设计一台OCL音频功率放大器
音频OCL功率放大器设计
电子电路设计设计题目：音频OCL功率放大器设计专业班级学号学生姓名设计时间教师评分年月日目录一、设计指标及设计要求 (3)二、设计方案选择与比较 (3)三、系统框图 (4)四、单元电路设计 (5)（一）、直流稳压电源设计 (5)（二）、前置放大电路设计 (8)（三）、功率放大器设计 (9)五、电路原理总图及原理简述 (13)六、元器件明细表 (14)七、设计小结 (15)八、参考资料和网站目录 (16)一、设计指标及设计要求1．采用全部或部分分立元件2．额定输出功率P0≥8W3．负载电阻R L =8Ω4．失真度 <3%5．设计放大器所用直流稳压电源6．*用Multisim仿真并绘图二、设计方案选择与比较根据本课题要求，我们所设计的低功率放大器应由以下几部分组成：直流稳压电源、前置放大及功率放大。
以下逐一加以设计及论证。
电源部分：本设计的电源通过变压器变为220 V交流电，经整流滤波得到±24 V的直流电；同时直流电再经三端集成稳压电路输出±20V，供应前置放大电路和功率放大器使用。
信号放大部分：前置放大电路采用低噪声双运放，分别以相同放大的方式，作为左右通道的信号放大。
功率放大电路由三部分组成：输入级、推动级和输出级。
输入级由有两个三极管组成差分放大电路，推动级由一个三极管组成，输出级由两个三极管对称构成。
两输出管分别由正、负两组电源供电，扬声器直接接在两输出管的输出端与地之间，同时应使本功放工作在甲乙类状态。
三、系统框图分析：本设计采用将220 V交流电压通过变压器变成±20V的直流电压，供前置放大器与功率放大器使用。
输入信号通过前置放大电路进行初步放大，再经过功率放大器进行进一步的放大。
最后通过输出端输出，即得到所需的。
四、单元电路设计（一）、直流稳压电源设计1、参数电路2、指标U0 = （10~~20）V 可调I0 =（0~~500）mAr0 =0.01ΩSυ≤ 0.05I0max = 1.5 I0 时启动过流保护3、分析计算设V CE2≥ +4V (保证T2处于放大区) 所以V Imin≥ V0max + 4V = 24V因为V Imin = 1.2 U2min所以U2min = U Imin/1.2=24/1.2=20V考虑电网波动U2min = 20*1.1=22V加上欲量选U2=24Va、选择变压器P2=P0+P杂=0.5A*20V+P杂=10W+P杂选P2=12WP1=P2/η =12/0.6=20W (η=0.6~0.8)所以P=1/2(P1+P2)=1/2(20+12)=16W选P=18Wb、选择二极管（D1~D4）流过二极管电流I D=1/2*I0 = 1/2*1.5 I0 =375 mA二极管承受最高反向电压V RM = √2*1.1*U2=√2*1.1*24=35V 选2CZ54B (用BYW56代替)c、选择滤波电容C1当满足R L*C1 > (3~5)T/2 才有V I = 1.2U2 这个关系成立R L = V I/I0 = 24V/0.5A = 48ΩT = 0.02S所以C1≥(3~5)T/2R L = (3~5)0.02/(2*48)=104μF选C1：CD-500μF-50Vd、选择调整管T2I C2max≥ 1.5I0 = 1.5*500 mA = 750 mAV BR(CEO)2≥V Imax-V0min = √2*1.1*U2 =√2*1.1*24=35VP CM2 = (1.5I0)*(V Imax-V omin)=26W选3DD59A （用2N2219A代替）e、选T1同理V BR(CEO)1 = 35VI CM1 = I CM2/β2 = 750 mA/50 = 15mAP CM1 = P CM2/β2 = 26W/50 = 0.52W = 520Mw选3DG121A （用2N2219A代替）为了提高输出电压稳定性取样电路分压比：η = （R3+∆R2）/（R1+R2+R3）= (0.5~0.8) 受限于指标V Z = 3V选2CW130 （用BA T65代替）稳压管V Z = (3.0~4.5)V I Zmax = 600mA I Zmin =30mAR4 = (V0-V Z)/I Z = [(10~20)-3V]/ 30 mA = (233Ω~566Ω)选R4=400ΩP R = I2R = (0.03)2*400=0.36W 所以选1/2Wf、确立R1、R2、R3令I R1 = 0.1I0 = 0.1*500 mA ≤50 mA分析电路知，I R可以较小，取I R = 20 mA 足够所以R1+R2+R3 = V0/I R = (10~20)V/ 20 mA = (500~1000) Ω选R1+R2+R3 =1000 Ω（R1+R2+R3）/R3*V Z = U0max = 20V 所以R3=150Ω[(R1+R2+R3)/(R2+R3)]*V Z = 5V 所以R2+R3= 600Ω所以R1 =400ΩR2 = 450ΩR3 = 150Ωg、选择T4管选β4 = 100 I CM4 = 20 mA P CM = 100mW所以选30G6~3DG4A （用2N2219A代替）h、选R CR Cmin=(V Imin-V0max-2V BE)/2I B1 = (24-20-1.6V)/(2*0.2 mA ) =6kΩ选R C = 6KΩi、选择T3、R5启动过流保护I0max = 1.5I01.5I0*R5 = 0.5V 所以R5=0.67Ω所以选R5=0.7Ω3DG4A即可（用2N2219A代替）（二）、前置放大电路设计参数电路：前端放大功能是完成小信号的电压放大任务、提高信噪比，其失真度和噪声对系统的影响最大，是应该优先考虑的指标。
程控音频OCL功率放大器
程控音频OCL功率放大器
一、任务
设计一个功率可程控、有输出功率显示的OCL音频功率放大器电路。
后级OCL功率放大部分用分立元件制作，供电电源为±15V，输入信号电压幅度为(10~1000)mVrms，负载为为8欧电阻。
其结构框图如下图所示。
二、要求
1 基本要求
用仿真软件对电路进行验证，使其满足以下要求：
1) 失真度≤3%时，输出功率P0≥7.5W；
2) 频率响应为(20~22000)Hz；
3) 在信号源的幅度和频率固定为某一值时，可以设置输出功率，并实时测量、显示输出功率，显示的输出功率(Ps)与设定功率(Pg)的相对误差；
2 发挥部分
制作一个正弦波信号发生器的实物，使其完成以下功能：
1) 失真度≤10%时，输出功率P0≥6W；
2) 频率响应为(30~10000)Hz；
3) 在输入端交流短路接地时，输出端交流信号≤20mVpp；
4) 在信号源的幅度和频率固定为某一值时，可以设置输出功率，并实时测量、显示输出功率。
三、说明
1．设计报告必须包括建模仿真结果，发挥部分可以选作。
2．因为有的竞赛题目不易进行建模仿真，参赛者可以针对两道不同题目分别进行建模仿真与实物制作，评分时，仿真结果与实物制作各自的得分相加，作为参赛者的最后总分。
此时，只需要提交针对仿真结果的设计报告。
模电课程设计——OCL功率放大器的设计
目录一、设计题目及要求 (1)二、题目分析和设计思路 (1)三、电路图及电路原理 (2)四、电路参数确定 (4)五、电路的功能和性能验证 (6)六、设计成果 (6)七、总结与体会 (9)八、参考文献及资料 (9)一、设计题目及要求1. 设计题目OCL功率放大器的设计2. 设计要求设计一个集成运放和晶体管组成的OCL 功率放大器。
设计任务：⑴输入信号：有效值U i < 200mV.(2) 最大输出功率：P> 5W.(3) 负载电阻：RL=2(n(4) 通频带：BW=80Z H- 10KH Z二、题目分析和设计思路1、题目分析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。
(2)乙类工作状态Q点在交流负载线和I B=0输出特性曲线的交界处，放大器只有半波输出。
(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。
乙类互补的电路会产生交越失真，可采用甲乙类互补电路来消除。
本次题目要求设计一个集成运放和晶体管组成的OCL功率放大器，输入信号有效值为U i <200mV最大输出功率值为P>5W且负载电阻和通频带分别为：RL=2(n和BW=80H Z10KH对于这个题目，可根据课本上所学的知识和基本OCL电路以及集成运放的有关知识来进行设计。
2、设计思路首先，根据题目的分析确定目标，设计整个系统是由哪些模块组成，各个模块之间的信号传输，并设计OCL功率放大器的初步电路图。
并考虑要用到元器件有哪些？其次，对系统进行分析，根据系统功能，选择各模块所用的电路形式和其具有的功能。
模拟电子技术课程设计-OCL音频功率放大器的设计
模拟电子技术课程设计-OCL音频功率放大器的设计OCL（开环放大器）音频功率放大器（Power Amplifiers，简称PA）在众多影音系统中具有重要作用，它可以将信号从入口功率放大到输出功率，提供音频设备更大的输出能力。
本文针对OCL音频功率放大器的设计，构成了一套有效的设计方案，以满足多种应用需求。
首先，将放大器分成三个部分，即核心部分、驱动部分和外部部分。
其中，核心部分是使模拟电路正常工作的关键部件，它包括电源模块、放大电路模块和调节模块。
核心部分有效地实现了放大器发挥功能的基本规则，如输入输出参数的设计，过电流、热保护以及通信信号的设计要求。
接着，是放大器的驱动部分，它的电路设计和实现是实现放大器功率放大功能的关键。
其中包括低频网络电路、高频网络电路、振荡网络电路以及功率放大器电路。
驱动部分使用了先进的电子元件，实现了信号功率放大、音质优化和阻抗调整的功能，以便根据不同的工作环境实现平滑的音频效果。
最后，放大器的外部部分，其设计主要包括声音控制、连接端口以及控制按钮等与用户接口相关的内容。
这些设计可以实时调整和监控放大器的工作参数，使用者可以更轻松地使用和控制设备。
通过以上三个部分，完成了OCL音频功率放大器的基本设计方案，并通过实验确认了其输入电平、输出电平、负载阻抗、线性度、信噪比等主要性能指标，以及高。
质量的音频失真和优良的视听效果，达到了实用的应用效果。
本文的研究主要针对OCL音频功率放大器，分析了全面覆盖其主要工作特性的设计要素，并给出了实用的设计思路，以及实验精度调节等具体实现技术，有效解决了放大器在实际应用中的质量问题。
OCL音频功率放大器毕业设计
设计课题：OCL音频功率放大器题目：OCL音频功率放大器一、设计任务与要求1．输入信号为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%；5．用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源。
二、方案设计与论证该电路主要包括两部分，第一部分输出电压连续可调的直流稳压电源这里我们将其电压调试到需要的值充当直流稳压电源；另外一部分是OCL的音频功率放大器。
构建的思路大致如下两种方案方案一、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。
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。
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。
ocl功率放大器课程设计
ocl功率 放大器课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解OCL功率放大器的基本原理，掌握其电路组成及各部分功能；2. 掌握OCL功率放大器的性能参数，如输出功率、效率、失真等；3. 学会分析OCL功率放大器在实际应用中的优缺点。
技能目标：1. 能够正确搭建OCL功率放大器电路，并进行调试与优化；2. 学会使用相关测试仪器对OCL功率放大器性能进行测量，具备一定的实验操作能力；3. 能够运用所学知识解决实际电路中与OCL功率放大器相关的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发他们探索未知、勇于创新的科学精神；2. 增强学生的团队合作意识，培养他们在实验过程中相互帮助、共同进步的品质；3. 提高学生对实验操作规范的认识，培养他们严谨、负责的科学态度。
本课程针对高年级电子技术相关专业学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习，使学生不仅掌握OCL 功率放大器的基本理论知识，还具备实际操作与解决问题的能力，为后续深入学习电子技术打下坚实基础。
同时，注重培养学生的科学精神和团队协作能力，提升他们的综合素质。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. OCL功率放大器基本原理：- 理解OCL功率放大器的工作原理，包括其分类、特点及应用场景；- 掌握OCL功率放大器电路的组成，如输入级、驱动级、输出级等；- 学习OCL功率放大器的关键性能参数，如输出功率、效率、失真等。
2. OCL功率放大器电路分析与设计：- 分析典型OCL功率放大器电路，了解各部分功能及相互关系；- 学习OCL功率放大器电路设计方法，包括选型、计算及优化；- 掌握OCL功率放大器电路的调试与测试方法。
3. 实践操作与问题分析：- 搭建OCL功率放大器实验电路，进行实际操作，验证理论知识的正确性；- 学习使用相关测试仪器，对OCL功率放大器性能进行测量，分析实验数据；- 针对实际应用中可能出现的问题，学会分析与解决方法。
OCL高保真音频放大器的设计
L
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计设的器大放频音真保高 章三第
。些一高选可之反�些一低选可 ��时多很低降压电出输 是素因述上果如。值 定选来抗阻器声扬和值阻电极射发、料材的子管据根 � 8.0~ 6. 0 � � �取般一�率效用利源电为称 �中其
�取则 2ir=1ir 以所�称对数参管两为因 2ir�01~5�=4R �理同 1ir�01~5�=3R �取常通以所�极基 1TV 入注分部大流电极射发的 3TV 求要为因又 。右左 � 01 为般一 2ebr、1ebr 管率功大
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2� 2
=xam1cP
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④
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41
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41
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8R
I
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OCL功率放大器
OCL功率放大器一、设计任务与要求1、采用全部或部分分立元件设计一种OCL音频功率放大器。
2、额定输出功率W≥。
P10R。
3、负载阻抗Ω=8L4、失真度%γ≤35、设计放大器所需的直流稳压电源二、方案设计与论证根据本课题要求，我们所设计的低功率放大器应由以下几部分组成：直流稳压电源及功率放大。
以下逐一加以设计及论证。
1、直流稳压电源部分本设计的电源通过变压器变为25 V交流电，经整流滤波得到±31 V的直流电；同时直流电再经三端集成稳压电路输出±15 V，供应功率放大器使用。
2、功率放大部分功率放大电路由三部分组成：输入级、推动级和输出级。
输入级由有两个三极管组成差分放大电路，推动级由一个三极管组成，输出级由两个三极管对称构成。
两输出管分别由正、负两组电源供电，扬声器直接接在两输出管的输出端与地之间，同时应使本功放工作在甲乙类状态。
3、总体设计方案框架图：（如下图1-1所示）24 V 的直流电，供功率放大器使用。
输入信号通过功率放大器进行放大。
最后通过输出端输出，即得到所需。
三、单元电路设计与参数计算1、直流稳压电源设计220 V 市电经变压器输出两组独立的25 V 交流电，大电容滤波得到±35 V 直流电，再加一个0.1μF 小电容滤除电源中的高频分量。
考虑到制作过程中电源空载时的电容放电可在输出电容并上1 k Ω大功率电阻。
另外这组直流电还要传给7824、7924来获得 ±24 V 。
万一输入端短路，大电容放电会使稳压块由于反电流冲击而损坏，加两个二极管可使反相电流流向输入端起到保护作用。
（如图1所示）2、功率放大器设计此功率放大器由三部分组成：输入级、推动级和输出级。
其中VT1和VT2构成差分式输入级电路，VT3管构成推动级，VT4和VT5是推挽式互补对称输出级。
电路中，R4和C2是VT1和VT2的电源滤波电路；R5、R6和C3是负反馈网络；C4是高频负反馈电容；VD1是VT4和VT5的静态偏置二极管；C5是高频自励消除电容；R7用于调整复合管的微导通状态；R8、R9和C6构成自举电路；R10和R12构成平衡电阻；R11和R13可减少复合管的穿透电流，提高电路的稳定性；VT4、VT6以及VT5、VT7构成复合管；R14与C9为消振网络，可改善扬声器的高频特性；保险丝用于保护功放管和扬声器；C7与C8能消除直流电源意外产生的交流量；±VCC为直流稳压电源产生的±24V直流电。
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课程设计二：
设计一台OCL音频功率放大器
实验报告
(1) 课题名称：设计一台OCL音频功率放大器
(2) 内容摘要：设计并制作调试一台技术指标满足要求的OCL音频
功率放大器
(3) 设计指标(要求)：
1、最大不失真输出功率：P OM>= 10W
2、负载阻抗（扬声器）：R L = 8Ω
3、频率响应：f L =100Hz ，f H = 15KHz
4、输入电压：<= 100 mV
5、失真度：γ<= 5%
(4)系统框图：
(5)各单元电路设计、参数计算和元器件选择：
电阻：R1=4.7K R2=4.3K
R3=47K R7=6.8K
R8=1K(电位器)
R9=10K R10=22
R11=220 R12=22
R13=220 R14=0.5
R16=8
电容： C1=C2=10uF
C4=C5=220uF
C6=C7=0.01uF
晶体管： D882; IIP41C(两个)； B772
二极管： 两个
一、P O = 6W
二、各级电压增益分配
整机电压增益： i
O
um U U
A =
由 L
O
O R U P 2
= 有 9.68*6===L O O R P U V
691.0
9
.6===i O
um U U A
输入级、中间级、输出级增益分别为：3
21,,u u u A A A 有：321**u u u um A A A A =
输入级为射随器，A U1 = 1 ，
取中间级增益都为8、输出级增益为9，稍有富裕。
三、确定电源电压
通常取最大输出功率P om 比P o 大一些
W P P O O m 96*5.1)2~5.1(===
最大输出电压可由P om 来计算（峰值）
128*9*22===L om om R P U V p
考虑到晶体管饱和压降及发射极限流电阻上的压降，电源电压V cc 要大于U om ，一般为：
===128.01
1Om CC U V η15 V 取V CC =15 V
四、功率输出级计算
1、选择大功率管
最大反压：3015*22==≈CC CEM V U V
每管最大电流：85.18
15==≈L CC
CM R V I A
取I CM >=2.5 A
每管最大集电极功耗：8.19*2.02.0==≈O m CM P P W 取P CM >=2.5W
注意二个功放管参数对称、β接近。
2、选择互补管, 计算电阻
确定分流电阻（R 19、 R 21 ）
要使互补管的输出电流大部分注入到功放管基极，通常 8)501)(10~5()10~5(2019+===i R R R 取R 19 =R 20 =0.2K Ω
平衡电阻：R 18 =R 20 = R 19/10 =0.2/10 =20 Ω
互补管最大反压 U CEM =30V
mA I I C CM 5550
85.1)5.1~1.1()5.1~1.1(4
==≈β 取100mA 05.0508.1)
5.1~1.1()
5.1~1.1(==≈βCM CM P P W 取200mW 偏置电阻 一般：
==>βCM BM R I I I 16
取mA I I BM R 2.150552
.12.116=== 取1.5mA Ω=-=--=
K I o V R R CC 1.95
.14.1157.7.01616 R 17 =R 16
(5) 画出完整的电路图：
(6) 组装调试：分层次进行，先单元电路，再模块电路，最后系统联调。
按照分配的指标、分解的模块，一部分一部分调试，然后将各模块连接起来总调。
这一阶段，要充分利用电子仪器来观察波形，测量数据，发现问题，解决问题，以达到最终的目标。
通电前检查：连接是否错误
通电检查：加入正常电压，观察电路情况有无异常
单元电路调试：利用信号源或其他实验仪器判断各单元电路的工作状态
整机联调：从最前端到末级进行统调，检查各级动态信号工作情况，
分析是否满足设计要求。
使用的主要仪器、仪表：示波器，稳压电源，信号发生器万用表。
故障诊断与排除方法：
•信号寻迹法：逐级检查
•对分法：缩小故障范围
•分割测试法：切断电路间的相互联系，查找原因
•电容器旁路法：用于自激或排查干扰的时候
•对比法：相同电路对比
•替代法：用已知正常的电路、器件代替怀疑的电路
•静态测试法：确定单一故障元件
•动态测试法：观察动态工作状况
小结与讨论：
通过这次对OCL音频功率放大器的设计与制作，让我了解了设计电路的程序，也让我了解了关于OCL音频功率放大器的原理与设计理念。
在课程设计中我深深的感觉到自己专业知识的匮乏，对一些工作感到无从下手，茫然不知所措，这时才真正领悟到学无
止境的含义，千里之行，始于足下。
这次学习，让我对各种电路都有了大概的了解，所以说，坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。
这次课程设计终于顺利完成了，虽然在设计中遇到了很多问题，但是都被我们一一克服。