OCL音频功率放大器解析
实用OCL集成音频功率放大器的分析方法
２ 电路的分析 方法和步骤
集 成 电路 音 频 功率 放 大 器 的 分 析 方 法 和步骤如 下。 （ ） 断 放 大 器 类 型 ， 定 是 ＯＴＬ还 是 １判 确 ０ Ｌ、 Ｔ 功率 放 大 器 。 Ｃ Ｂ Ｌ （） ２ 了解 各 引 脚 作 用 ， 电路 分 析 预 备 。 为 （） ３ 电源 引 脚 、 地 引脚 的 外 电路 分 析 。 接 （ ） 流 信号 传输 分 析 。 ４交 （） ５ 主要 元 器 件 的 作 用 分 析 。 ２ １功 率 放大 器 类型 的 判断 方 法 ． 电路 中 采 用 正 负 电 源 供 电 ， 扬 声 器 且
ＲＬ 集 成 电路 之 间直 接 连 接 ， 据 这 两 点 与 依 可 以确 定 为 ０ Ｌ 率 放 大 器 。 Ｃ 功 ２ ２集成 电路 Ｔ Ａ ０ ０引脚作 用 的分析 ． Ｄ ２３ 引脚 １ 同 相 信 号 输 入 引 脚 ， 束 输 入 ： 用 音频信号 。脚 上信号相位 与输 出引脚４ １ 的 信 号柏位相 同 。 引 脚 ２ 反 相 信 号 输 入 引 脚 ， 称 负 反 ： 又 馈 引脚 ， 来接入 负反馈电路。 用 引 脚 ３ 负 电源 引 脚 ， 入 负 极 性 直 流 ： 接 电 压 ； 用 正 极 性 单 电源 供 电时 ， 脚 ３ 采 引 改
学 术 论 坛
墨圆
实用 鄂东职 业技术 学 院 湖北黄 冈
４８０ ３ ０ ０）
摘 要 ： Ｃ ￣频 功率放 大 器 ， Ｏ Ｌ－ ｆ 具有 结 构 简单 、 出功率 大 ， 输 失真 小 等特 点 ， 用十分 广泛 。 它 的分 析和研 究， 高校 电子技术 课程教 应 对 是 学的重 难点 。 本文 阐述 了采 用集 成 电路 Ｔ ２ ３ 构成 的 音频 功率放 大 器的分 析 方法和 步骤 ， ＤＡ ０ ０ 以适 应教 科 研 的需要 。 关键 词 ： 功率放 大 集成 电路 中图 分类 号 ： Ｐ ７ Ｔ ２ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ： ６ ３ ９ （ ０ ０ ０ （） １ １ ０ １ ２ ７ １ ２ １ ） １ｃ一０ — １ ７－ ６ 采 用 集 成 电路 ＴＤＡ２ ３ ０ ０构 成 的 实 用 ０Ｃ 音 频 功 率放 大 电路 ， 定 功 率 为 ｌ Ｗ ， Ｌ 额 ４ 电 源 电压 为 ±６ Ｖ～ ±１ Ｖ。 出 电流 大 ， 输 ８ 谐 波 失真 和交 越 失 真 小 。 有 体 积 小 、 具 输 功 率大、 失真 小 、 法 简 单 ， 格 实 惠 等 特 点 。 接 价 广 泛 应 用 于 汽 车 立 体 声 收 录 音 机 、 脑 有 电
无输出电容功率放大器OCL
二、信号放大过程 vi正半周时，经V1、V3两次放大和反相，v3为正半周， 则V4、V6导通，i1经R14、RL、地、+VG返回V4、V6形成回 路，RL有信号输出。
vi负半周时，v3为负半周，则V5、V7导通，i2经R15、VG 、地、RL、 R12返回V5、V7形成回路，RL有信号输出。 这样经轮番推挽，RL上得功率放大后的完整信号。
7.5 无输出电容功率放大器 （OCL）
7.5.1 OCL功放电路简析
7.5.2 OCL实例电路
7.5 无输出电容功率放大器（OCL）
“OCL”功放电路：无输出耦合电容的功率放大器。 7.5.1 OCL功放电路简析 一、中点静态电位必须为零（VA=0） 为防止因输出端A与负载RL直接耦合，造成直流电流对 扬声器性能的影响，则A点静态电位必为零。采用的办法是： 1. 双电源供电：电压大小相等，极性相反的正负电源。 2. 采用差分放大电路。
(7.5.1)
7.5.2 OCL实例电路 一V4、V6组成NPN 型复合管，V5、V7组 成PNP型复合管，。 二者组成复合互补功 率输出级。从而提高 了输出级的电流放大 倍数，同时也减小了 前级的推动电流。
2. 用差分放大输入级抑制零漂 V1 、 V2 组成差动输入级，控制输出级 A 点电位不受温度 等因素的影响而保证静态零输出。同时提高电路对共模信号 的抑制能力。 3. 其它元件的作用 V3为激励级，推动功率输出级，使其输出最大功率。C5 为高频负反馈电容，防止V3高频自激。 R7 、 V8 、 V9 组成 V4 、 V6 和 V5 、 V7 复合管基极偏置电路， 静态时，使其工作在微导通状态，防止产生交越失真。 R5、C3、R6组成电压串联负反馈电路，稳定电压增益， 并减小非线性失真。 R16、C6组成避免感性负载引起高频自激的中和电路。 R4、C2是差放电源滤波电路。 C4自举电容，提高输出级的增益，并使输出电压正负半 周对称，提高不失真输出功率。
OCL分立元件功率放大电路的安装与调试原理分析
OCL分立元件功率放大电路的安装与调试原理分析OCL (Output Capacitor-Less) 分立元件功率放大电路是一种常见的用于音频放大的电路。
它广泛应用在音频功放、音箱等设备中。
下面将对OCL 分立元件功率放大电路的安装与调试原理进行详细分析。
1.安装电路元件：首先，需要准备和安装电路所需的各种元件，包括电容、电阻、晶体管、电感等。
这些元件的选用和连接方式对于电路的正常工作至关重要。
在选择元件时，需要根据电路的要求选择合适的额定值和参数，确保元件能够承受电路中的电压、电流等。
在安装元件时，需要注意元件的引脚连接方式和方向，确保元件正确连接，防止引脚接触不良或短路等问题。
2.连接电路：连接电路时，需要按照电路图的要求将各个元件正确连接。
在连接电路时，需要注意信号线和电源线之间的布线方式，尽量避免信号线和电源线的交叉干扰。
同时，还需要留意电线的长度，尽量保持信号线和电源线的长度相等，以减少传输过程中的信号损失。
3.进行电源供应：在连接电路完成后，需要接入适当的电源供应，以提供电路所需的工作电压和电流。
在接入电源时，需要注意电源的极性和电压等级，确保电源的正负极正确连接，防止电源短路。
4.进行调试：在进行调试之前，需要先对电路进行检查，确保连接正确、没有短路或接触不良等问题。
调试过程中，可以使用示波器、信号发生器等仪器，对电路进行测量和分析。
首先可以通过检查电源电压是否正常，确保电路能够正常供电。
然后可以输入一定频率和幅度的信号，检查信号是否能够正确放大输出。
在调试过程中，需要根据实际情况调整电路中的元件数值、增益等参数，以获得期望的电路性能。
5.进行性能测试：在完成电路的调试后，需要进行性能测试，以验证电路的放大功率、频率响应、失真程度等指标是否满足要求。
可以使用电子负载、频率分析仪等设备对电路输出进行准确的测量和分析。
通过对性能的测试，可以进一步调整电路中的元件参数，优化电路性能。
通过以上的安装与调试步骤，可以确保OCL分立元件功率放大电路能够正常工作并达到预期的性能要求。
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。
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。
实用OCL集成音频功率放大器的分析方法
161科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION学 术 论 坛采用集成电路ＴＤＡ２０３０构成的实用ＯＣＬ音频功率放大电路，额定功率为１４Ｗ，电源电压为±６Ｖ～±１８Ｖ。
输出电流大，谐波失真和交越失真小。
具有体积小、输出功率大、失真小、接法简单，价格实惠等特点。
广泛应用于汽车立体声收录音机、电脑有源音箱、中功率音响等设备中。
在高校电子技术的课程教学中，ＯＣＬ音频功率放大器工作原理的分析、在工程技术中的应用及实操技能的培养，是电子技术课程教学改革的重难点。
因此掌握音频功率放大电路的分析方法尤为重要。
1 TDA2030构成的实用OCL 音频功放电路如图１所示是采用集成电路ＴＤＡ２０３０构成的实用ＯＣＬ音频功率放大电路。
ＴＤＡ２０３０是常用的音频功率放大电路集成电路，有五个引脚。
2 电路的分析方法和步骤集成电路音频功率放大器的分析方法和步骤如下。
（１）判断放大器类型，确定是ＯＴＬ还是ＯＣＬ、ＢＴＬ功率放大器。
（２）了解各引脚作用，为电路分析预备。
（３）电源引脚、接地引脚的外电路分析。
（４）交流信号传输分析。
（５）主要元器件的作用分析。
2.1功率放大器类型的判断方法电路中采用正负电源供电，且扬声器ＲＬ与集成电路之间直接连接，依据这两点可以确定为ＯＣＬ功率放大器。
2.2集成电路TDA2030引脚作用的分析引脚１：同相信号输入引脚，用来输入音频信号。
１脚上信号相位与输出引脚４的信号相位相同。
引脚２：反相信号输入引脚，又称负反馈引脚，用来接入负反馈电路。
引脚３：负电源引脚，接入负极性直流电压；采用正极性单电源供电时，引脚３改为接地，接电路中的地线。
引脚４：信号输出引脚，输出经过功率放大的音频信号，送入扬声器ＲＬ。
引脚５：正电源引脚，接直流电压供给电路，供直流电路内部使用；采用负极性单电源供电时，引脚５改为接地。
2.3交流信号传输电路分析交流信号在放大器中的传输过程：音频输入信号Ｕｉ→输入端耦合电容Ｃ１→ＴＤＡ２０３０的１脚→ＴＤＡ２０３０内部的功率放大→ＴＤＡ２０３０的４脚→送入扬声器ＲＬ。
OCL功率放大器报告
驱动级应用运算放大器μA741来驱动互补输出级功放电路，功率输出级由双电源供电的OCL互补对称功放电路构成。
为了克服交越失真，由二极管和电阻构成输出级的偏置电路，以使输出级工作于甲乙类状态。
为了稳定工作状态和功率增益并减小失真，电路中引入电压串联负反馈。
本课程设计是一个OCL功率放大器，该放大器采用复合管无输出耦合电容，并采用正负两组双电源供电。
综合了模拟电路中的许多理论知识，巩固了用运放和三级管组成电路的应用，负反馈放大电路基本运算电路的性能与作用。
2 音频功率放大器2.1 音频功放的性能指标音频功率放大器的主要作用是向负载提供功率，要求输出功率尽可能大，效率尽可能高。
非线性失真尽可能小。
2.2 音频功放的特点音频功率放大器的特点：1、输出功率足够大——为获得足够大的输出功率，功放管的电压和电流变化范围应很大。
2、效率要高——功率放大器的效率是指负载上得到的信号功率与电源供给的直流功率之比。
3、非线性失真要小——功率放大器是在大信号状态下工作，电压、电流摆动幅度很大，极易超出管子特性曲线的线性范围而进入非线性区，造成输出波形的非线性失真，因此，功率放大器比小信号的电压放大器的非线性失真问题严重。
［4］2.3 功放的分类及本设计的整体构思功率放大电路的电路形式很多，有双电源供电的OCL互补对称功放电路，单电源供电的OTL功放电路，BTL桥式推挽电路和变压器耦合功放电路，等等。
我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。
推挽功率放大器的工作状态之所以设为甲乙类而不是乙类，其目的是为了减少“交越失真”。
若设置为乙类状态，由于两管的静态工作点取在晶体管输入特性曲线的截止点上，因而没有基极偏流。
这时由于管子输入特性曲线有一段死区，而且死区附近非线性又比较严重，因而在有信号输入、引起两管交替工作时，在交替点的前后便会出现一段两管电流均为零或非线性严重的波形；对应地，在负载上便产生了交越失真。
OCL功率放大器的设计_课件解析
所以，功率管的损坏与保护问题是产品设计中 不容忽视环节。
❖ OCL是英文Output Capacitor Less 的缩写，意为无输出 电容。
❖ 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。
但为了培养学生的设计能力，本课题要求采用分立元件 电路进行设计。
二、产品指标及设计要求
1、设计指标
①采用分“立元件+集成电路”设计
②额定输出功率 P0 10W ③负载阻抗 RL 8
④失真度 3%
⑤设计放大器所需的直流稳压电源 12V
2、设计、制作过程
分析设计要求，明确性能指标； 查阅相关资料、分析对比方案。
⑥印刷电路板制作：
根据最后确定的各单元电路，绘制出总的印刷电路图， 制作印刷电路板（PCB板）。
制作要求：
a、业余制作手绘电路图，或用Protel绘制；
b、根据电路原理图中所用的元件形状和印刷板面积的大小 合理安排元件的密度和各元件的位置。
确定元件位置应按照先大后小、先整体后局部的原则进 行，使电路中相邻元件就近放置，排列整齐均匀。
当元件焊错后需要拆器件时要特别注意焊板上的铜片， 一旦铜片脱落，就会在电路的连接上造成困难。
⑧检查、调试各电路板
⑨通电测试性能参数
⑩撰写设计报告
3、设计思路
1、功率放大器的作用是给负载RL提供一定的输出功率， 当RL一定时，希望输出功率尽可能大，输出信号的非 线性失真尽可能小，且效率尽可能高。
2、由于OCL电路采用直接耦合方式，为了保证工作稳定， 必须采用有效措施抑制零点漂移，为了获得足够大的 输出功率驱动负载工作，故需要有足够高的电压放大 倍数。 因此，性能良好的OCL功率放大器应由输入级， 推动级和输出机等部分组成，如下图所示。
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模拟电子技术基础课程设计（论文）
题目OCL功率放大器
院（系）：电子与信息工程学院
专业班级：电气（光伏）122班
学 号：121806062
学生姓名：张红梅
指导教师：（签字）
起止时间：2014630-2014.7.11
课程设计（论文）报告的内容及其文本格式
1、 课程设计（论文）报告要求用A4纸排版，单面打印，并装订成册，内容包括：
进度计划
卅仿& 岔并OWF‘ 一1选ai第 天电计4体设 第整善J完 证 天 ： 血6天 案器9方4第 &皿此3血帽 第计胁 ;设焊 料路 ： 射也天 >元8收单第2 5制 第第接 焊•,J-/习计路 学设电 ^中跆 : 集电天 :元7天单第。1行；辩 第进真答
指导教师评语及成绩
日
』月
WI年
指
辩
昔
:轨
1.2
根据任务书内容进行描述
1.分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用 环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。
2.确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁
简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较， 并考虑器件的来源，敲定可
5、目录格式
1标题“目录”（小二号、黑体、居中）
2章标题（小四号字、黑体、居左）
3节标题（小四号字、宋体）
4页码（小四号字、宋体、居右）
6、正文格式
1页边距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm,右2.5cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm，左侧装订；
2字体：一级标题，小二号字、黑体、居中；二级，黑体小三、居左；三级标题，黑体四号；正文文 字，小四号字、宋体；
2.2.1XXX电路设计4
2.2.2XXX设计5
2.2.3XXX电路设计6
2.3元器件型号选择7
2.4 EWB仿真、数据分析8
第3章课程设计总结11
参考文献13
元器件清单14
第
1.1 OCL
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 了不懈努力，无论是线路技术还是元器件方面，乃至与思想认识上都取得了长足 的进步。
课程设计（论文）任务及评语
院（系）：电子与信息工程学院教研室： 电子信息工程
号 学
22
电班
梅 红 张
课程设计{论文>任务
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1封面（包括题目、院系、专业班级、学生学号、学生姓名、指导教师姓名、、起止时间等）
2设计（论文）任务及评语
3中文摘要（黑体小（设计计算说明书、研究报告、研究论文等）
6参考文献
2、 课程设计（论文）正文参考字数：2000字 周数。
3、封面格式
4、设计（论文）任务及评语格式
晶体管功放的发展和互调失真。随着半导体工艺的逐渐成熟，大电流、高耐
压的晶体管品种日益增加，越来越多的功率放大器采用了无输出的变压器OCL
电路。最初的大功率PNP管是锗管，而NPN管是硅管，两者的特性差别非常显 著，电路的对称性很差，人们多采用准互补电路，通过一只小功率管于大功率管 复合，得到一只极性与PNP管类似的大功率管，降低了因电路对称性差而招致的 失真。到了六十年代末，大功率的PNP硅管商品化的时候，互补对称电路得到了 广泛应用。元器件的进步使晶体管功率放大器技术指标产生了质的飞跃，在主观 音质评价方面，也改变了过去人们对晶体管功放的看法。
路相结合的放大模式，当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出的信号非 线性失真尽可能的小。在OLC功率放大电路的两个二极管减小了非线性失真。
关键词：稳压电源不失真OLC功率放大输出功率
第1章绪论1
1.1XXX概况1
1.2本文研究内容2
第2章XXX电路设计3
2.1XXX总体设计方案3
2.2具体电路设计4
3行距：20磅行距；
4页码：底部居中，五号、黑体；
7、参考文献格式
1标题：“参考文献”，小二，黑体，居中。
2示例：（五号宋体）
期刊类：［序号］作者1,作者2,作者n.文章名.期刊名（版本）.岀版年，卷次（期次）：页次.图书类：［序号］作者1,作者2,……作者n.书名.版本.岀版地：岀版社，岀版年：页次.
时成
平总
注：成绩：平时20%论文质量60%答辩20%以百分制计算
OCL音频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。它是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、伺服放大电路中得到了广泛的应用。本设计主要采用 分立式原件电路进行设计，采用直流稳压电源、前置放大电路、OLC功率放大电
早期的晶体管功放半导体技术的进步是晶体管放大器向前迈进了一大步。自 从有了晶体管，人们就开始用它制造功率放大器，早期的放大器几乎全用锗管来 制作，但由于锗管工艺上的一些原因，使得放大器中所用的晶体管，尤其是功放 管性能指标不易做得很高，例如，共发射极截止频率fh的典型值为40khz,大电
流管的耐压值一般在30v~40v左右。这样放大器的频率响应也很狭窄，大大影响 了音乐中高频信号的重现，再加上功放管的耐压、电流和功耗三个指标相互制约， 制作较大功率的OCL功率放大器不易找到三个指标都满足的管子，所以不得不采 用变压器耦合输出，变压器的相移又使得电路中家深度负反馈变得很困难，谐波 失真得不到充分的抑制，因此这一阶段的晶体管放大器音质是很差的。