电子线路cad课程设计

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1、河北科技师范学院课程设计报告课程名称：电子线路CAD课程设计设计课题：低频功率放大器专业班级：***学生姓名：*********指导教师：*********设计时间：*************10低频功率放大器设计者：**指导教师：**摘要：在模拟电子线路中信号经过放大后，往往要去推动执行机构完成人们所预期的功能，例如推动喇叭发出声音，推动继电器实现控制等等。这些执行机构是把电能转换成其他形式能量的器件，他们正常工作需要从电路中获取较大的能量。所以放大电路的末级多有功率放大器组成，以便为负载提供足够的信号功率。本次课程设计就是简易低频功率放大器。随着现代社会电子科技的迅速发展，要求我们要

2、理论联系实际，电子技术课程设计的进行使我们有了这个非常重要的机会，通过这种综合性训练，关键词：低频功率放大器、通频带、输出功率、功率放大级1设计任务与要求低频功率放大器可以实现以下功能：①当输入正弦信号电压有效值为5mV时（即峰峰值为7mv时，）在8Ω电阻负载（一端接地）上，输出功率≥5W，输出波形无明显失真。②通频带为20Hz～20kHz。③输入电阻为600Ω。④功率放大器的整机效率尽量提高。⑤具有测量并显示低频功率放大器输出功率(正弦信号输入时)、直流电源的供给功率和整机效率的功能，测量精度优于5%。⑥在满足输出功率≥5W、通频带为20Hz～20kHz的前提下,输入信号幅度可降到。2

3、方案设计与论证1设计思路根据设计任务与要求,本系统为低频功率放大器。其中功率放大部分包括：前置放大级、中间放大级和功率放大级。采用OP07组成反相比例运算放大电路；采用OP07组成同相比例运算放大电路做第二级放大、差分放大做第三级放大、共射电路做第四极放大功率放大级：采用配对管TIP41C、TIP42C分别与IRF250组成复合管，采用甲乙类双电源互补对称功率放大电路。为实现各模块的功能，最终确定系统框图如图1所示。10前置放大电路中间放大级功率放大级图1系统结构方框图2方案选择高效率、宽带功率放大器的类型选择我们知道，为了提高功率和效率，一般的方法是降低三极管的静态工作点及由甲类（θ=

4、360，η）到乙类（θ=180，η），丙类（θη），甚至D类（η=100%）。但丙类放大器不适宜宽带放大器，原因是失真太大。工作在乙类状态会产生交越失真。D类放大器效率虽高，但在制作上有几个技术难点，如脉宽调制，考虑到时间因素，我们采用甲乙类双电源互补对称功率放大电路。甲乙类放大电路管耗小、效率高、可克服交越失真，虽然其效率比D类、乙类低，但其能满足题目要求且较D类易制作。经过仔细分析和论证，决定了系统各模块的最终方案如下：（1）前置放大级：采用OP07组成反相比例运算放大电路；（2）中间放大级：采用OP07组成同相比例运算放大电路做第二级放大、差分放大做第三级放大、共射电路做第四极放大

5、；（3）功率放大级：采用配对管TIP41C、TIP42C分别与IRF250组成复合管，采用甲乙类双电源互补对称功率放大电路。3单元电路设计与参数计算1单元电路设计（1）前置放大电路为了减小外界信号对输入信号的影响，前置放大电路加上带通滤波。根据题目要求，为了使输出电阻为600Ω，采用了输入电阻低，共模信号为零的反相放大电路。令放大倍数为12，则10平衡电阻平衡电阻电阻值为600的电阻，反馈电阻接阻值为100K的可调电位器。电路图如图2图2前置放大电路（2）中间放大级中间放大电路的放大倍数设为30.为了使整个电路的性能优越，采用了2级放大。第一级为有源负载差分放大电路，提高电压放大倍数。第

6、二级采用共射击放大电路。在中间放大级的前面，我们还加了一个带通滤波，以提高整个放大器的性能。电路如见图3。通过初步计算，仿真软件仿真，得到各电阻值和电容值如图3。（3）功率放大级根据设计要求，放大电路的通频带至少为20HZ---20KHZ，在这里采用两只互补中功率对管TIP41C、TIP42C构成射随器缓冲驱动级，即能够满足频率要求。TIP41C与MOS管IRF250复合成NPN三极管，TIP42C与IRF250复合成PNP三极管，两复合后的功率管组成输出级。见图4。由于采用的是MOS管，IRF250的开启电压为2到4V，所以该电路在输入信号较小时（<10mV）时，存在一点点交越失真，但

7、仍能满足题目的大部分要求。10图3中间放大级输入图4功率输出102理论分析与计算（1）求输出最小电压根据题意，输出功率，负载,则故（2）求放大器最小放大倍数根据题意，输入最小电压为5mv，则5PCB板图PCB板覆铜图106总原理图107元件清单10元件个数元件个数电阻46个TIP42C1个电容22个IRFP2502个BC5503个OP071个C27051个滑动变阻器1K1个A11451个滑动变阻器100K1个C22401个滑动变阻器