OCL功率放大器的设计报告
OCL功率放大器

带三段均衡的OCL功率放大器(C题)设计报告功率放大器摘要:本设计主要是音频放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。
当负载一定时,输出的功率尽可能大(功放管的电压和电流变化范围很大),输出信号的非线性失真尽可能的小(在大信号状态下,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),效率尽可能高(负载上得到的信号功率与电源供给的直流功率之比),实现了对功率的放大作用。
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互补对称功放电路。
本次设计选用了双运放LM358、二端接口若干、三极管9013、9012、BD237、BD238、TIP41、TIP42、L7812、L7912、电阻若干、电容若干、构成了三段均衡电路和功率放大电路。
经测试成功的使功率放大,达到了对声音的放大效果。
关键字:LM358 功率放大1 方案比较与论证方案一:采用LM358双运放设计电路和四个三极管组成,运放为电路的驱动级电路。
差分电压±30V,输入电压±16.5V。
四个三极管构成功率输出级由双电源供电的OCL互补功放电路构成。
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。
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。
功率放大器的作用是给音响放大器的负载(一般是扬声器)提供所需要的输出功率。
方案二:采用LM324通用四运算放大器,双列直插8脚封装,其内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立。
它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“V o”为输出端。
两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放,输出端V o的信号与该输入端的位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端V o的信号与该输入端的相位相同。
OCL低频功率放大器课程设计报告说明书

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XX: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〕采用全部或局部分立元件设计一个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功率放大器的作用是给负载R L提供一定的输出功率,当负载一定时,希望输出功率尽可能大,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,一般可以由两局部组成: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 低频功率放大器原理框图四. 各单元电路的设计和文件参数的计算;〔含各局部电路功能、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假设取R1=1K,那么R3+R12=50。
现取R3=47K,R12=59K的电位器。
假设去静态工作电流Io=1mA,那么得Io=(Vcc-Vd)/(R4+R13)=(12-0.7)/R4 (设RP2=0)那么R4=11.3K,取标称值11K。
其他元件参数的取值如下图。
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。
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。
功率放大器设计报告

二、 设计方案
1. 原理分析: OCL 功率放大器: 即为无输出电容的功率放大电路(Output Capacitor less),电路中两只 放大管交替工作,正负电源交替供电,输出与输入之间双向跟随。 采用倍增电路: 为了使 OCL 放大电路不产生交越失真,故设置合适 的静态工作点,使两只放大管均工作在临界导通或者微导 通的状态。而为了产生临界导通或者微导通的状态,采用 倍增电路:合理调整两个电阻,可以得到 Ube 任意倍数的 支流电压, 设计中将倍增电路接在两只放大管之间以控制 开启电压。 采用复合管: 考虑到若只适用单管放大,则负载上的电流为(15-3) /8=1.5A,相对于运放输出电流,所需求的β 过大,因此选 择使用已知小功率管与一只大功率管符合。这样β =β 1+β 引入旁路电容: C3、C4 为旁路电容,用于使两个放大管基极动态电位相等,减少信号损失。 放大倍数由运放和负反馈决定。 1
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功率放大器 设计报告
2011/7/18
陈顾远 092718 专业:电子信息工程
该设计报告包括了一、设计任务;二、设计方案两个部分,测试方 案及报告另单独提交。
功率放大器设计报告
功率放大器设计报告
OCL 功率放大器的设计
一、 设计任务
根据技术指标和已知条件,选择合适的参数与元件,设计一个功率放大电路。 要求:Pmax =5W;RL=8Ω;Ri=20KΩ;Au=10。 根据原理及设计方案焊接电路板,写出课程设计报告书。
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功率放大器设计报告
关于效率的测试: 在测出 Uomax 后,根据公式:η max=(π /4)*(Uomax/15) 可以得出效率 通频带测试:
在输出达到最大值,即在最大不失真输出功率时
OCL功率放大器报告

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RL(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。
音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。
音频频率范围约为20 Hz~20 kHz,因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应。
本设计中要求设计一个实用的音频功率放大器。
在输入正弦波幅度=200mV,负载电阻等于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≥50Hz~15KHz,在最大输出功率下非线性失真系数r≤3%。
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。
本设计报告首先对音频功率放大器进行了简单的介绍,选择放大电路的设计方案。
选择好合理的方案后对电路的基本构成进行了分析,设计出电路图并且分析该电路,按照课程设计任务书对参数进行分析计算使电路的参数满足设计要求。
并且通过ORCAD软件设计出电路图,并对所设计电路工作原理进行分析。
利用ORCAD软件对所设计的电路进行模拟与仿真分析分别对静态工作点,瞬态波形分析,频率分析等,对ORCAD进行了一定的简介。
然后利用PROTEL软件绘制该电路的PCB印制电路板图,并且对PROTEEL软件进行了一定的简介。
最后对电路在面包板上进行连接和到实验室进行调试。
写出相关总结和心得体会。
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。
OCL高保真功率放大电路设计与制作

OCL高保真功率放大电路设计与制作实验报告物理041班孙宇舟0461007指标要求:⒈输出功率W P 80≥ ⒉带宽HZ 50至HZ 80 ⒊输入阻抗KHZ 20以上 ⒋灵敏度:mv 50. ⒌噪声指标:p p mv -503. 参数设计 二、 具体设计过程:Ⅰ总体设计:1) 前置级:接收信号s U ;2) 电压放大:U A 电压放大倍数; 3) 推动级:推动功率放大; 4)功率放大级:接负载;Ⅱ各部分设计:⒈前置放大级 要求:a) 接受传感器信号,阻抗匹配; b) 低噪声; c) 稳定;采用接法优点: 1. 稳定性;2. E R 可以实现阻抗匹配;3. 采用低Q 点,低噪声三级管,可降低噪声。
满足要求。
参数设计:①三极管:小信号,小功率。
选9014,其参数如下mA I V BU cm CEO 5045<=,,噪声<2.5分贝。
②电阻:E R :设定,,10010=Ω=βk R i 又E i R R )(β+=1,所以Ω=100E R ;C R :因为低噪声,所以mA I CQ )..(5010→=,取mA I CQ 30.=又因为动态范围大,取+=V V RC 21,得Ω===k I V R CQ RC C 20306.;B R :由于))((.E C B B R R R V I +++-=+β170,∴Ω≈++--=+M R R I V R E C BB 2170))((.β ⒉ 电压放大级要提供足够大的U A ,所以采用共射接法,为了调节书出大小,采用W R 。
最后,采用PNP ,W R 取代C R ,节约一个元件。
图如下:参数设计:W R :电位器,允许最大电流mA 5,选mA I W 21.=,为动态范围大, V V V W 6021.==+,∴Ω==k mA VR W 5216.B R :Ω=+--=+k R I V R W WB 500170)(.β ⒊推动放大级(含功率放大级)推动级提供小功率,Q 点稳定,结构简单,所以采用通用型运放。
OCL_低频功率放大器设计报告

目录1设计的目的及任务 (1)1.1 课程设计的目的 (1)1.2 课程设计的任务 (1)1.3 课程设计的要求及技术指标 (1)2 OCL低频信号放大器的总方案及原理框图 (1)2.1 系统概述 (1)2.2方案选择及原理框图 (3)3 各部分电路设计 (6)3.1各个单元电路的设计 (6)3.2电路的参数选择及计算 (10)3.3 总电路图 (17)4 电路仿真 (17)4.1 输入与输出波形对比 (18)4.2 输入与输出功率对比 (18)5 PCB版电路制作 (19)5.1 绘制原理图并到处网络表文件 (19)5.2 设置PCB的尺寸 (19)5.3 导入网络表 (20)5.4布局元件 (21)5.5自动布线 (21)6实验总结 (23)7仪器仪表明细清单 (25)8 参考文献 (26)- 1 -一.课程设计的目的和设计的任务1.1 设计目的(1)进一步熟悉和掌握模拟电子电路的设计方法和步骤掌(2)进一步理解功率放大器的结构、组成及原理,将理论和实践相结合1.2设计任务1.已知条件输入电压幅值Uim<0.1V,负载电阻RL=8欧姆2.指标要求出功率>4W,输出电阻>40K,工作频率20HZ—20KHZ。
1.3课程设计要求1.完成全电路的理论设计2. 参数的计算和有关器件的选择3.可对电路进行仿真4,撰写设计报告书一份:A3图纸至少1张。
报告书要求写明一下主要内容(1)总体方案的选择和设计(2)各个单元电路的选择和设计(3)仿真过程的实现二. OCL低频信号放大气的总方案及原理框图华北科技学院课程设计2.1系统概述功率放大器是以向负载输出一定功率为主要目的的放大电路。
所谓功率放大,只是把直流供电电源的能量转换为放大器输出的能量。
按工作方式,功率放大器分为甲类、乙类、丙类、丁类和甲乙类;按输出方式,功率放大器分为有变压器输出,无变压器输出(OCL)、无电容输出(OCL)、无变压器平衡输出(BTL)等。
OCL功率放大器的设计分析报告

OCL功率放大器的设计报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: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姓名: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、内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。
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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姓名:郭二珍学生学号: ********** 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、内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。
因此,需要设计两部分,即驱动级和功率输出级。
一、设计题目及要求1.设计题目由集成运放和晶体管组成的OCL功率放大器的设计2.设计要求(任务):用一片集成电路芯片和若干个晶体管设计一个OCL功率放大器主要技术指标:200mV;(1)输入信号:有效值Ui≤(2)最大输出功率:P2W;O≥8Ω;(3)负载电阻:RL=(4)通频带:BW=80 Hz -10K Hz;二、设计思路与步骤设计一个功率放大电路。
电路主要由两大部分组成,即驱动级和输出级,驱动级如果采用分立元件,其内部电路较为复杂,它由输入级、中间级、输出级及偏置电路四部分组成,这样会加大计算的难度且不易在实际工程中使用。
因此,本电路采用集成元件实现。
集成运算放大电器是一种直接耦合的多级放大电路,具有放大倍数高、输入电阻高、输出电阻低的特点,为后面的电路提供足够的电压幅度。
设计的一般步骤: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。
然后,进行参数的选择和确定,根据系统指标的要求,确定各模块在电路中的元件参数。
最后,得出总电路图,连接各模块的电路,并进行仿真和调试,多次重复得出正确的结果。
三、 整体电路框图OCL 互补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。
3.1.1电路整体结构框图四、 电路图与电路分析4.1 基本反向运算放大电路 (驱动级)从集成运放的符号看,可以把它看作是一个双端输入、单端输出、具有高差模放大倍数和抑制温度漂移能力的放大电路。
运算放大器可用下图所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中5、6为两个信号输入端,2、7为正、负电源端,1为输出端。
5为反相输入端,表示运放输出端Vo 的信号与该输入端的相位相反;6为同相输入端,表示运放输出端Vo 的信号与该输入端的相位相同.它在电路图中可构成反向比例运算电路。
4.1.1集成运放电路输入交流信号驱动级 运算放大器电路 负反馈电路末级功放电路OCL 互补对称功放电路 输 出 保护输出级 偏置电路如上图4.1.1所示,输入电压通过R1作于运放的反向端,R3跨接在运放的输入端和反向端之间,同相端接地。
由“虚断”、“虚短”、“虚地”的概念可求出其电压增益:v i/R1=_-v0/R3 Av=u0/ui=-R3/R1由上图中数据计算得其放大倍数Av=u0/ui=-R3/R1=-600/10=60倍集成运放的仿真图如下4.1.2集成运放的仿真电路图1)若输入信号Ui=200mv,频率=100HZ的正弦波时可得如下的波形图4.1.3仿真波形图由以上波形图可知通道A的电压有效幅值为200mv,通道B的电压的幅值为100v 放大倍数Av=100/0.2=500倍通过调节通道B的电压值可得到不同的电压放大倍数。
2)点击幅频按钮可以在波特图观察窗口显示幅频特性曲线4.1.4频率特性曲线图3)点击相频按钮可以在波特图观察窗口显示相频特性曲线4.1.5相频特性曲线图4.2 OCL互补对称电路1)双电源供电;2)输出端不加隔直电容。
C的作用:隔直通交;储存电能,代替一个电源。
4.2.1消除交越失真的多级OCL电路其仿真电路图如下4.2.2多级放大的OCL仿真电路图调节RP2=50%时,其波形图如下:4.2.3仿真波形图将上图两二极管短路,其仿真电路图如下:4.2.4二极管短路仿真电路图其波形图为4.2.5二极管短路仿真波形图观察波形图可知当二极管被短路时,电路将出现较为严重的失真现象。
由此可以看出利用二极管进行偏置的互补对称电路可以克服电路的失真现象。
3) 静态分析 工作原理三极管Q 1和Q 2为NPN 型管和PNP 型管,Q 1、Q 2组成互补输出级。
静态时,在D 3、D 4上产生的压降为Q 1、Q 2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ic 1=ic 2,i L =0,v 0=0。
而当有信号时,由于电路工作在甲乙类,即使v i 很小,基本上可线性地进行放大。
动态时,当信号处于正半周时,Q 2截止,Q 1承担放大任务,有电流通过负载RL 。
而当信号处于负半周时,Q 1截止,Q 2承担放大任务,仍有电流流过负载RL 。
这样就能实现静态时两管不导电,而有信号时Q 1、Q 2轮流导电。
静态时支路的电流0I 可由下式计算:I 0=(VCC+VSS-2VD)/(R 4+RB+R 6)式中,D V 为二极管的正向导通压降。
为了减少静态功耗和克服交越失真,静态时Q 1、Q 3应工作在微导通状态,即满足下列关系:VD 1+VD 2=VB 1+VBE 2称此状态为甲乙类状态。
二极管1D 、2D 与三极管Q 1、Q 2应为同类型的半导体材料,如1D 、2D 为硅二极管2N3094和2N3096,则Q 1、Q 3应为硅三极管。
RP2用于调整复合管的微导通状态,其调整范围不能太大,一般采用几百欧姆或1K 电位器,安装电路时首先应使RB 的阻值为0,在调整输出级静态工作电流或输出波形的交越失真时再逐渐增大阻值。
否则会因为RP2的阻值较大而使复合管损坏。
4) 静态工作点设置为防止输出端与负载RL 直接耦合,造成直流电流对负载的影响,输出端的静态电位必须为零。
若输出端电位不为零,可能会造成负载的发热等一系列的问题,解决方法是在输出端加电容。
假设参数完全对称,静态时功放的输出端U O 对地的电位应为0,U o =0,输出点称为“交流零点”。
Q 1、Q 2工作在乙类状态,输出信号会出现失真,0I 过大会增加静态功耗使功放的效率降低。
综合考虑,对于数瓦的功放,一般取0I =1mA~3mA ,以使Q 1、Q 2工作在甲乙类状态。
5) 参数的计算 电源电压的确定(1)交流电源200mV 由示波器提供。
(2)直流电源电压的计算:电源电压的高低,决定着输出电压的大小,而输出电压又由输出功率决定,所以指标给定了输出功率,即可求出电源电压:因为Lom Lo o R V R V P 22)21(== 所以输出电压最大值VOM=2*P O *R L 取绝对值,本次试验选取VCC=+12V,VSS=-12V 。
(3) 若取静态电流0I =1mA ,由下式: I 0=(VCC+VSS-2V D)/(R 4+R 6+RB) 得R 4+R 6+RB=(24-1.4)/1mA=22.6kR 4=(VCC-VBE1)/I 0=(12-0.7)/1mA=11.3K由电路的对称性取R 4=R 6=11K,RB 为1K 的电位器,用于调节电路的失真波形。
由工程经验知: R 8和R 12用于减少复合管的穿透电流,提高电路的稳定性,一般为几十欧姆到几百欧姆。
R 13、R 14为负反馈电路,可以改善功放的性能,一般为几欧姆。
R 7、R 9称为平衡电阻,使1T 、3T 的输出对称,一般为几十欧姆至几百欧姆。
6)元器件清单4.2.6元件列表用到的仿真设备有:函数信号发生器、瓦特表、示波器、波特图仪。
7)本设计电路的总体设计图如下这是由集成运放与晶体管组成的OCL 功放电路如下图所示。
其中运放为驱动级,晶体管Q1-Q4组成复合式晶体互补对称电路。
4.2.7总电路图电阻 RL 8 1 R10 10K 1 R7、R9 100 2 R8、R12 240 2 R13、R141 2 电容 C2 1uF 2 C3 15uF 1 二极管 D3、D4 1N5399 2 三极管 Q1 2N3904 1 Q2 2N3096 1 Q3、Q4 2N22222 运放3554AM1由电路图可知,本设计采用集成运放作为驱动级的OCL功率放大电路,是由输入级、驱动级、输出级及偏置电路组成。
输入级由C2和R10组成,驱动级采用集成运放,输出级由双电源供电的OCL互补对称电路构成。
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,电路中引入反馈。
该放大电路采用复合管无输出耦合电容,并采用正负两组双电源供电。