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1、第32卷第6期电气电子教学学报Vol.32No.62010年12月JOURNALOFEEEDec.2010基于MOS晶体管的低频功率放大器设计与实现王小虎,姚胜兴,刘海波(湖南工学院电气与信息工程系,湖南衡阳421002)摘要:功率放大器是电子技术课程中一个重要内容。本文结合第九届全国大学生电子设计竞赛,介绍了一种由分立的大功率MOS晶体管实现的低频宽带功率放大器系统设计。该系统由阻抗匹配电路、前置放大电路、低通滤波电路、带阻滤波电路和功率放大电路组成。测试结果表明设计满足指标要求。关键词:MOS晶体管;低频;功率放大器中图分类号:TN710文献标识码:A
2、文章编号:10080686(2010)06005803TheDesignandRealizationofLowFrequencyPowerAmplifierBasedonMOSTransistorWANGXiaohu,YAOShengxing,LIUHaibo(DepartmentofElectricalandInformationEngineering,HunanInstituteofTechnology,Hengyang421002,China)Abstract:PoweramplifierisoneofimportantcontentsinEl
3、ectronicTechniquecourse.Combiningtheninthnationalundergraduateelectronicdesigncontest,akindoflowfrequencypoweramplifiersystembasedondiscretehighpowerMOStransistorisintroducedinthispaper.Thesystemconsistsofimpedancematchingcircuit,preamplifier,lowpassfilter,bandstopfilterandpoweramplif
4、ier.Thetestresultsshowthatthedesignmeettheindicators.Keywords:MOStransistor;lowfrequency;poweramplifier功率放大电路和电压放大电路没有本质的区1课题要求及设计框图别,但功率放大电路的任务是获得一定的不失真的输出功率,其主要指标是输出功率、效率和非线形失课题要求设计并制作一个低频功率放大器,要[1]真等。功率放大电路可由分立元件组成,也可由求末级功放采用分立的大功率MOS晶体管。课题集成电路完成。由分立元件组成的功放,如果电路基本要求是:!当输入电压有效值Vin=5m
5、V时,设计正确,参数选择恰当,制作调试优良,可以获得在8电阻负载上的输出功率Po∀5W,输出波形无失真小和效率高的性能。本文结合2009年第九届明显失真;#通频带20Hz~20kHz;∃输入电阻为全国大学生电子设计竞赛介绍一种由分立的大功率600;%输出噪声电压有效值Von&5mV;∋尽可MOS晶体管设计的低频功率放大器。能提高功率放大器的整机效率;(具有测量并显示收稿日期:20100330;修回日期:20100917基金项目:湖南省普通高校教学改革研究项目(湘教通[2008]263号);湖南工学院教学改革研究项目(JY0922号)作者简介:王小虎(1981
6、),男,硕士,讲师,主要从事信号处理的教学与研究工作,Email:xhwang_china2008@yahoo.com.cn姚胜兴(1965),男,硕士,教授,主要从事自动控制的教学与研究工作;刘海波(1981),男,硕士,讲师,主要从事电子技术的教学与研究工作。第6期王小虎,姚胜兴等:基于MOS晶体管的低频功率放大器设计与实现59输出功率(正弦信号输入时)、直流电源的供给功率取R2=750时可以获得较好的滤波效果。和整机效率的功能,测量精度优于5%。课题发挥部分要求:!通频带扩展为10Hz~50kHz;#在通频带内失真度小于1%;∃在满足输出功率Po∀5W、通频
7、带为20Hz~20kHz的前提下,尽可能降低输入信号幅度;%设计一个带阻滤波器,阻带频率范围为40Hz~60Hz。在50Hz频率点输出功率衰减∀6dB。根据上述设计要求,低频功率放大器由以下几部分组成:阻抗匹配、前置放大、低通滤波、带阻滤波和功率放大电路,其框图如图1所示。其中,低通滤图2一级前置放大低通滤波电路波器用来实现10Hz~50kHz的通频带;带阻滤波器用来实现对工频40~60Hz的抑制。图3带阻滤波器电路图1模块设计框图2.3MOS管功率放大器设计本设计采用了一个N沟道和一个P沟道MOS2主要单元电路设计
