高频功率放大器的设计

高频功率放大器的设计
高频功率放大器的设计

1、高频功率放大器知识简介

在通信电路中,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没备的重要组成部分。在无线电信号发射过程中,发射机的振荡器产生的高频振荡信号功率很小,因此在它后面要经过一系列的放大,如缓冲级、中间放大级、末级功率放大级等,获得足够的高频功率后,才能输送到天线上辐射出去。这里提到的放大级都属于高频功率放大器的范畴。实际上高频功率放大器不仅仅应用于各种类型的发射机中,而且高频加热装置、高频换流器、微波炉等许多电子设备中都得到了广泛的应用。

高频功率放大器和低频功率放大器的共同特点都是输出功率大和效率高,但二者的工作频率和相对频带宽度却相差很大,决定了他们之间有着本质的区别。低频功率放大器的工作频率低,但相对频带宽度却很宽。例如,自20至20000 Hz,高低频率之比达1000倍。因此它们都是采用无调谐负载,如电阻、变压器等。高频功率放大器的工作频率高(由几百kHz一直到几百、几千甚至几万MHz),但相对频带很窄。例如,调幅广播电台(535-1605 kHz的频段范围)的频带宽度为10 kHz,如中心频率取为1000 kHz,则相对频宽只相当于中心频率的百分之一。中心频率越高,则相对频宽越小。因此,高频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。由于这后一特点,使得这两种放大器所选用的工作状态不同:低频功率放大器可工作于甲类、甲乙类或乙类(限于推挽电路)状态;高频功率放大器则一般都工作于丙类(某些特殊情况可工作于乙类)。

高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。

1.1 电路工作原理

利用宽带变压器作耦合回路的功放称为宽带功放。常用宽带变压器有用高频磁芯绕制的高频变压器和传输线变压器。宽带功放不需要调谐回路,可在很宽的频率范围内获得线性放大,但效率很低,一般只有20%左右,一般作为发射机的中间级,以提供较大的激励功率。利用选频网络作为负载回路的功放称为谐振功放。根据放大器电流导通角的范围可分为甲类、乙类、丙类和丁类等功放。电流导通角越小放大器的效率越高。如丙类功放的小于900,丙类功放通常作为发射机的末级,以获得较大的输出功率和较高的功率。丙类谐振功率放大器原理图如图1-1所示。

图1-1 谐振功率放大器的基本电路

谐振功率放大器的特点:

(1)放大管是高频大功率晶体管,能承受高电压和大电流。

(2)输出端负载回路为调谐回路,既能完成调谐选频功能,又能实现放大器输出端负载的匹配。

(3)基极偏置电路为晶体管发射结提供负偏压,使电路工作在丙类状态。

(4)输入余弦波时,经过放大,集电极输出电压是余弦脉冲波形。

晶体管的作用是在将供电电源的直流能量转变为交流能量的过程中起开关控制作用,谐振回路LC 是晶体管的负载。功率放大器各分压与电流的关系如图1-2所示。

图1-2 功率放大器各分压与电流关系

由于晶体管工作在丙类状态,晶体管集电极电流是一个周期性的余弦脉冲 。由傅立叶级数可知,一个周期性函数可以分解为许多余弦波(或正弦波)的叠加 。可以将电流分解为

012()2C c c m c m cnm i t I I I Cos t I Cosn t ωω=++???++??????(5-4)

012c c m c m cnm I I I I ???分别为集电极电流的直流分量、基波分量以及各高次谐波分量的振幅

图1-3 iC(t)各次谐波的波形示意图

在对谐振功率放大器进行分析与计算时,关键在于直流分量和基波分量等前面几项利用周期函数傅立叶级数的公式,可以求出式(5-4)直流分量及各次谐波分量 下面仅列出前面几项的表达式

()10m ax m ax 01Sin C os c c c C os I i i θθθθπθ

α?

?

- ?-??

==

()11max max 11Sin C os c m c c C os I i i θθθθπ

θ

α?

?

- ?-??

==

()()max 2max 22231c c m c i Sin C os Sin C os I i C os θθθθθ

απθ?-==- ()

()m ax 2m ax 333121c c m c i Sin C os Sin C os I i C os θθθθθ

απ

θ

?-=

=-

只要知道电流脉冲的最大值和通角即可计算出直流分量、基波分量及各次谐波分量 。 各次谐波分量变化趋势是谐波次数越高,其振幅越小。因此,在谐振放大器中只需研究直流功率及基波功率。

放大器集电极直流电源提供的直流输入功率为

D C D C C O

P U I =?

谐振功放集电极输出回路输出功率等于基波分量在谐振电阻RP 上的功率为

0112

cm cm p I U =

集电极的功耗为 C DC o P P p =-

放大器集电极能量转换效率等于输出功率与电源供给功率之比

()()

()1110011122

2

o C cm DC

C CC

p I U g P I U θθθαηξ

ξα=

=

==

其中 cm C C

U U ξ=

()()()

110g θθθαα=

甲类状态, 180c θ=, 50%η= 乙类状态, 90c θ=, 78.5%η= 丙类状态, 60c θ=, 89%η=

工作在丙类状态时,效率最高 。

1.2 高功放性能分析

高频功率放大器因工作于大信号的非线性状态,不能用线性等效电路分析,工程上普遍采用解析近似分析方法——折线法来分析其工作原理和工作状态。

1.2.1 谐振功率放大器的动态特性

高频放大器的工作状态是由负载阻抗Rp、激励电压b、供电电压VCC、VBB等4个参量决定的。为了阐明各种工作状态的特点和正确调节放大器,就应该了解这几个参量的变化会使放大器的工作状态发生怎样的变化。

1.2.2 功率放大器的负载特性

如果VCC、VBB、VB 3个参变量不变,则放大器的工作状态就由负载电阻Rp决定。此时,放大器的电流、输出电压、功率、效率等随Rp而变化的特性,就叫做放大器的负载特性。电压、电流随负载变化波形如图1-4所示。

图 1-4 电压、电流随负载变化波形

放大器的输入电压是一定的,其最大值为Vbemax,在负载电阻RP由小至大变化时,负载线的斜率由小变大,如图中1→2→3。不同的负载,放大器的工作状态是不同的,所得的ic

波形、输出交流电压幅值、功率、效率也是不一样的。

临界状态时负载线和eb max正好相交于临界线的拐点。放大器工作在临界线状态时,输出功率大,管子损耗小,放大器的效率也就较大。

欠压状态时B点以右的区域。在欠压区至临界点的范围内,根据Vc=RpIc1,放大器的交流输出电压在欠压区内必随负载电阻RP的增大而增大,其输出功率、效率的变化也将如此。

过压状态时放大器的负载较大,在过压区,随着负载Rp的加大,Ic1要下降,因此放大器的输出功率和效率也要减小。

根据上述分析,可以画出谐振功率放大器的负载特性曲线如图1-5所示。

欠压状态的功率和效率都比较低,集电极耗散功率也较大,输出电压随负载阻抗变化而变化,因此较少采用。但晶体管基极调幅,需采用这种工作状态。

过压状态的优点是,当负载阻抗变化时,输出电压比较平稳且幅值较大,在弱过压时,效率可达最高,但输出功率有所下降,发射机的中间级、集电极调幅级常采用这种状态。

图1-5 谐振功率放大器的负载特性曲线

1.2.3放大器工作状态的调整

调整欠压、临界、过压三种工作状态,大致有以下几种方法:改变集电极负载Rp;改变供电电压VCC;改变偏压VBB;改变激励Vb。改变Rp,但Vb、VCC、VBB不变当负载电阻Rp由小至大变化时,放大器的工作状态由欠压经临界转入过压。在临界状态时输出功率最大。改变VCC,但Rp、Vb、VBB不变当集电极供电电压VCC由小至大变化时,放大器的工作状态由过压经临界转入欠压。Vcc变化时对工作状态的影响如图1-6所示:

图1-6 Vcc变化是对工作状态的影响

在过压区中输出电压随VCC改变而变化的特性为集电极调幅的实现提供依据;因为在集电极调幅电路中是依靠改变VCC来实现调幅过程的。改变VCC时,其工作状态和电流、功率的变化如图1-7所示。

图1-7 改变VCC时工作状态和电流、功率的变化

VCC、VBB、Rp不变,Vbm变化。当Vbm自0向正值增大时,使集电极电流脉冲的高度和宽

度增大,放大器的工作状态由欠压进入过压状态。当Vbm自0向正值增大时,使集电极电流脉冲的高度和宽度增大,放大器的工作状态由欠压进入过压状态。谐振功放的放大特性是指放大器性能随Vbm 变化的特性,其特性曲线如图1-8所示。

图1-8 Vbm 变化的特性

2方案论证

在电路课程中已知,放大器可以按照电流导通角的不同,将其分为甲、乙、丙三类工作状态。甲类放大器电流的流通角为360度,适用于小信号低功率放大。乙类放大器电流的流通角约等于180度;丙类放大器电流的流通角则小于180度。乙类和丙类都适用于大功率工作。丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高者。高频功率放大器大多工作于丙类。但丙类放大器的电流波形失真太大,因而只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力,回路电流与电压仍然极近于正弦波形,失真很小。

可是若仅仅是用一个功率放大器,不管是甲类或者丙类,都无法做到如此大的功率放大。

综上,确定电路设计由两个模块组成,第一模块是两级甲类放大器,第二模块是一工作在丙类状态的谐振放大器,其作为功放输出级最好能工作在临界状态,因为此时输出交流功率最大,效率也较高,一般认为此工作状态为最佳工作状态。

3电路设计与参数计算

3.1 设计任务要求

设计一高频功率放大器,要求的技术指标为:输出功率Po≥100mW,工作中心频率

fo=6MHz,η>65%,

已知:电源供电为12V,负载电阻,RL=75Ω,晶体管用2N2219,其主要参数:

Pcm=1W,Icm=750mA,VCES=1.5V,fT=70MHz,hfe≥10,功率增益Ap≥13dB(20倍)。

3.2 单元电路设计

3.2.1 甲类谐振放大器

据设计要求与参数计算设计的甲类谐振放大器如图3-2所示。通过选定基极偏置电阻值等方面使晶体管Q1工作在甲类状态,其中L、C3、C4、R6构成选频回路,通过调节可调电容C3使调谐回路选出与输入信号源相同的频率,在调谐回路中并联一电阻R,减小回路品质因数从而加宽通频带。

图 3-1 甲类放大电路设计

3.2.2 丙类高功放

由上述丙类功放参数计算结果结合丙类功放的理论知识设计的单元电路如图3-2所示。

图3-2 丙类功放原理图

3.3 总体电路图设计

设计的总体电路图如图3-3所示

图 3-3 设计总图

4电路仿真与结果分析

4.1 仿真波形

4.1.1 输入信号波形

输入波形信号如图4-1所示,由仿真示波器可以看到输入信号是一个频率为5.85MHz,峰峰值为99.8mv的正弦波信号。

图4-1 输入信号

4.1.2 甲类放大波形

经过第一级甲类放大器后输出波形如图4-2所示,其峰峰值增大到589mv,将输入信号电压放大了。

图4-2 放大后波形

4.1.3 最终输出波形

信号最终经过丙类放大器放大,提高其功率与效率,仿真波形如图4-3所示。

图4-3 丙类放大器输出波形

4.1.4 结果分析

由于高频放大器有甲类,丙类。将上述单元电路按图2-12所示电路进行组装,先将甲、丙类功率放大电路与滤波网络相接,再将甲、丙类功率放大电路连接起来,然后再进行逐级调整并级联。仿真调试观察波形时,用一示波器各探头逐一接一、二级输出,逐级调试。在调试过程中发现稍微修改输入信号参数就会影响输出波形质量,经与同学讨论可能有以下两方面原因:一方面可能是静态工作点的设置问题,这就需要对电路再进行静态工作点的测量分析,,另一方面可能是选频、滤波回路L、C等参数设置的影响,这个问题需要进一步进行测试验证。

由仿真结果及观察波形可知,所设计的高频功率放大器基本满足了设计任务要求。经过第一级甲类放大器后电压幅值增大了,最终输出也大大提高了输出功率,因此也验证了理论知识的正确性和设计方法的可行

5元件清单

组件名称型号及参数数量

三极管Q2N2219 3

电感500nH,3.9uH,1uH 7 变容二极管DIODE VERACTOR 2

固定电阻(Resistor)

10 2 20 1 1k 2 2k 1 6.8k 2 10k 3 15k 1 20k 1 22k 1

电容(Capacitor)1.5nf 2 100nf 2 470nf 2

发光二极管LED 1 直流电源(DC Power)+12V 1

心得体会

经过这几周的奋斗,我们组终于完成了高频课程设计:高频谐振功率放大器设计。而这其中的过程我也感触良多。

我们进行高频课程设计的这段时间是我们这学期相当忙的日子,不仅面临着期末考试,并且我们还有其他的课程设计任务要完成。相关知识缺乏给制作高频课程设计带来很大困难,为了尽快掌握制作的方法,我们通过书本和自己的思考分析大概确定了方案的大概结构。

通过这次课设我还明白了生活就是这样,汗水预示着结果也见证着收获。。通过实习,我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义,我才意识到老一辈电子设计为我们的社会付出。我想说,设计确实有些辛苦,但苦中也有乐,在如今单一的理论学习中,很少有机会能有实践的机会。但是我们可以在这些少量的机会中学到了很多课本上学不到的东西

我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面,如何去面对现实中的各种设计?如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢?我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台。设计也是一个团队的任务,一起的工作可以让我们有说有笑,相互帮助,配合默契,多少人间欢乐在这里洒下,大学里一年的相处还赶不上这十来天的合作,我感觉我和同学们之间的距离更加近了;我想说,确实很累,但当我们看到自己所做的成果时,心中也不免产生兴奋;正所谓“三百六十行,行行出状元”。我们同样可以为社会作出我们应该做的一切,这有什么不好?我们不断的反问自己。也许有人不喜欢这类的工作,也许有人认为设计的工作有些枯燥,但我们认为无论干什么,只要人生活的有意义就可。社会需要我们,我们也可以为社会而工作。既然如此,那还有什么必要失落呢?于是我们决定沿着自己的路,执着的走下去。

我觉得在一段时间的课程基本知识的学习后,这种形式的实际操作是相当有必要的。我们不可能永远通过课本学习,我们要能够在实际中进行理论的深化。这样才能更好的掌握知识,巩固知识,真正的学到知识!

7 参考文献

[1] 《电子线路设计·实验·测试》第三版,谢自美主编,华中科技大学出版社

[2] 《高频电子线路实验与课程设计》,杨翠娥主编,哈尔滨工程大学出版社

[3] 《高频电路设计与制作》,何中庸译,科学出版社

[4]《模拟电子线路》Ⅱ,谢沅清主编,成都电子科大出版社

[5] 《高频电子线路》第三版,张肃文主编,高教出版社

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

双声道音频功放的设计

双声道音频功放的设计 1引言 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。回顾一下功率放大器的发展历程。1906年美国人德福雷斯特发明了真空三极管,开创了人类电声技术 的先河。1927年贝尔实验室发明了负反馈技术后,使音响技术的发 展进入了一个崭新的时代,比较有代表性的如"威廉逊"放大器,较成功地运用了负反馈技术,使放大器的失真度大大降低,至50年代电 子管放大器的发展达到了一个高潮时期,各种电子管放大器层出不穷。音响技术的发展历史可以分为电子管、晶体管、集成电路、场效应管四个阶段。 音频放大器的目的是在产生声音的输出元件上重建输入的音频 信号,信号音量和功率级都要理想——如实、有效且失真低。音频范围为约20Hz~ 20kHz,因此放大器在此范围内必须有良好的频率响 应(驱动频带受限的扬声器时要小一些,如低音喇叭或(高音喇叭)。根据应用的不同,功率大小差异很大,从耳机的毫瓦级到TV或PC音频的数瓦,再到“迷你”家庭立体声和汽车音响的几十瓦,直到功率更大的家用和商用音响系统的数百瓦以上,大到能满足整个电影院或礼堂的声音要求。音频放大器的一种简单模拟实现方案是采用线性模式的晶体管,得到与输入电压成比例的输出电压。正向电压增益通常

很高(至少40dB)。如果反馈环包含正向增益,则整个环增益也很高。因为高环路增益能改善性能,即能抑制由正向路径的非线性引起的失真,而且通过提高电源抑制能力(PSR)来降低电源噪音,所以经常采用反馈。 高频功率放大器用于发射级的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收级可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。 高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或;宽带高频功率放大器的输出电路则是或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。在课程中已知,放大器可以按照电流导通角的不同,将其分为甲、乙、丙三类工作状态。甲类放大器电流的流通角为360o,适用于小信号低功率放大。乙类放大器电流的流通角约等于180o;丙类放大器电流的流通角则小于180o。乙类和丙类都适用于大功率工作。丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高者。高频功率放大器大多工作于丙类。但丙类放大器的电流波形失真太大,因而不能用于低频功率放大,只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力,回路电流与电压仍然极近于

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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)

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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。

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-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。

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

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。

TDA2030A立体声功率放大器制作指导

立体声功率放大器

PCB图元件清单

一、PCB图设计绘制 PCB制板采用热传递复印、三氯化铁腐蚀制作工艺。元器件安装采用手工焊接工艺。根据制作工艺、元器件的封装,对PCB图设计绘制过程中注意要点。 1.布线宽度应≥0.5mm。线尽量宽,特别是电源和地线。防止在制作过程中出现断线。 2.元件RP1~RP3、SW、C17~18、IC1~2、接插件JP1~JP4引脚孔径为1mm;螺丝安装孔径为3mm;其余元件孔径为0.8mm。 3.做元件封装时,注意引脚的编号。尤其是芯片TDA2030的第1脚的准确位置(安装面,或者焊接面的位置)。 4.焊盘的直径应≥2倍过孔直径。如位置所限可采用椭圆等形状焊盘。 5.为增强焊盘可靠性,加泪滴。 6.加敷铜。 二、PCB板制作工艺 工艺流程: ①PCB图打印②准备敷铜板③热转印④修板 ⑤蚀刻⑥钻孔⑦板面处理⑧涂助焊剂

①PCB图打印:采用激光打印机(碳粉)打印机,将PCB图按1∶1 比例、黑白方式的镜向图打印在热转印纸。 ②准备敷铜板:按PCB图实际要求确定敷铜板大小,去掉毛刺。用 不锈钢丝球清洗铜箔面的油污锈渍,干后进行图形转印。 ③热转印:图形与敷铜板的铜箔面对正贴实,纸面向上送进制板机 进行图行转印。待自然冷却到室温后揭去转印纸。 ④修板:用油性笔修补转印中形成的砂眼、断线等需要覆盖不被蚀 刻的地方。用小刀刮去的需要蚀刻地方的墨,露出铜箔。 ⑤将处理好的敷铜板,放入三氯化铁溶液中,注意观察腐蚀情况。 当露出铜箔已被腐蚀完,取出用清水将附着的腐蚀液冲洗干净,待干后进行钻孔。 ⑥钻孔:按PCB图孔径的要求选择钻头。遵守钻床安全操作规程。 压住印制板,钻头进刀速度适中,以防毛刺过大。完成后还要认真检查一遍,确保不漏钻。 ⑦板面处理:用不锈钢丝球反复擦洗,直至焊盘与线条铜箔显现铜 的光亮无污渍。 ⑧涂助焊剂:板面处理待干后,在焊接面均匀涂上松香酒精溶液, 可防止氧化助于焊接。风干后就可以焊按安装。 三、检查、测试 焊接安装完成后,在通电前应认真检查元器件是否正确。注意二极管、电解电容的极性,接反极易造成元件损坏。 1.通电前应先调好稳压电源为+15V和-15V(用万用表检测电压是

功率放大器设计(DOC)

电子电路设计实践 设计题目:直流稳压电源设计 系别:电气工程学院专业:电子信息工程 班级:2011级1 班姓名:腾伟峰 学号:201151746 指导教师:张全禹 时间:2013年3月17日 绥化学院电气工程学院

高频功率放大器 1设计要求 1.1 已知条件 +VCC=+12V,晶体管3DG130的主要参数为PCM=700mW,ICM=300mA,VCES≤0.6V,hfe≥30,fT≥150MHz,放大器功率增益AP≥6dB。晶体管3DA1的主要参数为PCM=1W,ICM=750mA,VCES≥1.5V,hfe≥10,fT=70MHz,AP≥13dB。 1.2 主要技术参数 输出功率P0≥500mW,工作中心频率f0≈5MHz,效率η>50%,负载RL=50Ω。 1.3 具体要求 分析高频功率放大器原理,通过给定的技术指标要求确定甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计的工作状态和计算出电路中各器件参数,利用电子设计工具软件multisim对电路进行仿真测试,分析电路的特性。

2原理分析 高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器。 利用选频网络作为负载回路的功率放大器称为谐振功率放大器,这是无线电发射机中的重要组成部分。根据放大器电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型的功率放大器。电流导通角θ愈小,放大器的效率η愈高。如甲类功放的θ=180,效率η最高也只能达到50%,而丙类功放的θ< 90o,效率η可达到80%,甲类功率放大器适合作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。丙类功率放大器通常作为末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。图 1为丙类谐振功率放大器。 图 1 丙类谐振功率放大器

TDA2030A立体声功率放大器制作指导

立体声功率放大器 原理图

元件清单

一、 PCB图设计绘制 PCB制板采用热传递复印、三氯化铁腐蚀制作工艺。元器件安装采用手工焊接工艺。根据制作工艺、元器件的封装,对PCB图设计绘制过程中注意要点。 1.布线宽度应≥0.5mm。线尽量宽,特别是电源和地线。防止在制作 过程中出现断线。 2.元件RP1~RP3、SW、C17~18、IC1~2、接插件JP1~JP4引脚孔径为 1mm;螺丝安装孔径为3mm;其余元件孔径为0.8mm。 3.做元件封装时,注意引脚的编号。尤其是芯片TDA2030的第1脚 的准确位置(安装面,或者焊接面的位置)。 4.焊盘的直径应≥2倍过孔直径。如位置所限可采用椭圆等形状焊 盘。 5.为增强焊盘可靠性,加泪滴。 6.加敷铜。 二、 PCB板制作工艺 工艺流程: ①PCB图打印②准备敷铜板③热转印④修板 ⑤蚀刻⑥钻孔⑦板面处理⑧涂助焊剂 ①PCB图打印:采用激光打印机(碳粉)打印机,将PCB图按1∶1比 例、黑白方式的镜向图打印在热转印纸。

②准备敷铜板:按PCB图实际要求确定敷铜板大小,去掉毛刺。用 不锈钢丝球清洗铜箔面的油污锈渍,干后进行图形转印。 ③热转印:图形与敷铜板的铜箔面对正贴实,纸面向上送进制板机 进行图行转印。待自然冷却到室温后揭去转印纸。 ④修板:用油性笔修补转印中形成的砂眼、断线等需要覆盖不被蚀 刻的地方。用小刀刮去的需要蚀刻地方的墨,露出铜箔。 ⑤将处理好的敷铜板,放入三氯化铁溶液中,注意观察腐蚀情况。 当露出铜箔已被腐蚀完,取出用清水将附着的腐蚀液冲洗干净,待干后进行钻孔。 ⑥钻孔:按PCB图孔径的要求选择钻头。遵守钻床安全操作规程。 压住印制板,钻头进刀速度适中,以防毛刺过大。完成后还要认真检查一遍,确保不漏钻。 ⑦板面处理:用不锈钢丝球反复擦洗,直至焊盘与线条铜箔显现铜 的光亮无污渍。 ⑧涂助焊剂:板面处理待干后,在焊接面均匀涂上松香酒精溶液, 可防止氧化助于焊接。风干后就可以焊按安装。 三、检查、测试 焊接安装完成后,在通电前应认真检查元器件是否正确。注意二极管、电解电容的极性,接反极易造成元件损坏。 1.通电前应先调好稳压电源为+15V和-15V(用万用表检测电压是否 准确)。功放输出端接上假负载,电位器调到最小,电源开关SW 处于断开位置。接上电源,做好观察电流表的准备。

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:

功率放大器的设计

课程设计任务书 学生姓名:专业班级:电子1003班 指导教师:葛华工作单位:信息工程学院 题目: 功率放大器的设计 初始条件: 计算机、Proteus软件、Cadence软件 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:2周 2、技术要求: (1)学习Proteus软件和Cadence软件。 (2)设计一个功率放大器电路。 (3)利用Cadence软件对该电路设计原理图并进行PCB制版,用Proteus软件对该电路进行仿真。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。 时间安排: 2013.11.11做课设具体实施安排和课设报告格式要求说明。 2013.11.11-11.16学习Proteus软件和Cadence软件,查阅相关资料,复习所设计内容的基本理论知识。 2013.11.17-11.21对功率放大器进行设计仿真工作,完成课设报告的撰写。 2013.11.22 提交课程设计报告,进行答辩。 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........................................................................ I Abstract ................................................................... II 1 功放的工作原理及分类 (1) 1.1功放的工作原理 (1) 1.2功放的分类 (1) 2 软件介绍 (2) 2.1 Proteus (2) 2.1.1 Proteus简介 (2) 2.1.2工作界面 (2) 2.1.3 对象的放置和编辑 (3) 2.1.4 连线 (4) 2.2Cadence软件 (4) 2.2.1 Cadence简介 (4) 2.2.2 Cadence软件的特点 (4) 2.2.3电路PCB的设计步骤 (4) 3 设计方案 (6) 3.1 运算放大电路的设计 (6) 3.2 功率放大电路的设计 (7) 3.3 音频功率放大电路 (9) 3.4方案总结及仿真 (10) 4 Candence软件操作 (11) 4.1 Cadence画电路原理图 (11) 4.2 布线及PCB图 (11) 4.2.1布线注意事项 (11) 4.2.2 PCB制作 (12) 5.心得体会 (14) 6.参考文献 (15)

立体声音频功率放大器(题)

2008年海南省大学生电子设计竞赛试题-高职高专组 参赛注意事项 (1)2008年11月21日8:00竞赛正式开始,每支参赛队限定在提供的A、B、C、D、E、F题中任选一题;认真填写《登记表》各栏目内容,填写好的《登记表》由赛场巡视员暂时保存。 (2)参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生,应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件(如学生证)随时备查。 (3)每队严格限制3人,开赛后不得中途更换队员。 (4)竞赛期间,可使用各种图书资料和网络资源,但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作,不得以任何方式与他人交流,包括教师在内的非参赛队员必须迴避,对违纪参赛队取消评审资格。 (5)2008年11月23日20:00竞赛结束,上交设计报告、制作实物及《登记表》,由专 立体声音频功率放大器(A题) 一、任务 设计并制作一个立体声音频功率放大器。 二、要求 1、基本要求 在放大通道的正弦信号输入电压幅度为500m V~1V,等效负载电阻R L=8Ω时,放大器应满足: (1)额定输出功率(单通道)P O≥10W(可使用集成功率放大电路或大功率晶体三极管)。 (2)频率响应:f L ~f H =20Hz~20kHz。 (3)在满足P O和频率响应下的谐波失真≤3%。 (4)在P O下的效率 ≥55%。 (5)信噪比(S/N)≥55dB。 (6)自制放大器所需的电源(电源变压器可购成品)。 2、发挥部分 (1)制作四音源选择电路,用轻触开关(单只或四只)实现音源转换。 (2)制作实用音调控制电路,音调控制范围≥12dB,音调特性自定。 (3)制作数字音量控制电路(不可使用专用音响音量控制集成电路,可用通用数字电路及单片机控制电路实现),用两只轻触开关分别实现音量的加减。

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)

音频功率放大器设计实验报告_需要的进啦!!!!要点

第一节实训目的 实训是通过对培训对象比较集中、系统的专业技能培训,使其具有一定的专业操作技能。对于电子信息工程专业的学生,实训的目的在于通过集中、系统的培训使学生了解和掌握电子元件的认外形、特征及一些常用电子元件的运用,了解和掌握常用操作工具(如电烙铁、万用表、吸锡器、斜口钳等)和常用实验仪器设备(如函数发生器、示波器等)的原理和使用。与此同时掌握电子元件检测、焊接技术和调试技术,使理论与实践相结合,进一步提升自己的专业知识,最后真正的掌握一门技术。 第二节TDA2030简介 TDA 2030A: TDA 2030 是一块性能十分优良的功率放大集成电路,其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小,在目前流行的数十种功率放大集成电路中,规定瞬态互调失真指标的仅有包括TDA 2030 在内的几种。我们知道,瞬态互调失真是决定放大器品质的重要因素,该集成功放

的一个重要优点。 TDA 2030 集成电路的另一特点是输出功率大,而保护性能以较完善。根据掌握的资料,在各国生产的单片集成电路中,输出功率最大的不过20W,而TDA 2030的输出功率却能达18W,若使用两块电路组成BTL电路,输出功率可增至35W。另一方面,大功率集成块由于所用电源电压高、输出电流大,在使用中稍有不慎往往致使损坏。然而在TDA 2030集成电路中,设计了较为完善的保护电路,一旦输出电流过大或管壳过热,集成块能自动地减流或截止,使自己得到保护(当然这保护是有条件的,我们决不能因为有保护功能而不适当地进行使用)。 TDA 2030 在电源电压±14V,负载电阻为4Ω时输出14瓦功率(失真度≤0.5%);在电源电压±16V,负载电阻为4Ω时输出18瓦功率(失真度≤0.5%)。该电路由于价廉质优,使用方便,并正在越来越广泛地应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中。该电路可供低频课程设计选用。 TDA2030A主要参数: 工作电压:±6~22V 静态电流:<50mA 输出功率:18W,当V=±16V,RL=4Ω时 谐波失真:0.05%,当f=15kHz,RL=8Ω时 闭环增益:26dB,当f=1kHz时

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

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)

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