OCL低频功率放大器课程设计说明书

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课程设计说明书

题目: OCL低频功率放大器

课程:低频电子线路

班级:

学生姓名:

学号:

设计期限:

一.设计课题阐述

设计一个低频功率放大电路,要求输出级输出一定的功率以驱动负载,能够向负载提供足够信号功率。

二.设计任务和技术指标

已知条件

(1)输入电压幅值U in≤0.1v

(2)负载阻抗R L=8Ω;

技术指标:

(1)采用全部或部分分立元件设计一个OCL音频功率放大器;

(2)额定输出功率Po≥4W;

(3)失真度γ≤3%;

(4)工作频率20~30KHz;

(5)可使用实验室电源。

三.对各种设计方案的论证和电路工作原理的介绍

提供一定的输出功率,当负载一定时,希望输功率放大器的作用是给负载R

L

出功率尽可能大,输出信号的失真尽可能小,且效率尽可能高。OCL电路采用直接耦合方式,一般可以由两部分组成:

1、前置放大器(即驱动级)用于实现对小信号的放大,以及为输出级提供足够大的驱动电流,可采用带集电极有源负载的共射放大电路或集成运放作为前置级。

2、功率放大器也即输出级用于对输入信号实现功率的放大,给负载足够大的输出信号功率。可采用由复合管构成的甲乙类互补对称功放或准互补功放电路。其原理框图如图2-2所示。

OCL功放电路的特点是输出端不需要大电容或变压器,因此易于集成,但需要双电源供电。图2-3为集成运放作为前置级的OCL电路。

图2-2 低频功率放大器

四. 各单元电路的设计和文件参数的计算;(含各部分电路功能、输入信号、输出信号、元件参量等)。

解:

Av=Vo/Vi

=sqrt(Po*RL)/Vi

=1+(R3+R12)/R2

若取R1=1K,则R3+R12=50。现取R3=47K,R12=59K的电位器。

若去静态工作电流Io=1mA,

则得

Io=(Vcc-Vd)/(R4+R13)

=(12-0.7)/R4 (设RP2=0)

则R4=11.3K,取标称值11K。

其他元件参数的取值如图所示。

五.电路原理图和接线图,并列出元件名细表

元器件清单:

2个10uF电容

1K、2个47K、2个11K、2个22、2个240、2个1、1个8欧姆的电阻

1个uA741CD集成运放

直流稳压电源

1K、50K的电位器

2个IN4001二极管

3个2N3055A三极管

1个2N1132A三极管

六.Multisim10绘图及电路仿真分析,给出仿真结果,如波形、幅频特性曲线等。输入输出波形

输出功率失真度

直流分析

幅度谱

所以带宽是14K 相位谱

七.安装和调试过程中出现的各种问题、分析和解决办法

a.刚开始的时候,测得经过集成运放之后的电压上千伏,本来应该是几伏而已,一看才发现是输入电阻接的不对,经过几番调整,才发现运放负极的电阻对失真度、输出功率的影响都很大。

b.集成运放正极出来以后我接了一个电位器,查资料说电路的静态工作点主要由这个电流决定,过小会出现交越失真,过大会使功效降低,但是我让它从1K变到10K,我都觉得对电路影响不大,不知道错在哪里了。

c.这次接触了一个新软件,所以很多元件不知道怎么用,不知道怎么接,真的很难弄,问同学之后才会用了。

八. 总结与体会

这次涉及的是一个OCL低频功率放大器,原来在学的时候,不知道这个效率最大到1的功放电路有什么用,经过这次实习,才知道了它的意义,它可以输出一定的功率以驱动负载,能够向负载提供足够信号功率。它的效率能到1已经很不错了,像其他的电路都达不到1呢。这次实习真的是一个很难的内容,从任务到原理再到软件使用都不懂,查了很多资料,才慢慢了解到它的参数选择,才知道了如何计算所虚参数。再加上第一次接触这个软件,刚开始我觉得这个multisim这个软件很好,因为不用我们焊板子了,可以在这样一个软件上就能测试电路的好坏,真的很神奇,直到用的时候才发现不好用,英文版的,元件不知道是哪个,怎么用,很头疼,直到后来才稍微熟悉了。所以说,以后要好好学英文。这次之所以做这么久才做好,难点就在元件的选择和参数的确定上。整体的电路图大概是这样的,但是要满足老师给的性能指标,必须认真调节参数,这个真的是很难调,因为我的原理都不是很懂,如果懂原理的话,我相信这次实习应该是很容易做出来的,可是实际上不是这样的,对于我来说真的很难,所以在以后的学习中,对于理论上的东西,都要争取学懂。

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