低频功率放大路设计开题报告

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1、（低频功率放大路设计）摘要介绍一种具有小信号放大能力的低频率放大器的设计和制作，论述了系统的设计原理、理论依据、工作流程、程序流程、程序设计、测试方法和实验数据等。系统主要由电压放大电路、输出级电路、带阻滤波器和显示电路等组成，电路结构简捷，技术合理、器件成本低、节电省能、性价比高。实验结果表明，该功率放大器在功率、通频带、失真度和效率等方面有较好的指标、较高的实用性和节能性，并很好地实现了对低平信号的功率放大作用，符合技术规范和设计要求。关键词：低频；功率放大器；频率；失真；效率开题报告的内容一、选题背景和意义功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域

2、，几十年来，人们为之付出了不懈的努力，无论从线路技术还是元器件方面，乃至于思想认识上都去的了长足的进步。半导体技术的进步使得晶体管放大器从前迈进了一大步。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，但是由于锗管工艺上的一些原因，使得放大器中所使用的晶体管，尤其是功放管性能指标不易做得很高。伴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变压器的OCL电路或OTL电路。最初的大功率PNP管是锗管，而PNP管是硅管，两者的特别差非常明显，人民更多采用的准互补电路。到了六十年代

3、末，大功率PNP硅管商品化的时候，互补对称电路才得到广泛的应用。最初采用对称设计的例子要算互补对称电路了，一上一下的两只异极性晶体管作推挽输出，不仅可以免除笨重的输出变压器，而且电路的偶次谐波失真在推挽的过程中被抵消了，保真度有了很大的提高。后来，人们从运算放大器的设计中得到了启迪，将左右对称的差动式电路用于功率放大器的输入级，电路的稳定性和线性都得到改善，这一结构至今都还有人采用。典型的OCL放大器外，单管放大的过载能力也很差，这一系列的缺点是不利于电路的动态性能的。围绕着改进电压推动级的性能，人们相继提出了多种结构，共射-共基电路就是一个典型的例

4、子。共射-共基电路又叫“猩尔曼”电路，它原先是高频电路中广为采用的结构，但用于音频电路中同样可以发挥出色的性能。首先是它的宽频响，由于共基放大器Qs非常低的输入阻抗，使Q丧失了电压增益，米勒效应的影响就非常脆弱。宽频响的推动级拉开了与输入级极点的距离，相位补偿变得很容易，而且电容C的容量可以大大减少，这对于改善TIM失真是很有利的。第二个优点是电路的高度线性；共基极电路的输出特性也可以清楚地显示出这点。另一种电压推动级的形式，电压推动级也采用对称的差动放大，这不仅可以改善输入级的平衡性，提高放大能力和共模抑制比，而且同样可以降低推动级的失真，因为差动

5、放大电路当输入在一定的范围内时具有线性的传输特性。Q2和Qd构成镜像电流源，把Q的集电极电流转移到Qz上，所以尽量是单端输出，电流推动能力却比原来增大了一倍。功率放大器就是采用这种电路结构，取得非常好的结构，对称和平衡不仅体现在电路的结构上，还表现在元件的参数上。差动电路是集成运放中广泛采用的结构，其特性是建立在两只差分管精确的基础上。同样，推挽电路中，如果两只异极性的晶体管特性不一致时，对波形的两个半周就不能做到一直同仁地放大，这将增大电路的失真度。本课题设计的低频率放大器具有电路简单、功率小、耗电量小，节约成本。从能量控制的观点来看，功率放大电路

6、与电压放大电路都是能量转换电路，都是电源的直流功率转换成放大信号的交流功率。但是它们具有各自的特点：低频电压放大电路工作在小信号状态，动态工作点摆动范围小，非线性失真小，可用微变等效电路法分析、计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等。从学习的观点来看，在实习中自己设计制作，可以激发学习的兴趣，还可以加深对所学知识的理解，通过实践，把平时自己所学的与设计有关的灵活运用。二、研究的基本内容、基本思路（方案）及解决的主要问题2.1设计方案设计一个低频功率放大器，能放大功率，当输入正弦信号电压有效值为5mV和输入电阻为600Ω时，在8Ω电阻负载（一端接地）上

7、，同时电路使输出功率大于等于5W，输出波形无明显失真。输出信号的通频带范围为20Hz～20kHz。2.1.1设计思路设计一个低频放大器，通过计算得到需要电压增益20～40dB,因此需要设置二级放大器；弱信号前置放大器和末级功率放大器；带宽要求可以通过选择适当的器件来满足，如图2-1.设计中采用差分放大电路，再放大输出后加上偏置电阻，达到输出波形无明显交越失真；在使用功率放大电路，使之功率达到额定的功率，以及制作一个多路输出直流稳压电源为用电回路供电。2.1.2方案论证与比较（1）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

8、是降低三极管的静态工作点及由甲类(θ=360°，η≤50％）到乙类（θ=180°，η≤78.5％），丙类（θ