OCL低频功率放大器设计报告B5
低频功率放大器实验报告
一、实验目的1. 理解低频功率放大器的基本原理和电路组成；2. 掌握低频功率放大器的调试方法；3. 测试和分析低频功率放大器的主要性能指标；4. 培养动手实践能力和分析问题能力。
二、实验原理低频功率放大器是一种将低频信号放大到足够大的功率，以驱动负载（如扬声器）的电路。
其主要组成部分包括输入级、驱动级和输出级。
输入级负责将微弱的信号放大到一定的幅度；驱动级负责将输入级放大的信号进一步放大，并提供足够的驱动电流；输出级负责将驱动级放大的信号输出到负载。
三、实验仪器与设备1. 低频功率放大器实验电路板；2. 晶体管；3. 负载电阻；4. 信号发生器；5. 交流毫伏表；6. 直流毫安表；7. 示波器；8. 万用表。
四、实验步骤1. 搭建低频功率放大器实验电路，包括输入级、驱动级和输出级；2. 调整电路参数，使放大器工作在最佳状态；3. 测试放大器的静态工作点，包括输出电压和电流；4. 测试放大器的电压放大倍数，分析负载电阻对放大倍数的影响；5. 测试放大器的非线性失真，分析产生失真的原因；6. 测试放大器的带宽，分析电路参数对带宽的影响；7. 测试放大器的效率，分析电路参数对效率的影响；8. 对实验数据进行整理和分析，撰写实验报告。
五、实验结果与分析1. 静态工作点测试：通过调整电路参数，使放大器工作在最佳状态。
测试结果显示，输出电压约为15V，输出电流约为0.5A。
2. 电压放大倍数测试：在输入信号为1V时，输出信号约为10V，电压放大倍数为10。
3. 非线性失真测试：通过调整输入信号幅度，观察输出信号的波形。
当输入信号幅度较大时，输出信号出现失真现象。
分析产生失真的原因是电路参数设置不当，导致放大器工作在非线性区域。
4. 带宽测试：在输入信号频率为20Hz到20kHz范围内，放大器具有良好的带宽。
分析电路参数对带宽的影响，发现适当调整电路元件参数，可以提高放大器的带宽。
5. 效率测试：通过测量输入功率和输出功率，计算放大器的效率。
低频功率放大器报告
低频功率放大器报告低频功率放大器是一种常用的电子器件，可以将低频信号放大到足够大的电平，以便可以被人类感知和使用，例如放大音频信号，使其可以驱动扬声器。
在本报告中，我们将介绍低频功率放大器的原理、分类、设计和应用。
低频功率放大器是一种将低频信号进行放大的电子电路，它的输入信号频率一般在几十赫兹到几千赫兹之间。
低频功率放大器的工作原理其实就是利用晶体管的放大作用，将微弱的低频信号放大到足够大的电平，以便可以驱动扬声器等负载电路。
其中，晶体管是一种将小信号放大的器件，它可以起到放大、开关、调整电压和反向保护等多种作用。
低频功率放大器可以根据其输出类型和电路结构进行分类，下面介绍三种常见的低频功率放大器。
1. A类放大器A类放大器是一种线性放大器，它的输出电信号与输入信号具有相同的波形，只是幅度不同。
A类放大器的效率较低，通常在30%以下，因为其需要持续地工作，而且其输入和输出电路具有低阻抗。
因此，A类放大器需要较强的驱动能力，才能达到预期的放大效果。
B类放大器是一种开关放大器，它的输出电信号只有在输入信号取相应的信号范围内时才会出现，这就意味着B类放大器具有较高的效率，通常在70%以上。
然而，B类放大器由于存在开关失配和过渡区域等问题，会产生失真和色差，并需要非常精密的电路设计和制造。
AB类放大器是一种线性和开关放大器的混合体，它融合了A类放大器的线性工作和B 类放大器的高效能量转化。
AB类放大器的效率比A类放大器高，比B类放大器低，通常在45%以上。
AB类放大器是一种在功率、效率和失真之间平衡的理想选择，因为它既可以满足高质量音频的需求，又可以提供高效的电源驱动功率。
低频功率放大器可以由模拟、数字和混合信号电路设计，其中模拟电路设计是最常用的方法。
下面介绍几种常见的低频功率放大器的设计方法。
1. 单端输入、单端输出放大器这是一种简单的低频功率放大器，其输入信号通过耦合电容连接至晶体管的基极，晶体管的发射极连接至电源，输出信号则从晶体管的集电极取出。
OCL功率放大器设计
OCL功率放大器设计一．主要技术指标：1.最大不失真输出功率：Pom≥8W;2.负载阻抗（扬声器）：RL=10Ω；3.频率响应：f=50Hz~20KHz(±3dB);4.非线性失真系数：r≤功率放大器1%；5.输入灵敏度：Vi≤300mV;6.稳定性：电源升高和降低±20%时输出零点漂移≤100mV；7.躁声电压：Vn≤15mV;二．实验仪器：直流稳压电源低频信号发生器一台一台低频毫伏表示波器万用表一台一台一块一台一台晶体管图示仪失真度测量仪三．实验要求：1．认真阅读指导书中OCL电路的设计和调试方法，体会和掌握工程估算方法。
2．对各级电路进行估算，确定具体电路形式，选定元件参数，对主要指标校核验算。
3．元件测试挑选，组装焊接，调试和测量电路性能指标。
经过实验，修改预设计方案，直到达到指标要求为止。
4．按规范写出设计报告。
四、电路设计：（一）选择电路形式：说明：输出级是由T6、T8和T7、T9组成的复合互补对称电路，可以得到较大的功率输出，电阻R12、R14用来减小复合管的穿透电流，增加电路的稳定性。
偏置电路用三极管T5组成恒压电路。
激励采用T4组成的共射放大电路。
输入级是由T1、T2、T3组成的带恒流源的差分放大电路，减小直流漂移，并且引入深度负反馈，进一步稳定输出点的静态零电平。
（二）确定电源电压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来决定。
当输出功率达到最大是，管子已接近饱和，此时输出电压接近电源电压，所以为保证功放的最大不失真功率Pom达到指标，电源电压必须大于最大输出电压。
考虑到管子的饱和压降以及发射级电阻的降压作用，我们用下式表示电源电压与最大输出电压的关系：Vom=η2PomRL所以Ec=15v其中η称为电源利用效率。
一般取0.6-0.81.电源电压设Pom=8wRL=10欧电源利用效率取0.8Ec=15v（三）估算功率输出级电路2.选择大功率管T8,T9Vcema某≈2Ec=30v忽略管压降，则Ic8ma某≈Ec/RL=1.5AIc9ma某≈Ec/RL=1.5A单管最大集电极功耗：Pc8ma某=Pc9ma某=0.2Poma某+IoEc=1.8w其中Io为功率管的静态电流，一般取Io=20~30mA根据功率管极限参数选择T8和T9:选择合适的大功率管，其极限参数应满足：R920Ohmw1T4Key=A50100pFW2R25kOhm2N3906Q1V116V某SC1GTR8Key=A2.23kOhm500kOhmT5R61.56kOhmR72N2222A2N4401T8ZT某851ABC110uF-POLT1T2R1280Ohm2N2222A2N2222A30kOhmR5449OhmC547uF-POL2N2222AD1R43.32kOhm1N4003GPC447uF-POLR101.6kOhmR138.8OhmT3某FG1RL10OhmC2R10.01uF30kOhm2N4403T7T9ZT某851R30.35kOhmD21N4003GPR11R14600Ohm80Ohm某MM1图2.1整机电路︳V(BR)CEO︳≥Vcema某ICM≥Ic8ma某PCM≥Pc8ma某因为互补对称电路要求两管参数尽量对称，故应使两管的放大倍数相等。
OCL功率放大器设计
题目：OCL功率放大器院（系）：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：（签字）课程设计（论文）任务及评语摘要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。
OCL是英文Output Capacitor Less 的缩写，意为无输出电容。
采用两组电源供电，使用了正负电源，在电压不太高的情况下，也能获得比较大的输出功率，省去了输出端的耦合电容。
使放大器低频特性得到扩展。
OCL 功放电路也是定压式输出电路为钏电路由于性能比较好，所以广泛地应用在高保真扩音设备中。
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地方便。
培养学生的设计能力。
本设计主要采用分立元件电路进行设计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LM324D对电压进行放大，后者采用性能优良的2N2905和2N5551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。
在功放电路的两个二极管，这样保证了信号不失真。
关键词：线性放大;失真小;简易;稳定；目录第1章 OCL功率放大器设计方案论证 (1)1.1 OCL功率放大器的应用意义 (1)1.2 OCL功率放大器设计的要求及参数 (1)1.3 总体设计方案 (1)1.3.1 设计方案论证 (1)1.3.2 总体设计方案框图 (4)第2章 OCL功率放大器各单元电路设计 (5)2.1 直流稳压电源部分 (5)2.2 前置放大级部分 (5)2.3 功率放大器部分 (6)第3章 OCL功率放大器整体电路设计 (7)3.1整体电路图及工作原理 (7)3.2 电路参数计算 (8)3.2.1 确定电源电压参数 (8)3.2.2 确定信号放大部分参数 (8)3.3 电路仿真结果 (8)3.3.1前置放大电路 (8)3.3.2 功率放大电路 (9)第4章设计的总结 (10)参考文献 (11)附录I总体电路图 (12)附录II元器件清单 (13)第1章 OCL 功率放大器设计方案论证1.1 OCL 功率放大器的应用意义OCL(Output Capacitorless 无输出电容器)电路是采用正负两组对称电源供电,没有输出电容器的直接耦合的电路,负载接在两只输出管中点和电源中点。
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。
低频功率放大器实验报告
低频功率放大器实验报告实验目的：1.了解低频功率放大电路的基本原理和性能指标。
2.掌握测量低频功率放大电路的各种参数的方法和技巧。
3.分析低频功率放大电路的失真特性。
实验仪器：1.功率放大电路实验箱2.双踪示波器3.函数发生器4.直流电压源5.电子万用表6.各种被测元器件实验原理：低频功放电路是一种将输入信号在低频段进行放大的电路。
其输入信号的频率范围在几十赫兹至几千赫兹之间。
低频功放电路通常由放大级、直流偏置电路和输出级组成。
实验步骤：1.搭建低频功放电路。
2.设置函数发生器的输出信号频率为所需频率，幅度为所需幅度。
3.连接被测电路的输入端和输出端到示波器上。
4.调节函数发生器的频率和幅度，观察示波器上输出信号的波形和幅度。
5.测量放大电路的输入阻抗、输出阻抗和放大倍数。
6.通过调整放大电路中的元器件值，观察输出波形的变化。
7.测量放大电路的频率响应和失真程度。
实验结果和分析：通过实验测得的放大电路参数和实测的波形可以得出以下结论：1.输入阻抗：输入阻抗是指电路对信号源的等效输入电阻，通常用输入端电阻表示。
在本实验中，测得的输入阻抗为XXX欧姆。
2.输出阻抗：输出阻抗是指电路对负载的等效输出电阻，是输出端电压与输出端电流之比。
在本实验中，测得的输出阻抗为XXX欧姆。
3.放大倍数：放大倍数是指输出端电压与输入端电压之比。
在本实验中，测得的放大倍数为XXX倍。
4.频率响应：频率响应是指电路的增益随频率变化的情况。
在本实验中，通过测量不同频率下的放大倍数，绘制出了频率响应曲线。
5.失真程度：失真是指信号在放大过程中发生的非线性失真，表现为输出信号的非线性变形。
在本实验中，通过观察输出波形的变化，可以分析失真的特点和程度。
实验结论：通过实验，我们深入了解了低频功率放大电路的基本原理和性能指标。
掌握了测量和分析低频功放电路的各种参数的方法和技巧，并分析了低频功放电路的失真特性。
实验结果表明，我们所搭建的低频功放电路在一定频率范围内具有较好的放大性能和较低的失真程度，可以满足实际应用的需求。
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
4
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。
3
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。
模电实验报告(低频功率放大器、直流稳压电源)
《模拟电子系统训练》设计报告班级：姓名：低频功率放大器的设计设计任务书设计一个集成功率放大器，在放大通道的正弦信号输入幅度为5mV~700mV 等效负载电阻为8Ω，满足以下指标：1、额定输出功率P o≥10W；2、带宽BW为50Hz~10Hz；3、在P o下的效率≥55%；4、在P o和BW下的非线性失真系数γ≤3%；5、当输入端交流信号为是0时，R L上交流噪声功率≤10mV。
一、设计原理1、低频功率放大器常见的电路形式有OCL电路和OTL电路，要求其输出功率大，非线性失真小，效率高等。
2、LA4100~LA4102集成功率放大器的介绍，下图为其内部电路：电路增益可通过内部电阻R11与脚6所接电阻决定。
LA4100~LA4102接成的电路如下图所示，外部元件的作用如下：R F、C F——与内部电阻R11组成交流负反馈支路，控制电路的闭环电压增益Av ；Av ≈ R11/ R FC B —— 相位补偿，一般取几十至几百pF ；C C —— OTL 电路的输出端电容，一般取耐压大于V CC /2的几百μF 电容； CD —— 反馈电容，消除自激，一般取几百P F ； C H —— 自举电容；C 3、C 4 —— 滤除纹波，一般取几十至几百μF ； C 2 —— 电源退耦电容。
二、设计步骤1、总体方案设计① 放大通道的正弦信号幅度为一范围（5mV~700mV ），输出电压在等效负载电阻上获得，则放大器的增益是可以调节的。
② P o 下的效率≥55%，则说明功率放大器的功率输出级工作在甲乙类。
③ 放大倍数A u 的计算：Lo o Loo R P U R U P =∴=2VR P U L o OM 6.122==，取U OM =14ViMoM U U U A =∴=2800。
④ 整个电路由前置放大电路和功率放大电路共同完成，其中前置电路的增益为280，功率放大电路的增益为10。
其系统框图如下：1、单元模块设计① 前置放大电路由两个双运放集成运算放大器NE5532构成两级电压放大电路，两级的增益分别为15和20：20102001510150562211=ΩΩ===ΩΩ==K K R R A K K R R A U U前置放大电路 功率放大电路R L交流型号输入为了实现对5mV～700mV范围内的信号，都只能放大到1.4V，可在两级间串一个滑动变阻器R P来改变整个系统的增益，同时也起到对信号的衰减作用。
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OCL低频功率放大器设计报告一．设计要求说明：1.1设计任务：OCL低频功率放大器的设计1.2课程设计的要求及技术指标2．技术参数：输入电压幅值Uim<0.1V，负载电阻RL=8欧姆输出功率>4W，输出电阻>40K，工作频率20HZ—20KHZ。
1.3．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)撰写设计报告书一份；A3图纸至少1张。
报告书要求写明以下主要内容：总体方案的选择和设计；各个单元电路的选择和设计；仿真的过程的实现。
二设计的作用，目的，2.1进一步熟悉和掌握模拟电子电路的设计方法和步骤。
2．2 进一步理解功率放大电路的结构，组成及原理，将理论和实践相结合。
功率放大器可能由以下几个部分组成：三．设计的具体实现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。
多级放大电路有四种常见的耦合方式：直接耦合类、阻容耦合类、变压器耦合类和光电耦合类。
直接耦合的特点：（1）可以放大交流和缓慢变化的直流信号（2）便于集成（3）各级工作点相互影响设置工作点困难（4）存在零点漂移阻容耦合的特点：（1）只能放大交流不能放大缓慢变化的信号（2）不便于集成（3）静态工作点相互独立，易于设置（4）不存在零点漂移变压器耦合特点：（1）只能放大交流不能放大缓慢变化的信号（2）不易于集成（3）静态工作点独立（4）能实现阻抗匹配光电耦合特点：（1）输入回路与输出回路电气上隔离，抗干扰能力强（2）具有较强的放大能力2,。
单元电路的设计，仿真与分析。
输入级要求输入级具有尽可能高的共模抑制比和高输入阻抗，所以输入级通常采用带有射级恒流源、温度漂移小、内部参数匹配性能好和易于补偿的差动放大电路。
输入级电路的主要作用是在尽可能小的温度漂移和输入电源下，得到尽可能大的输入电阻和输入电压的变化范围，它是抑制温度漂移的关键一级，对于整个电路指标的优劣起着关键的作用，多采用差分放大电路。
推动级推动级的任务是把微弱的信号加以放大，用以推动功放输出级它工作在小信号状态下，要有最够高的电压增益，实现电平移位，并且有从双端输入到单端输出的转换功能，所以一般采用共射级放大电路。
功率放大电级功率放大电路用以输出足够大的输出功率。
功率的定义是电压和电流的乘积。
故一个足够大的功率放大电路，不仅要有足够大的输出电流幅度，还要有足够大的输出电压幅度。
偏执电路其主要作用是为各级电路供给稳定的、合适的偏置电流，决定各级电路的Q点，使功放尽可能少受温度和电源电压变动的影响。
当然在这里，偏置电路就可以认为是供电电路。
辅助电路保护电路主要是为了保护电路能在适当的条件下安全的工作。
比如电路的过流保护，以及过热保护和过压保护等，这类电路在整个电路的正常工作中有重要的作用，它体现了设计者设计电路的周密性，完整性。
3.方案选择及原理框图甲类功率放大电路，支流输出电阻小，带负载能力强，但有用功效率比较低,一般用于信号源的推动放大。
乙类功率放大电路，虽然管耗损少有利于提高效率，但存在严重的波形失真，输出信号的半个波形被消耗掉了，一般使用时是用互补的两个管子交替工作输出，加装一定的偏置电路后可以克服管子的交越失真，使之完整的输出放大信号。
最常用的是甲乙类工作电路，他结合了甲类功放电路和乙类功放电路的优点，使之更好的放大信号。
当然还有丙类和丁类工作状态的电路，这里不做介绍。
本次课程设计使用的就是这种改进的OCL电路。
OCL放大电路它采用双电源供电，T1和T2均构成共射级的接法，无输出电容。
静态工作点：两三级管均截止 UBE = 0，IB = 0，IC = 0，UCE = VCC。
当 UI > 0时，T1管导通，T2管截止，这时正电源供电；当UI > 0时，T2管导通，T2管截止，这时是负电源供电。
T1和T2管交替工作，正负电源交替供电，输出与输入之间双向跟随。
易集成，频率特性好，管子承受电压比OTL的管子要大。
优点：输出与负载直接耦合，具有频率相应宽，保真度高，动态特性好，易于集成，电源使用效率高，输出功率大等优点；缺点：使用两组电源。
电路原理图如下：本次课程设计设计的是OCL低频功率放大电路，主要有以下几部分组成：信号源输入级推动级功率放大级4．各组成部分的工作原理4.1各个单元电路的设计：输入级的设计：输入级是由Q6、Q7、Q10组成带有恒流源的差分放大电路，减小了电路的零点漂移，并且引入了深度直流负反馈，进一步稳定输出A点的静态电平。
对于交流信号，因为C2足够大，可视为短路，所以其反馈系数F=R14/(R14+R13)，适当选择R14的数值，可以得到满意的电压增益。
输入级的电路如下图所示：接推动级接反馈信号输输入与输出信号对比（2）推动级的设计：采用Q5组成普通共射电路。
为了扩大输出管的范围，本级加了自举电容C4。
在信号的负半轴内，通过C4反馈，可为Q1提供足够的基极电流，保证Q1、Q4充分导通。
推动级的电路图如下图所示：前后信号对比接功率放大级信号输入（3）功率输出级的设计：功率输出级是由Q1，Q2，Q3，Q4组成的复合管准互补对称电路，可以得到较大的输出功率。
电阻R1，R2，R3，R4用来减小复合管的穿透电流，增加电路的稳定性。
偏置电路用晶体管Q9组成恒压电路，保证功率输出管有合适的电流，以克服交越失真。
功率输出级电路如下图所示：经推动级放大后的信号输入前后信号对比4.2电路中各个元器件的参数的计算：（1）确定电源电压为了保证电路安全可靠的工作，通常使电路的最大输出功率POM比额定输出功率PO要大一些。
一般取POM≈（1.5～2）Po我们这里设置PO = 6w, 所以POM就设为9W最大输出电压UOM 应根据POM来计算电源电压必须大于UOM。
因为输出电压为最大值时，Q2和Q4已接近饱和，考虑到管子的饱和压降，以及发射极电阻的降压作用，我们用下式表示电源电压和输出最大值的关系。
UOM =η*VCCVCC =(1/η)UOM=1/η*SQRT(2P0M*RL)=20V式中，η称为电源利用率，一般取η=0.6～0.8这里取η=0.7（2）计算功率输出级电路：1）选择大功率晶体管Q2和Q4。
主要考虑三个参数，即晶体管c~e结承受的最大反向电压U(BR)CEO，集电极最大电流I和集电极最大功耗PCM。
①Q2和Q4承受的最大反压UCEMAX ≈2VCC=40V②管集电极电流，若忽略管压降则IC2MAX ≈VCC/（RL+R1）因为Q2和Q4的射极电阻R1 R2选得过小，复合管稳定性差，过大又会损耗较多的输出功率。
一般取R1=R2=（0.05～0.1）RL若取R1=R2=0.5Ω，R1<<RL，则IC2MAX ≈VCC/RL≈2.5A③管集电极功耗。
两管在互补工作时，单管最大集电极功耗为PC2MAX =(2/π*π)POM≈0.2POM≈1.8W考虑到功率晶体管静态电流Io，实际管耗要大一些，一般IO为20～30mA，所以单管最大管耗为PC2MAX ≈0.2POM+IOVCC所以PC2MAX ≈2.4W，IO取最大30mA。
④据功率晶体管极限参数选择Q2和Q4。
选择合适的大功率晶体管，其极限参数应满足U（BR）CEO >UCE2MAX=40VICM >IC2MAX=2.5APCM>PC2MAX=2.4W并使两管β2≈β4，参数尽量对称。
Q2、Q4选择型号为2N5686(β2=β4=135)。
大功率管还应考虑其工作环境的温度以及散热片问题为了满足电路性能要求，并便于设计计算。
2）选择互补管Q3和Q1，计算R3,R4和R5。
①确定R3，R4。
因为Q2和Q4输入电阻为Ri2=rbe2+(1+β2)R1Ri4=rbe4+(1+β4)R2大功率晶体管rbe2,rbe4一般为10左右。
又因为要求Q3射极电流大部分注入Q1基极，所以通常取R3=(5~10)Ri2同理R4=(5~10)Ri4因为两管参数对称，所以Ri=Ri2=Ri4≈120Ω，则取R3=R4=8Ri所以R3=R4=960Ω故 R3=R4≈1KΩ②计算平衡电阻R5。
因为Q3，Q1分别是NPN和PNP两种管型，电路接法又不一样，所以两管输入阻抗不相等，会使加在两管基极的输入信号不对称，为此，需加平衡电阻R5，以尽量保证两复合管输入电阻相等。
要求 R5=R3//Ri2因为R3>>Ri2,故可取R5≈Ri2=120Ω。
③选择Q3,Q1分别与Q2,Q4复合，它们承受的最大反压相同，均为2VCC，所以在计算集电极最大电流和最大管耗时，要考虑到R3,R4的分流作用和晶体管内部的损耗。
在工程计算中可近视认为IC3MAX =IC1MAX≈(1.1~1.5)IC2MAX/β2这里的系数取1.4，所以IC3MAX =IC1MAX≈(1.1~1.5)IC2MAX/β2=26mAPC3MAX =PC1MAX≈(1.1~1.5)PC2MAX/β2=30mW选择Q3，Q1，使其极限参数满足U(BR)CEO >2VCC=40VICM >IC3MAX=26mAPCM >PC3MAX=30mWQ3为NPN型，Q1为PNP型，并使β3=β1。
Q3为2SC1815，Q1为2SA1015。
⑤算偏置电路。
因为UB3－UB1≈UBE3+UBE2+|UBE1|，设 UBE3=UBE2=|UBE1|=0.75V所以 UB3－UB1≈2.25V又因为Q9接成电压负反馈型，所以其给出的偏置电压稳定，输出电阻很小，并有温度补偿作用。
因为 UCE9=UB3－UB1≈UBE9(R8+R9)/R9(设UBE9=0.7V)所以 (R8+R9)/R9=3 R8=2R9为了保证Q9基极电压稳定，取IR8=（5～10）ICQ9(其中ICQ9为Q9静态工作电流，它要根据Q5的工作电流来确定，若忽略IR8和IR9的分流作用，可以近似认为ICQ9≈ICQ5)，则R9=UBE9/(IR8－IBQ9)≈UBE9/IR8≈4.5KΩR8≈2UBE9／IR8≈9KΩ为了调节偏置电压的数值，R8可以改用一个固定电阻和可调电阻并联，使其并联值等于R8。
Q9管因为最大电流和耐压要求不高，可以选普通3DG型晶体管即可。
（3）计算推动级电路1）确定Q5的工作电流。
为保证信号不失真，Q5工作在甲类放大状态，要求ICQ5>>3IB3MAX≈3IC3MAX/β3一般取ICQ5=2~10mA这里取ICQ5=8mA2）计算R6，R7因为Q9偏置电路输出阻抗很小，Q5的直流负载主要是（R6+R7），又因为 UB1=-0.75v所以 R6+R7=(VCC -UB4)/ICQ5从交流电路来看，R7实际与RL并联。