需要测量的数值有I E和V omax ，P O，P E ，η由实验数据计算得到，计算公式如下： 实验注意事项： 功率放大器输出大电压大电流，工作在极限状态，产热较多，需要谨慎操作防止烧毁功放； I时刻监视电流表防止电流超过电流表在测量最大不失真电压时的E 量程； V时，一定使输入电压Vi置最小，然后逐渐测量最大不失真电压max O 慢慢增大输入Vi 。
第4章 高频功率放大电路要点
第4章高频功率放大电路 讲授内容：4.1 概述 4.2 丙类谐振功率放大电路 4.3 宽带高频功率放大电路与功率合成电路 4.4 集成高频功率放大电路及应用简介 4.1概述 电路:将直流电源能量转换成输出信号能量装置 1、分类：按频率高低分为低频功率放大电路和高频功率放大电路。按其工作频带宽窄分为宽带功率放大电路和窄带功率放大电路，其共同点为输出功率大、效率高和非线性失真小。 2、高频窄带功率放大电路特点： （1）工作频率高，但相对频带窄； （2）放大器工作于丙类状态，其电流的流通角小于1800； （3）负载采用具有滤波能力的调谐回路； （4）电路分析，由于是非线性电路，常用图解法和解析近似分析法，其中最常用的是解析近似分析法中的折线法。 3、丙类谐振功率放大电路：具有输出功率大、效率高和非线性失真小，且具上述4个特点功率放大电路称为丙类谐振功率放大电路，属于谐振功放之一。 4、宽带功率放大电路：功放工作在甲类状态，利用传输线变压器等作为匹配网络，采用功率合成技术增大输出功率。 本章着重讨论丙类谐振功率放大电路的工作原理、动态特性和电路组成。同时简要介绍高频宽带功率放大电路和集成高频功率放大电路的一些实例。 4.2丙类谐振功率放大电路 4.2.1 工作原理 电路如图示： 设输入信号是单频正弦波，输 出回路调谐在输入信号的相同频率 上。则： U BE=V BB+Ub=V BB+U bm cosωt
U CE =V CC +Uc=V CC -I c1m R Σcos ωt=V CC -Ucmcos ωt 设集电极电源提供的直流功率P D ，谐振功放输出交流功率Po 、集电极效率η和集电极功耗P C : P D =V CC I C0 P C =P D -Po 说明： 1、要增大P0，在 不变的情况下，需增大Ic1m ；当器件确定时，就是要增大输入信号振幅Ubm 2、要提高效率，需增大Ic1m 或减小IC0(减小IC0即减小集电极功耗，通过降低静态工作点可以实现)。 由上知，增大输入信号振幅和降低静态工作点是实现大功率高效率的两条重要途径。 图示是三种不同静态工作点情况时晶体管转移特性分析。其中QA 、QB 和QC 分别是甲类、乙类和丙类工作时的静态工作点。 在甲类工作状态时，为保证不失真，必须满足Ic1m ≤IC0，又Ucm ≤VCC(忽略晶体管饱和压降)，所以可计算出，最高效率为50%。 在乙类工作状态时, 集电极电流是在半个周期内导通的尖顶余弦脉冲, 可以用傅氏级数展开为: iC=IC0+Ic1mcos 2ω0t+Ic2mcos2ω0t+… 由此 可求得在Ucm=VCC 时的最高效率 % 5.784121 21≈=?=ππ ηcm cm I I ...2cos 32cos 211 00+++ t I t I I cm cm cm ωπωπ ∑== R I U I P m C cm Cm 21012 121CC co cm m c D V I U I P P 1021? == η∑ R
OTL功率放大器实验报告(DOC)
课程设计 课程名称模拟电子技术 题目名称功率放大器 专业班级12网络工程本2 学生姓名郭能 学号51202032019 指导教师孙艳孙长伟 二○一三年十二月二十三日 目录 引言 (2)
一、设计任务与要求 (2) 1.1 设计任务 (2) 1.2 设计要求 (2) 二、方案设计 (3) 三、总原理图及元器件清单 (4) 四、电路仿真与调试 (6) 五、性能测试与分析 (7) 六、总结 (8) 七、参考文献 (8)
OTL功率放大器 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：方案设计 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
功率放大电路的一般问题
功 功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。它一般直接驱动负载，带载能力要强。 前面已经介绍了一些电子电路，经过这些电路处理后的信号，往往要送到负载，去驱动一定的装置。例如，这些装置有收音机中扬声器的音圈、电动机控制绕组、计算机监视器或电视机的扫描偏转线圈等。这时我们要考虑的不仅仅是输出的电压或电流的大小，而是要有一定的功率输出，才能使这些负载正常工作。这类主要用于向负载提供功率的放大电路常称为功率放大电路。 功率放大电路的性能指标主要有：最大输出功率、效率等。 前面所讨论的放大电路主要用于增强电压幅度或电流幅度，因而相应地称为电压放大电路或电流放大电路。但无论哪种放大电路，在负载上都同时存在输出电压、电流和功率，从能量控制的观点来看，放大电路实质上都是能量转换电路，功率放大电路和电压放大电路没有本质的区别。上述称呼上的区别只不过是强调的输出量不同而已。 但是，功率放大电路和电压放大电路所要完成的任务是不同的。对电压放大电路的主要要求是使负载得到不失真的电压信号，讨论的主要指标是电压增益、输入和输出阻抗等，输出的功率并不一定大。而功率放大电路则不同，它主要要求获得一定的不失真（或失真较小）的输出功率，通常是在大信号状态下工作，因此，功率放大电路包含着一系列在电压放大电路中没有出现过的特殊问题。 （1）要求输出功率尽可能大为了获得大的功率输出，要求功放管的电压和电流都有足够大的输出幅度，因此管子往往在接近极限运用状态下工作。 （2）效率要高由于输出功率大，因此直流电源消耗的功率也大，这就存在一个效率问题。所谓效率就是负载得到的有用信号功率和电源供给的直流功率的比值。这个比值越大，意味着效率越高。
音频功率放大器实验报告
一、实验目的 1）了解音频功率放大器的电路组成，多级放大器级联的特点与性能； 2）学会通过综合运用所学知识，设计符合要求的电路，分析并解决设计过程中遇到的问题，掌握设计的基本过程与分析方法； 3）学会使用Multisim、Pspice等软件对电路进行仿真测试，学会Altium Designer使用进行PCB制版，最后焊接做成实物，学会对实际功放的测试调试方法，达到理想的效果。 4）培养设计开发过程中分析处理问题的能力、团队合作的能力。 二、实验要求 1）设计要求 设计并制作一个音频功率放大电路（电路形式不限），负载为扬声器，阻抗8Ω。要求直流稳压电源供电，多级电压、功率放大，所设计的电路满足以下基本指标： （1）频带宽度50Hz～20kHz，输出波形基本不失真； （2）电路输出功率大于8W； （3）输入阻抗：≥10kΩ； （4）放大倍数：≥40dB； （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； （6）所设计的电路具有一定的抗干扰能力； （7）具有合适频响宽度、保真度要好、动态特性好。 发挥部分： （1）增加电路输出短路保护功能； （2）尽量提高放大器效率； （3）尽量降低放大器电源电压； （4）采用交流220V，50Hz电源供电。 2）实物要求 正确理解有关要求，完成系统设计，具体要求如下： （1）画出电路原理图； （2）确定元器件及元件参数； （3）进行电路模拟仿真； （4）SCH文件生成与打印输出；
（5）PCB文件生成与打印输出； （6）PCB版图制作与焊接； （7）电路调试及参数测量。 三、实验内容与原理 音频功率放大器是一种应用广泛、实用性强的电子音响设备，它主要应用于对弱音频信号的放大以及音频信号的传输增强和处理。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分，如图1所示。 v 图1 音频功率放大器的组成框图 1）前置放大级 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，首先要选择低噪声的晶体管，另外还要设置合适的静态工作点。由于场效应管的噪声系数一般比晶体管小，而且它几乎与静态工作点无关，在要求高输入阻抗的前置放大器的情况下，
功率放大电路分析
B类OTL功率放大电路原理 发布: | 作者:－－| 来源: －－| 查看:351次| 用户关注： 三极管Hi-Fi放大器的功率级大部分使用B类SEPP.OTL功率放大电路。因为B类放大电路功率较高，最高达78.5%，除非是发烧级的音响，为求完美的不失真才会用A类。就三极管的散热以及电源电路的容量，B类都比A类好很多。PP电路中虽然有输出电路产生的偶次高谐波可互相抵销的优点，但实际上， 三极管Hi-Fi放大器的功率级大部分使用B类SEPP.OTL功率放大电路。因为B类放大电路功率较高，最高达78.5%，除非是发烧级的音响，为求完美的不失真才会用A类。就三极管的散热以及电源电路的容量，B类都比A类好很多。PP电路中虽然有输出电路产生的偶次高谐波可互相抵销的优点，但实际上，主放大器推动PP电路中的A类驱动级就会产生二次高谐波，因此高谐波还是很多。不过，B类PP电路为减少交叉失真，须特别注意偏压的稳定。以下介绍几个代表性的B类SEPP.OTL电路 图a 半对称互补OTL放大电路 图b 全对称互补OTL放大电路
图一输入变压器式功放电路输入变压器式SEPP电路如图一，利用输入变压器进行相位反转作用。线路简单而中心电压又稳定，如果使用两电源方式，可简单剪掉输出电容器。又，输出短路时，不容易流出大电流，对过载引起的破坏，有很大的防止作用。不过因为输入变压器的影响，不能有较深的负反馈，所以不能获得较低的失真，在高频特性及失真会显著恶化是主要缺点。 CE分割方式
图二CE分割方式 如图二所示，利用三极管Q1 集电极与发射极之相位相反进行反向的方式，与真空管的PK分割相同。因为可以由NPN型三极管构成，所以很容易找到特性整齐的三极管。但是，因为有电路比较复杂，需用的交连电容多，低频特性不好，所以一直不能成为主流的电路。 互补方式
音频功率放大电路实验报告分析
实验报告 课程名称： 电路与模拟电子技术实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称： 音频功率放大电路 实验类型： 研究探索型实验 同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。 二、实验内容和原理（必填） 音频功率放大电路，也即音响系统放大器，用于对音频信号的处理和放大。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分。 作为音响系统中的放大设备，它接受的信号源有多种形式，通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大，因此，音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。 为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器，希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足，。 为了充分地推动扬声器，通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率，而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。 扩音机的整机电路如下图所示，按其构成，可分为前置放大级，音调控制级和功率放大级三部分。 装 订 线
前置放大电路： 前置放大级输入阻抗较高，输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大，为了减小噪声，前置级通常要选用低噪声的运放。 由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。 理想闭环电压放大倍数为：23 1R R A vf + = 输入电阻：1R R if = 输出电阻：0of =R 功率放大级： 对于功率放大级，除了输出功率应满足技术指标外，还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配，否则将会影响放音效果。 集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电，缺点是输出要通过大电容与负载耦合，因此低频响应较差；OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合，频响特性较好，但需要用双电源供电。（实验室提供本功能模块） 本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高，失真小，输出功率大，外围电路简单等特点，采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端；2脚为反相输入端；3脚为负电源；4脚为输出端； 5脚为正电源。 功放级电路中，电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2为防止输出端的瞬时过电压损坏芯片的保护二极管。R11、C10为输出端校正网络以补偿感性负载，其作用是把扬声器的电感性负载补偿接近纯电阻性，避免自激和过电压。 图中通过R10、R9、C9引入了深度交直流电压串联负反馈。由于接入C9，直流反馈系数F ′＝1。对于交流信号而言，
实用功率放大电路分析与制作解读
项目8 实用功率放大电路分析与制作 一、实训目标 (1) 掌握利用万用表、信号发生器、示波器测试功率放大电路的特性的方法。 (2) 利用分立元件制作音频放大电路输出级，学会对电路所出现故障现象进行原因分析及排除。 (3) 利用集成功率放大器制作音频放大电路。 二、实训材料 示波器、二极管、三极管、电阻、导线、运算放大器LM358 三、预习内容 1. 简述乙类互补对称功率放大电路工作原理。 2.简述甲乙类互补对称功率放大电路改造原理。 四、实训内容 1．简单乙类双电源互补对称功放(OCL)电路制作。电路及曲线如下所示。 步骤： （1）VT1和VT2分别采用8050和8055三极管，放置三极管。 （2）输入信号从函数信号发生器输出，幅度VPP为4V的正弦交流信号。 （3）连接电路，用示波器观察输出波形，并记录。 2．甲乙类互补对称电路制作。电路及曲线如下所示。 步骤： （1）VT1和VT2分别采用8050和8055三极管，放置三极管。 （2）输入信号从函数信号发生器输出，幅度VPP为4V的正弦交流信号。 （3）连接电路，用示波器观察输出波形，并记录。 思考：分析甲乙类互补对称电路与乙类双电源互补对称功放在输出波形上的区别。 3．音频放大电路功率输出级的制作，电路如下所示。
1．安装 (1) 应认真理解电路原理，弄清印制板上元件与电原理图的对应关系，并对所装元器件预先进行检查，确保元器件处于良好状态。 (2) 将电阻、二极管IN4148、晶体管8050、8550、D880、电容等元件按图7.7所示连接在实验板上并焊好。 2．调试 (1) 检查印制电路板元器件安装、焊接，应准确无误。 (2) 复审无误后通电，用万用表测试输出级电路J19和J20 静态工作点的电压并记录在表7-2 中，并通过比较理论值值和测量值判别安装有无错误。若出现数值异常，通过修改电路中相应元器件的参数重新进行静态工作点的测试，直至正确为止。 表7-2 输出级静态工作点测量数据 (3) 在电路输入端接入信号发生器，正确连接双踪示波器(将示波器输出测试通道表笔搭在J20 端)，并输出一定频率(1kHz)和幅值(幅值Uim=0.5V)的正弦交流信号。调整输入级电位器阻值，利用双踪示波器观察整个电路输入、输出波形。 (4) 将电位器阻值调至最大，观察输出波形，通过示波器记录波形的幅值，计算此时的电压放大倍数；调整输入信号幅值(0.05V、0.10V、0.20V、0.8V、1.0V、2.0V、5.0V)，将各种信号幅度下的各参数值记录于表7-3 中，记录电压放大倍数，并判别是否正常。（最后一句删掉） 表7-3 不同输入下的输出信号幅值 五、实训总结
分立元件OCL功率放大电路原理分析
分立元件OCL功率放大电路原理分析 OCL是英文Output Capacitor Less的缩写，意思是没有输出电容器。OCL功率放大电路一般采用正、负对称的两组电源供电，电路内部直到负载扬声器全部采用直接耦合，中间无输入、输出变压器（人们将不用输入和输出变压器的功率放大电路称为单端推挽电路），也不需要输出电容器，其好处是通频带宽，信号失真最低。 (1)OCL功率放大器的结构组成 功率放大器的结构如图1所示。OCL功率放大电路分为输入级、激励级、功率输出级三级，此外还有为稳定电路工作而设置的负反馈网络和各种补偿电路，有些还设置有过载保护电路。 图2是一种实际的功放电路，早期一些低档功放机器采用了这一电路。下面结合该电路来认识一下功率放大器的各组成部分。 1)输入级：输入级主要起缓冲作用。输入级多采用差分对管放大电路（也有采用运算放大电路的），通常引入一定量的负反馈，增加整个功放电路的稳定性和降低噪声。差分放大器由两个特性相同的放大电路组成，其左、右两管的参数几乎完全相同。这种电路具有很高的稳定性，能抑制“零点漂移”，保证输出级中点电压的稳定。有些功放机器的差动管发射极采用恒流源电路，常见的有二极管和三极管组成的恒流源和两个三极管组成的镜像恒流源。输入级采用小功率管，工作在甲类状态，静态电流较小。 2)激励级：激励级的作用是给功率输出级提供足够的激励电流及稳定的静态偏压，整个功率放大器的增益主要由这一级提供。多数功放机的激励级采用单管放大电路，也有少数机器采用差分对管放大电路。这一级常采用恒流源负载，不仅能得到较高的电源抑制特性，而且具有工作状态稳定、线性好、失真度低等优点。激励级也是用小功率管，工作在甲类状态。 另外，激励级还要为后一级（功率输出级）提供稳定的偏置电压。功率输出级的偏置电压电路有多种类型。最简单的偏置电路是由激励管的集电极负载电阻构成的，其热稳定性和稳压性都比较差；有些功放采用恒压偏置电路，即由多个二极管串联而成的稳压钳位电路，使功率输出级的偏置电压保持稳定；而更多的则是采用带温度补偿的恒压偏置电路，这种偏置电路由一个三极管和几个电阻组成。
实验三功率放大电路实验报告
集成功率放大电路 一. 实验目的 1．掌握功率放大电路的调试及输出功率、效率的测量方法； 2．了解集成功率放大器外围电路元件参数的选择和集成功 率放大器的使用方法。 二. 实验仪器设备 1.实验箱 2. 示波器 3. 万用表 4. 电流表 有关试验方法的说明： （1） 测量最大不失真功率：max O P 在放大器的输入端接入频率为1kHz 的正弦频率信号；Vi 置最小（Vi<20mV ）；在放大器的输出端街上示波器和毫伏表，逐渐增大Vi ，使示波器显示出最大不失真波形，用毫伏表测出电压有效值 mox O V ，则最大不失真输出功率为： 2max max O O L V P R = (2)测量功率放大器的效率 η： 在保持Vo 为最大不失真输出幅度的情况下，由电流表测量直流电源Vcc 的输出电流E I ，此时电源Vcc 提供的直流输出功率为： ×E E CC P I V = 注：此处Vcc 应为正负电源之差。
功率放大器的效率为： max = O E P P 集成功率放大器的实验电路 三. 实验内容及步骤 1、连接电路： 接入正负电源（+V CC 、-V EE ） 接入负载电阻R L 串入电流表 2、打开电源开关，记录电流表的读数，即为静态电流I E 3、将电流表换至较高档位，接入输入信号v i ，按后面要求进行测量。 负载电阻R L ＝ 时， 按表分别用示波器测量输出电压峰值为2V 和4V 时的电流I E ，计算输出功率P O 、电源供给功率P E 和效率η； 逐渐增大输入电压，用示波器监视输出波形，记录最大不失真时的输出电压的峰值v omax 和电流I E ，并计算此时的输出功率P O ，电源供给功率P E 和效率η，填表。 峰值 I E P O P E η
6低频功率放大器实验报告1
实验报告 姓名： 学号： 日期： 成绩 ： 课程名称 模拟电子实验 实验室名称 模电实验室 实验 名称 低频功率放大器 同组 同学 指导 老师 一、实验目的 1、进一步理解OTL 功率放大器的工作原理 2、学会OTL 电路的调试及主要性能指标的测试方法 二、实验原理 图7－1所示为OTL 低频功率放大器。其中由晶体三极管T 1组成推动级（也称前置放大级），T 2、T 3是一对参数对称的NPN 和PNP 型晶体三极管，它们组成互补推挽OTL 功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式，因此具 图7－1 OTL 功率放大器实验电路 有输出电阻低，负载能力强等优点，适合于作功率输出级。T 1管工作于甲类状态，它的集电极电流I C1由电位器R W1进行调节。I C1 的一部分流经电位器R W2及二极管
D ， 给T 2、T 3提供偏压。调节R W2，可以使T 2、T 3得到合适的静态电流而工作于甲、 乙类状态，以克服交越失真。静态时要求输出端中点A 的电位CC A U 21 U =，可以 通过调节R W1来实现，又由于R W1的一端接在A 点，因此在电路中引入交、直流电压并联负反馈，一方面能够稳定放大器的静态工作点，同时也改善了非线性失真。 当输入正弦交流信号u i 时，经T 1放大、倒相后同时作用于T 2、T 3的基极，u i 的负半周使T 2管导通（T 3管截止），有电流通过负载R L ，同时向电容C 0充电，在u i 的正半周，T 3导通（T 2截止），则已充好电的电容器C 0起着电源的作用，通过负载R L 放电，这样在R L 上就得到完整的正弦波。 C 2和R 构成自举电路，用于提高输出电压正半周的幅度，以得到大的动态范围。 OTL 电路的主要性能指标 1、最大不失真输出功率P 0m 理想情况下，L 2CC om R U 81P =，在实验中可通过测量R L 两端的电压有效值，来 求得实际的L 2 O om R U P =。 2、 效率η 100%P P ηE om = P E —直流电源供给的平均功率 理想情况下，ηmax ＝ 78.5％ 。在实验中，可测量电源供给的平均电流I dC ， 从而求得P E ＝U CC ·I dC ，负载上的交流功率已用上述方法求出，因而也就可以计算实际效率了。 3、 频率响应 详见实验二有关部分内容 4、 输入灵敏度 输入灵敏度是指输出最大不失真功率时，输入信号U i 之值。 三、实验设备与器件 1、 ＋5V 直流电源 5、 直流电压表 2、 函数信号发生器 6、 直流毫安表
功率放大电路仿真分析
功率放大电路仿真分析 一、甲类输出级 最常见的甲类输出级电路就是射极跟随器。 1、绘制电路图 运行Capture CIS程序，新建空白工程，绘制电路图如下： 选中晶体管，选择Edit | PSpice Model功能菜单项，打开PSpice Model Editor 窗口，将晶体管放大倍数Bf改为100，如下图，并保存。 2、分析电路的直流传输特性 选择PSpice | New Simulation Profile功能选项或单击按钮，打开New
Simulation对话框，在Name文本框中输入DC，单击Create按钮，弹出Simulation Settings-DC对话框，设置如下： 单击“确定”按钮。 启动PSpice A/D仿真程序，得到如下图V o曲线。 可以看出，当扫描电压小于-7.5V时，输出电压V o的幅度几乎保持不变，维持在-8V左右；当扫描电压Vi大于-7.5V和小于12.8V时，输出电压V o的幅度随着输入电压的增加而升高，当扫描电压Vi 大于12.8V时，输出电压V o的幅度也几乎保持不变，大约在12V。 一般希望发射极的输出可以直接接负载电阻，这就要求发射极的输出端的静态直流电位应该设为零，所以较实用的射极跟随器一般采用双电源供电。如果也采取这种静态直流电位为零，该电路的动态输出范围约为8V。 如果要将电路的动态输出范围调整为6 V，需改变电阻R1。 动态范围最早是信号系统的概念，一个信号系统的动态范围被定义成最大不失真电平和噪声电平的差。而在实际用途中，多用对数和比值来表示一个信号系统的动态范围，比如在音频工程中，一个放大器的动态范围可以表示为： D = lg（Power_max / Power_min）×20；
功率放大电路
课堂教学安排
一、功率放大电路的特点 功率放大电路在多级放大电路中处于最后一级，又称输出级，其任务是输出足够大的功率去驱动负载，如扬声器、伺服电动机、指示仪表等。从能量控制的观点来看，功率放大电路与电压放大电路没有本质的区别，但由于功率放大电路的任务是输出功率，通常在大信号状态下工作，所以功率放大电路与电压放大电路相比，功率放大电路又有一些新的特点： 1.输出功率大 为了获得大的功率输出，功放管的输出电压和电流的幅度足够大，往往在接近极限状态下工作。 2.效率高 由于输出功率大，因此直流电源消耗的功率也大，这就存在一个效率问题。所谓效率就是负载得到的有用信号功率和电源供给的直流功率的比值。 3.非线性失真 功率放大电路是在大信号下工作，通常工作在在饱和区与截止区的边沿，所以不可避免地会产生非线性失真。 4.三极管的散热 功率放大器在输出功率的同时，三极管消耗的能量亦较大，为了充分利用允许的管耗而使三极管输出足够大的功率，三极管的散热就成为一个重要问题。 5.性能指标 以分析功率为主，主要计算输出功率、管子消耗功率、电源供给的功率和效率。 此外，在分析方法上，由于三极管处于大信号下工作，通常采用图解法。 二、功率放大电路的分类 根据功率放大电路中三极管静态工作点设置的不同，可分成甲类、乙类和甲乙类三种 甲类放大器的工作点设置在放大区的中间，这种电路的优点是在输入信号的整个周期内三极管都处于导通状态，输出信号失真较小（前面讨论的电压放大器都工作在这种状态），缺点是在没有输入信号时，三极管有较大的静态电流C I ，这时管耗C P 大, 电路能量转换效率低。 乙类放大器的工作点设置在截止区，这时, 由于三极管的静态电流C I =0， 所以能量转换效率高，它的缺点是只能对半个周期的输入信号进行放大，非线性失真大。 甲乙类放大电路的工作点设在放大区但接近截止区，静态时三极管处于微导通状态，这样可以有效克服乙类放大电路的失真问题，且能量转换效率也较高，目前使用较广泛。
音频功率放大电路实验报告
实验报告 课程名称： 电路与模拟电子技术实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称： 音频功率放大电路 实验类型： 研究探索型实验 同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。 二、实验内容和原理（必填） 音频功率放大电路，也即音响系统放大器，用于对音频信号的处理和放大。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分。 作为音响系统中的放大设备，它接受的信号源有多种形式，通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大，因此，音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。 为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器，希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足，。 为了充分地推动扬声器，通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率，而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。 扩音机的整机电路如下图所示，按其构成，可分为前置放大级，音调控制级和功率放大级三部分。 专业： 姓名： 学号： 日期： 地点： 桌号 装 订 线 点名册上的序号 前置 放大级 音调控制 放大级 功率 放大级
前置放大电路： 前置放大级输入阻抗较高，输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大，为了减小噪声，前置级通常要选用低噪声的运放。 由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。 理想闭环电压放大倍数为：23 1R R A vf + = 输入电阻：1R R if = 输出电阻：0of =R 功率放大级： 对于功率放大级，除了输出功率应满足技术指标外，还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配，否则将会影响放音效果。 集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电，缺点是输出要通过大电容与负载耦合，因此低频响应较差；OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合，频响特性较好，但需要用双电源供电。（实验室提供本功能模块） 本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高，失真小，输出功率大，外围电路简单等特点，采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端；2脚为反相输入端；3脚为负电源；4脚为输出端；5脚为正电源。 功放级电路中，电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2
OTL功率放大器设计解析
电子技术基础课程设计任务书 20xx－20xx学年第一学期第xx周－xx周 注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
目录 一、设计任务 (2) 二、总体方案的设计与选择 (2) 三、总体电路图及印刷板图 (6) 四、计算机仿真 (7) 五、安装调试 (8) 六、焊接实图 (10) 七、心得体会 (11) 参考书籍 (11)
设计题目：OTL功率放大器设计 一、设计任务 （一）设计任务：设计一个OTL功率放大器 （二）设计要求： 1、要求电路采用集成电路组成； 2、额定输出功率大于等于10W； 3、负载阻抗等于８Ω； 4、采用TDA2003集成芯片。 二、总体方案的设计与选择 （一）电路原理 1、OTL功放原理 （1）乙类输出无变压器（output transformerless 简记OTL）功率放大器 图2-5-14所示乙类OTL功放电路， V 1与V 2 为互补对称管，故这种电 路也是互补对称电路。 由于电路结构上的对称性，静态下A、B对地电压均为U G /2，C 1 、C 2 端 电压U C1=U C2 =UG/2。因此，输出耦合电容又相当于一个U G /2的直流电源。图 中的A点又称中点。 图2-5-14 乙类OTL功放 当电路输入正弦信号，且u i >0时，功放管V １ 导通、V ２ 截止，电路为射 极输出器，u Ｏ≈u i ，u Ｏ 输出正半周，其振幅最多可达U Ｇ /2，；u i <0时，V １ 截 止，V ２导通，u Ｏ ≈u i ，u o 输入负半周，振幅最多可达U G /2。当U om ＝U G /2时，
音频功率放大电路实验报告
. . . . 实验报告 课程名称： 电路与模拟电子技术实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称： 音频功率放大电路 实验类型： 研究探索型实验 同组学生：__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。 二、实验容和原理（必填） 音频功率放大电路，也即音响系统放大器，用于对音频信号的处理和放大。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分。 作为音响系统中的放大设备，它接受的信号源有多种形式，通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大，因此，音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。 为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器，希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足，。 为了充分地推动扬声器，通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率，而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。 扩音机的整机电路如下图所示，按其构成，可分为前置放大级，音调控制级和功率放大级三部分。 专业： 姓名： 学号： 日期： 地点： 桌号 装 订 线 点名册上的序号 前置 放大级 音调控制 放大级 功率 放大级
前置放大电路： 前置放大级输入阻抗较高，输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大，为了减小噪声，前置级通常要选用低噪声的运放。 由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。 理想闭环电压放大倍数为：23 1R R A vf + = 输入电阻：1R R if = 输出电阻：0of =R 功率放大级： 对于功率放大级，除了输出功率应满足技术指标外，还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配，否则将会影响放音效果。 集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电，缺点是输出要通过大电容与负载耦合，因此低频响应较差；OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合，频响特性较好，但需要用双电源供电。（实验室提供本功能模块） 本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高，失真小，输出功率大，外围电路简单等特点，采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端；2脚为反相输入端；3脚为负电源；4脚为输出端；5脚为正电源。 功放级电路中，电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2为防止输出端的瞬时过电压损坏芯片的保护二极管。R11、C10为输出端校正网络以补偿感性负载，其作用是把
南邮模拟电子第8章-功率放大电路习题标准答案
习题 1. 设2AX81的I CM =200mA ，P CM =200mW ，U (BR)CEO =15V ；3AD6的P CM =10W （加散热板），I CM =2A ，U (BR)CEO =24V 。求它们在变压器耦合单管甲类功放中的最佳交流负载电阻值。 解：当静态工作点Q 确定后，适当选取交流负载电阻值L R '，使Q 点位于交流负载线位于放大区部分的中点，则可输出最大不失真功率，此时的L R '称为最佳交流负载电阻。 忽略三极管的饱和压降和截止区，则有L CQ CC R I U '=。 同时应满足以下限制：CM CQ CC P I U ≤?，2 (BR)CEO CC U U ≤ ，2 CM CQ I I ≤ 。 (1)对2AX81而言，应满足mW 200CQ CC ≤?I U ，V 5.7CC ≤U ，mA 100CQ ≤I 。取 mW 200CQ CC =?I U 。 当V 5.7CC =U 时，mA 7.26CQ =I ，此时L R '最大，Ω=='k 28.07 .265 .7L(max)R ； 当mA 100CQ =I ，V 2CC =U 时，此时L R '最小，Ω=='k 02.0100 2 L(min)R ； 故最佳交流负载电阻值L R '为：ΩΩk 28.0~k 02.0。 (2)对3AD6而言，应满足W 10CQ CC ≤?I U ，V 12CC ≤U ，A 1CQ ≤I 。取 W 10CQ CC =?I U 。 当V 12CC =U 时，A 83.0CQ =I ，此时L R '最大，Ω=='46.1483.012 L(max)R ； 当A 1CQ =I 时， V 10CC =U ，此时L R '最小，Ω=='101 10L(min)R ； 故最佳交流负载电阻值L R '为：ΩΩ46.14~10。 2. 图题8-2为理想乙类互补推挽功放电路，设U CC =15V ，U EE =－15V ，R L =4Ω，U CE(sat)=0，输入为正弦信号。试求 (1) 输出信号的最大功率； (2) 输出最大信号功率时电源的功率、集电极功耗（单管）和效率； (3) 每个晶体管的最大耗散功率P Tm 是多少？在此条件下的效率是多少？
新型定压输出功率放大器电路分析与维修图解
新型定压输出功率放大器电路分析与维修图解 定压输出的功放过去叫扩音机，在农村和企业常作广播系统使用，近年来在宾馆、饭店、广场播放背景音乐也得到广泛应用。目前流行的定压功放一改过去推挽输出的功率放大电路，而是采用如彩页附图REESOUND MA－300这种新型功放电路。如ET－5350、MP－600P等机型都采用了这种电路。 从电路图中可看出这种功放电路与普通OCL功率放大器有很大区别。普通的家用或专业功放电路功率管均采用发射极输出形式，功率输出由中点通过负载到公共地构成回路。此电路功率管却是集电极输出方式，PNP和NPN不同极性的功率管集电极直接连在一起，输出中点与信号输入地连接。电源变压器B1次级单绕组120V经桥式整流后通过C1、C2、R1、R2分压形成正负电源（±60V)和悬浮地。作为负载的输出变压器B2的初级绕组就跨接在输入地和悬浮地之间。有资料把这种电路形式叫电流源激励共射输出放大电路。功率管不在大环路反馈环之内，克服了功率管温度特性不稳定的缺点，并充分发挥了集电极输出电压增益高的优点ZD1、ZD2两个3V稳压管相对着跨接在输入端与地之间，可防止输入信号过强。T1、T2、T3、T4组成双差分放大电路，反馈信号不象普通电路取自中点而是取自悬浮地。送往下级的信号不是由输入管集电极取出，而是从反向输入管集电极取出，这也是与传统OCL电路的不同之处。T5、T6和T7、T8组成共射共基电压放大电路，用D1、D2，D3、D4发光二极管给T6、T7基极提供稳定的电压可减小因电压波动而引起的
非线性失真。T9是恒压偏置管，热敏电阻Rt并联在T9基极的上偏置电路里，安装在散热片上，起到温度补偿的功能。ZD3、ZD4两个12V稳压管和电阻电容给前两级提供稳定电压，有效的隔离了功率输出引起的电压波动。T10、T11，T12、T13构成复合电流放大级，ZD5、ZD6的加入可防止信号过强时引起对功率管的过激励，是一种新颖的保护电路。T14－T23是五对功率管（原电路板有六对位置只装五对），因采用这种新电路使功率管安装很方便，不用云母片而直接固定在方桶型散热片上（配有风机）。C3、R3是茹贝尔补偿网络，克服输出变压器纯感性负载造成的高频移相自激。T24、T25组成过流检测电路，T26是悬浮地直流检测电路。当电路过流或悬浮地直流偏移严重时两个检测电路就会使继电器驱动电路截止，释放继电器起到保护作用。T27、T28是继电器J驱动电路，温度继电器Jt是常闭型，安装在散热片上。当散热片温度过高时，Jt由常闭转为打开状态，T28失去偏置而截止，继电器J释放，触点JK打开而停止功率输出。因扬声器是通过线间变压器和输出变压器与直流电路隔离，不存在开机电流冲击现象，因此继电器不需要延迟闭合，开机就吸和。也有机型采用继电器常态不吸和，利用常闭触点接通负载，在有故障时继电器吸和断开负载。输出变压器B2次级设置有20V、70V、100V三档，其中20V可直接配接16Ω25W号筒喇叭。100V输出需经过定压式线间变压器再连接号筒喇叭或吸顶扬声器、室外音柱。为适应饭店多套客房背景音乐的控制，有的机型面板还设置了四个选择开关，背后增加了四组接线柱，按下某个选择开关相应一路就接入100V输出端。