电子技术课程设计报告

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电子技术课程设计

题目：功率放大器的设计

系别：机电工程系

专业：机电一体化

班级：三班

学生姓名：

指导老师：

完成日期：

河南质量工程职业学院

目录

第一章设计的基础知识……………………………………

选题的意义……………………………………………………………………

设计方案………………………………………………………………………

功率放大电路的设计…………………………………………………………

1.3.1功率放大电路工作状态的选择……………………………………………

1.3.2所选的工作状态……………………………………………………………

1.3.3功率选择………………………………………………………………

第二章设计的电路…………………………………………2.1.1所设计电路的原理…………………………………………………………

2.1.2所设计的电路图……………………………………………………………

2.1.3电路的调试…………………………………………………………………

2.1.4常见故障及原因……………………………………………………………第三章设计总结……………………………………………参考文献……………………………………………………

河南质量工程职业学院

《电子技术》课程设计任务书

功率放大器的设计与制作设计任务和要求

．设计指标

⑤输出功率尽可能的大；

⑥失真尽可能的小；

⑦效率要高；

⑧要有散热措施；

．设计要求

⑤画出电路原理图（或仿真电路图）；

⑥元器件及参数选择；

⑦电路仿真与调试；

⑧文件生成与打印输出。

．编写设计报告写出设计全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。

第一章设计的基础知识

选题的意义

现如今，随着社会的不断发展与进步，物质文明已经充分的满足人们的需要了，而精神文明成为了生活中的难题，在满足他们视野的同时，耳朵也需要满足，这就需要人类发挥它们的聪明才智，发明一种功率放大器。

由于以前所遇到的功率放大器是不能满足需要，它们基本上都是小信号放大电路，并且主要用于增强信号的幅度，也就是说它不能放大声音，不能驱动负载。例如共射级放大电路、共集电级放大电路、共基级放大电路、场效应放大电路等等。但在实际应用中，许多电子设备都需要输出足够的功率来驱动负载，例如扬声器、执行电动机等等。因此放大电路的末级一般采用能够输出足够功率的功率放大器。

设计方案

实际应用中的放大电路是有前置放大电路和功率放大电路组成，如上图所示。

前置放大电路由多级放大电路或单级放大电路组成，工作于小信号状态，起作用是输出足够大幅度的信号电压或电流；而功率放大器的主要作用是输出足够大的功率，通常工作在大信号状态。

此次的设计只涉及第三步的功率放大电路。

功率放大电路的设计

1.3.1功率放大电路工作状态的选择

功率放大电路按功放的工作状态不同可分为甲类、乙类、丙类和甲乙类。

）甲类

功放管在整个信号周期全导通，导通角为度，静态工作点位置适中，如图

功放电路工作在甲类状态时，只要功放管不进入饱和区或截止区，非线性失真最小。但由于甲类功放静态工作点设置在负载线的中央，静态耗能很大。既无信号输入时，静态集电极电流很大，管耗很大。对音响功放电路来说，无声音时，功耗和管耗很大，是很不合理的。因此甲类功放电路的致命缺点是效率低，最大效率在理想情况下只有百分之。

）乙类

功放管在整个信号周期内只有半个周期导通，导通角为度，静态工作点在截至区，如图所示

功放管工作在乙类状态时，输出信号只有一半，失真严重。若两个功放管在正负半周期轮流工作，然后将两个半波拼接，失真严重的问题就明显解决了。乙类状态的最大优点是静态功耗为。因其静态集电极电流为，因此无信号输入时，功放管管耗为.两个功放管拼接的乙类功放电路最大效率在理想情况下可达百分之。

）丙类

功放管在整个信号周期内只有小半个周期导通，导通角为度。丙类状态仅在高频功率放大电路中应用。

）甲乙类

由上可知，既要提高功放效率，又要减小非线性失真，这是一对矛盾。理想的选择是乙类状态，用两个功放管在正负半周轮流工作，输出两个半波信号组成一个完整信号。但由于三极管存在导通死区，在信号小于死区电压时，会产生截止失真，此种情况主要发生在两个功放管交替工作的瞬间，这种失真称为交越失

真。

解决这一问题的方法是给功放管设置一定静态偏流但这种静态偏置绝不是甲类状态中的偏置，点应设置在靠近截止区的边缘，一般，设置功放管静态集电极电流——毫安为宜。这种介于甲乙之间，成为甲乙类工作状态，因其偏向乙类，所以用乙类状态分析。

由以上总结可得

状态

一个信号周期

内导通时间

工作特点图示

甲类

整个周期内导

通失真小，静态电流大，管耗大，效率

低。

乙类

半个周期内导

通失真大，静态电流为零，管耗小，效

率高。

甲乙类半个多周期内

导通

失真大，静态电流小，管耗小，效率

较高。

在上述的电路之中似乎都有缺陷，以下还有一种，是对乙电路的一种改进，那就是互补对称电路。

1.3.2所选的工作状态

互补对称由两类不同的型和型的功放管组成，要求两个功放管参数一致，因此称为互补对称功放电路。

①工作原理

由于电路对称，静态时，

设输入信号为正弦波，当输入信号正半周时，导通，截止；输入信号负半周时，导通，截止，、各自工作在乙类状态，两管轮流工作在负载上流过一个完整的正弦波电流信号。

②分析计算

. 输出特性曲线的合成