OLC功率放大器课程设计

OLC功率放大器课程设计
OLC功率放大器课程设计

农业电气化与自动化专业

电力电子课程设计报告

题目:0LC5W功率放大电路设计

班级:

学号:

姓名:

设计时间:__ 2011.11.12--11.30

指导老师:

机电工程学院

2011年12月29日

前言

摘要: 功率放大器的主要要求是获得不失真或较小失真的输出功率,讨论的主要指标是输出功率、电源提供的功率。本课题主要设计一个OCL 功率放大器,来满足设计要求。OCL 是英文Output Capacitor Less 的缩写,意为无输出电容,所以功率放大器即为无输出电容功率放大器。它采用两组电源供电,使用了正负电源,在电压不太高的情况下,也能获得比较大的输出功率,省去了输出端的耦合电容。使放大器低频特性得到扩展。

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。OCL 功放电路也是定压式输出电路,电路由于性能比较好,所以广泛地应用在高保真扩音设备中。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地方便。

关 键 字:电源电路,OCL 功放 一 课程设计任务及要求 1.1设计指标

①额定输出功率W P 5

0=; ②负载阻抗Ω=8L R ;

③设放大器所需的V 12±直流稳压电源。 1.2设计要求

1.2.1采用甲乙类双电源互补对称电路设计OCL5W 功率放大电路。

1.2.2画出工作电路原理图(图中应有输出级,简单的前置级)。

1.2.3写出本课程设计的说明书,其中包括:

①工作原理分析

②计算

③功率管的选择。

二 OCL系统的设计

2.1工作电路原理

2.1.1 OCL互补对称电路特点

1)双电源供电;

2)输出端不加电容C。

C的作用:隔直通交;储存电能,代替一个电源。

2.1.2 工作电路原理图

图 (a)

由图可见, T3组成前置放大级(图中未画出T3的偏置电路),T1和T2组成互补输出级。静态时,在D1、D2上产生的压降为T1、T2提供了一个适当的偏压,使之处于微导通状态。由于电路对称,静态时i C1= i C2,i L = 0, v o =0。有信号时,由于电路工作在甲乙类,即使v i 很小(D1和D2的交流电阻也小),基本上可线性地进行放大。

3.1 OCL 功率放大电路各级的作用及结构特征

3.1.1 输入级:主要作用是抑制零点漂移,保证电路工作稳定,同时对前级(音量控制级)送来的信号作用低失真,低噪声放大。为此,通常都采用带恒流源的,由复合管组成的差动放大电路,且设置的静态偏置电流较小。

3.1.2 推动级:主要作用是获得足够高的电压放大倍数,以及为输出级提供足够大的驱动电流,为此,可采用带集电极有源负载的共射放大电路,其静态偏置电流比输入级要大。

3.1.3 输出级:主要作用是给负载提供足够大的输出信号功率,可采用有复合管构成的甲乙类互补对称功放或准互补功放电路。

4.1 OCL 功率放大电路部分电路计算 ①确定电源电压

指标W P 5

0=,Ω=8L R 考虑到器件工作的安全性和输出功率的富余量,设计要做适当调整:

②末级功放管的选取

总结

课程设计的过程是艰辛的,但是收获是巨大的。首先,我们再一次的加深巩固了对已有的知识的理解及认识。其次,我们第一次将课本知识运用到了实际设计,使得所学知识在更深的层次上得到了加深。再次,因为这次课程设计的确在某些方面存有一定难度,这对我们来讲都是一种锻炼,培养了我们自学、查阅搜集资料的能力。再有,计算操作过程中,我们曾经面临过失败、品味过茫然,但是最终我们还是坚持下来了,这就是我们意志、耐力和信念上的胜利,在今后的日子里,它必将成为我们的宝贵财富。

max

max max ,,15100.222303~56,6,60CM CM CE CC OM CM OM CC CM L CE CC CM CM CE P I V V P W P P W V

I A R U V V P W I A U V ==≈==≈≈====功放管的选取指标:基于上一节的结果,以,为归算条件则,

集电极最大耗散功率 集电极饱和穿透电流

 2 最大反向电压(耐压) 以上结果给予极限工作条件保障,均放大倍故:

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

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。

音频功率放大器设计实验报告

题目:音频功率放大器电路 音频功率放大器设计任务 1、基本要求 (1)频带范围 200Hz —— 10KHz,失真度 < 5%。 (2)电压增益 >= 20dB。 (3)输出功率 >= 1 W (8欧姆负载)。 (4)功率放大电路部分使用分立元件设计。 发挥部分 (1)增加音调控制电路。 (2)增加话筒输入接口,灵敏度 5mV,输入阻抗 >> 20 欧姆。 (3)输出功率 >= 10W (8欧姆负载)。 (4)其他。 目录 1 引言····························································· 2 总体设计方案·····················································2.1 设计思路······················································· 2.2 总体设计框图··················································· 3 设计原理分析·····················································3.1设计总原理图 3.2设计的PCB电路图 ··· 1 引言 在现代音响普及中,人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的不同,令对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。所以,就高保真度功放而言,应该达到电气指标与实际听音指标的平衡与统一。

音频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域,几十年来,人们为之付出了不懈的努力,无论从线路技术还是元器件方面,乃至于思想认识上都取得了长足的进步。本次设计旨在熟悉设计流程,达到基本指标。 2 总体方案 根据实验要求,本次设计主要是也能够是用集成功放TDA2030为主的电路 一、电路工作原理 图1所示电路为音频功率放大器原理图,其中TDA2030是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于10W,频率响应为10~1400Hz,输出电流峰值最大可达3.5A。其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠。TDA2030使用方便、外围所需元器少,一般不需要调试即可成功。 RP是音量调节电位器,C1是输入耦合电容,R1是TDA2030同相输入端偏置电阻。 R2、R3决定了该电路交流负反馈的强弱及闭环增益。该电路闭环增益为 (R2+R3)/R2=(0.68+22)/0.68=33.3倍,C2起隔直流作用,以使电路直流为100%负反馈。静态工作点稳定性好。 C4、C5为电源高频旁路电容,防止电路产生自激振荡。R4、R5称为茹贝网路,用以在电路接有感性负载扬声器时,保证高频稳定性。VD1、VD2是保护二极管,防止输出电压峰值损坏集成块TDA2030。 2.电流反馈 电流反馈是指在一个反馈电路中,若反馈量与输出电流成正比则为电流反馈;若反馈量与输出电压成正比则为电压反馈。通常可以采用负载短路法来判断。 从概念上说,若反馈量与输出电压(有时不一定是输出电压,而是取样处的电压)成正比则为电压反馈;若反馈量与输出电流(有时不一定是输出电流,而是取样处的电流)成正比则为电流反馈。在判断电压反馈和电流反馈时,除了上述方法外,也可以采用负载短路法。负载短路法实际上是一种反向推理法,假设将放大电路的负载电阻RL短路(此时,),若

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

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)

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,

音频功率放大器设计说明书要点

音频功率放大器的设计任务书 1 设计指标 (1)直接耦合的功率放大器,额定输出功率10W,负载阻抗8Ω;(2)具有频响宽、保真度度、动态特性好及易于集成化; (3)采用分立元件设计; (4)所设计的电路具有一定的抗干扰能力。 2 设计要求 (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)S C H文件生成与打印输出。 3 编写设计报告 写出设计的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。 4 答辩 在规定时间内,完成叙述并回答问题。

音频功率放大器设计 摘要:这款功放采用了典型的OC L 功放电路,为全互补对称式纯甲类DC 结构,功放的每一级放大均工作于甲类状态。输入级和电压放大级采用线性较好的沃尔漫电路,差分管及电流推动管分别为很出名的K170、J 74(可用K389、J 109孪生对管对换)对管和K214、J77中功率M OS 管,功率输出级为2SC 5200和2S A1943大功率东芝管并联输出,功率强劲,驱动阻抗2Ω的喇叭也轻松自如,毫不费力。综合运用了我们前面所学的知识。设计完全符合要求。 关键字:沃尔漫电路 T IM 共源-共基电路 共射-共基电路 1 引言 在现代音响普及中,人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的不同,令对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。所以,就高保真度功放而言,应该达到电气指标与实际听音指标的平衡与统一。 2 设计思路 甲类放大器作为一种最古老,效率最低,最耗电,最笨重,最耗资,失真最小的放大器它有吸引人的音质。甲类放大器输出电路 本身具有抵消奇次谐波失真,且甲类放大器管子始终工作在线性曲线内,晶体管自始自终处于导通状态。因此,不存在开关失真和交越失真等问题。甲类放大器始终保持大电流的工作状态。所以对猝发性声音瞬间升降能迅速反映。因而输出功率发生急剧变化时,电 输入音 频信号 前置放大级电路 共射-共基电路 共射-共基电路 恒压源电路 推动级 反馈电路 至末级 功放 沃 尔漫电路 图1 前置放大电路框图

OCL功率放大器的设计报告

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:郭二珍 学生学号:1008220107 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、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 o≥2W,功率放大器的频带宽度BW≥80Hz~10KHZ 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。

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。

音频功率放大器的设计毕业论文

音频功率放大器的设计毕业论文

单刀音频功率放大器的设计 摘要 本次课程设计题目为音频功率放大器,简称音频功放,音频功率放大器主要用于推动扬声器发声,凡发声的电子产品中都要用到音频功放。 设计中主要采用OP07进行音频放大器的设计,OP07芯片是一种低噪声,非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。由于OP07具有非常低的输入失调电压(对于OP07A最大为25μV),所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。设计中的音频功率放大器主要由直流稳压电源、前置放大电路、二级放大电路和功率放大电路组成。前置放大电路采用了反相比例运算放大器,二级放大电路用一个低通滤波器和一个高通滤波器组成一个带通滤波器,功率放大电路采用了OCL电路。直流电源采用桥式电路进行整流,输出则采用了三端集成稳压器。 对前置放大电路和二级放大电路进行了输入、输出分析和频率响应分析。对功率放大电路进行了输入和输出功率分析。对直流电源进行了输出电压验证。最后对总电路进行了输入、输出

分析、频率响应分析、噪声分析。 关键词: OP07 音频功率放大器

目录 摘要................................................................ I Abstract.......................... 错误!未定义书签。第一章音频放大器的概述.. (1) 1.1音频放大电路的回顾 (1) 1.2音频功率放大器的介绍 (2) 1.2.1 A类(甲类)功率放大器 (3) 1.2.2 B类(乙类)功率放大器 (3) 1.2.3 AB类(甲乙类)功率放大器 (4) 1.2.4 C类(丙类)功率放大器 (4) 1.2.5 D类(丁类)功率放大器 (5) 1.3放大器的技术指标 (5) 第二章音频功率放大器的设计 (11) 2.1设计方案分析 (11) 2.2前置放大电路设计 (11) 2.3二级放大电路设计 (15) 2.2.1 低通滤波器设计 (15) 2.2.2 高通滤波器设计 (17) 2.2.3 二级放大电路电路设计 (20) 2.4功率放大器设计 (21) 2.5 直流稳压电源设计 (23)

大功率功率放大器电路的设计

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。 四.绿色环保概念的实现 对本功放来说,实现低耗电、低噪声污染、低热辐射污染是通过以下措施实现的: (1)本功放空载时只有小电流级工作,而功率管基极电压只有0.45V,基本上是截止的,所以比一般乙类耗电少,属节电型功放。

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:

OCL功率放大器设计分析

设计题目:OCL功率放大器设计 姓名: 学号: 班级:14级 专业:电子信息工程 设计时间:2016 2016年 7 月 4 日

目录 概述 (3) 一、任务及要求: (4) 1.设计任务 (4) 2.设计要求 (4) 二.总体方案设计 (4) 1.设计思路 (4) 2. OCL功放各级的作用和电路结构特征 (4) 三.单元电路的选择及设计 (5) 1、设计方案 (5) 2、设计选择 (5) (1)设计一个放大器所需要的直流稳压电源 (5) (2)差分放大电路电路图 (6) (3)复合管放大电路电路图 (7) (4) U的倍增电路电路图 (7) BE 四.总体电路图 (9) 五.元器件参数的选择: (10) a.确定工作电压 V (10) CC b.功率输出级的设计: (11) c.推动级(V4)的设计 (12) d.输入级的设计 (13) 六、总结与体会 (15)

概述 (1)放大电路实质上都是能量转换电路。从能量控制的观点来看,功率放大电路和电压放大电路没有本质的区别。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的要求是使其输出端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,因此功率放大电路包含这一系列在电压放大电路中没有出现过的特殊问题,这些问题是: 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,因此器件往往在接近极限运用状态下工作。 效率更高 (2)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。 非线性失真小 (3)功率放大电路是在大信号下工作,所以不可避免地会产生非线性失真,而且同一功放管输出功率越大,非线性失真往往越严重,这就使输出功率和非线性失真成为一对主要矛盾。但是,在不同场合下,对非线性失真的要求不同。 (4)功率器件的散热问题:在功率放大电路中,为了输出较大的信号功率,器件承受的电压高。为了充分利用允许的管耗而使管子输出足够大的功率,放大器件的散热就成为一个重要问题了。 (5)此外,在功率放大电路中,为了输出较大的信号功率,器件承受的电压要高,通过的电流要大,功率管损坏的可能性也就比较大,所以功率管的损坏与保护问题也不容忽视。 (6)OCL功率放大器是一种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。OCL是英文Output Capacitor Less 的缩写,意为无输出电容。采用两组电源供电,使用了正负电源,在电压不太高的情况下,也能获得比较大的输出功率,省去了输出端的耦合电容。使放大器低频特性得到扩展。OCL功放电路也是定压式输出电路。

音频功率放大器的设计报告

音频功率放大器的设计报告 目录 一、设计任务和要求 (2) 二、设计方案的选择与论证 (2) 三、电路设计计算与分析 (4) UA741介绍 (4) 前级电路原理图及仿真结果 (5) (6)TDA2030介绍·················································· 音频功放电路原理图及仿真结果 (7) 结果与分析 (8) 总原理图 (9) PCB图 (10) 四、总结及心得 (12) 五、附录 (14) 六、参考文献 (15)

音频功率放大器的设计 一、设计任务和要求 1、设计任务 设计一音频功率放大器,满足: (1)、输出功率为1W---2W; (2)、输出阻抗8-16欧姆; (3)、带宽:100Hz—10KHz; 2、设计要求 (1)、根据设计指标,确定电路的理论设计; (2)、学会合理的选择电路的元器件; (3)、利用multisim软件完成对相关电路模块的仿真分析; (4)、按时提交课程设计报告,画出设计电路图,交一份A3的图纸,完成相 应的答辩; 二、设计方案的选择与论证 音频功率放大器,简称音频功放,该设备主要用于推动扬声设备发声,因而,在很多电子设备上均有应用,比如,手机、电脑、电视机、音响设备等,是我们生活、学习不可或缺的重要设备,为我们的生活带来了很多便利。 音频功率放大器实际上就是对比较小的音频信号进行放大,使其功率增加,然后输出。前置放大主要完成对小信号的放大,使用一个同向放大电路对输入的音频小信号的电压进行放大,得到后一级所需要的输入。后一级的主要对音频进行功率放大,使其能够驱动电阻而得到需要的音频。设计时首先根据技术

功率放大器的设计

功率放大器的仿真设计 0 引言 各种无线通信系统的发展,大大加速了半导体器件和射频功率放大器的研究进程。射频功率放大器在无线通信系统中起着至关重要的作用,它的设计好坏影响着整个系统的性能。因此,无线系统需要设计性能良好的放大器。而且,为了适应无线系统的快速发展,产品开发的周期也是一个重要因素。另外,在各种无线系统中由于不同调制类型和多载波通信的采用,射频工程师为减小功率放大器的非线性失真,尤其是设计无线基站应用的高功率放大器时面临着巨大的挑战。采用EDA工具软件进行电路设计可以掌握设计电路的性能,进一步有环设计参数,同时达到加速产品开发进程的目的。 功率放大器(PA)在整个无线通信系统中是非常重要的一环,因为它的输出功率决定了通信距离的长短,其效率决定了电池的消耗程度及使用时间。 1 功率放大器基础 1.1 功率放大器的种类 根据输入与输出信号间的大小比例关系,功率放大器可分为线性放大器与非线性放大器两种。属于线性放大器的有A类、B类及AB类放大器;属于非线性的则有C类、D类、E类、F类等类型的放大器。 (1) A类放大器是所有类型功率放大器中线性最高的,其功率元件在输入信号的全部周期内均导通,即导通角为360°,但其效率却非常低,在理想状 态下效率仅达到50%,而在实际电路中,则仍限制在30%以下。 (2) B类功率放大器的功率元件只在输入正弦波之半周期内导通,即导通角仅为180°,其效率在理想状态下可达到78%,但在实际电路中所达到的效 率不会超过60%。 (3) AB类功率放大器的特性介于A类和B类放大器之间,其功率元件偏压在远比正弦波信号峰值小的非零直流电流,因此导通角大于180°但远小于360°。一般情况下,其效率介于30%~60%之间。 (4) C类功率放大器的功率元件的导通时段比半周期短,即导通角小于180°。 其输出波形为周期性脉冲,必须并联LC滤波电路后,才可得到所需要的正弦波。在理论上,C类放大器的效率可达到100%,但在实际电路中仅能

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。

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,

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