电气自动化技术

《电气自动化技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、1.课程设计目的1.1、初步掌握电工、电子、电路分析和设计的基本方法，根据设计任务和要求，通过研究，确定电路方案。1.2、培养自学和独立分析问题、解决问题的能力。通过“观察、判断、实验、在判断“的方法解决问题。1.3、在课程设计的过程中，归纳并掌握模拟电路设计的基本技能。1.4、通过设计使自己加强OCL功率放大电路的理解，学会查询资料、方案比较，以及设计计算等环节，进一步提高分析解决实际问题的能力。1.5、锻炼自己分析、解决电子电路实际问题的本领，真正实现知识向技能的转化，通过此综合计划，为以后

2、的毕业设计打下基础。2.课程设计题目描述和要求OCL(OutputCapacitorless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单端推挽电路,负载接在两只输出管中点和电源中点.OCL功率放大器是在OTL功率放大器的基础上发展起来的一种全频带直接耦合低功率放大器，它在高保真扩音系统中得到了广泛应用。本次课程设计需要采用全部或部分分立元件设计此OCL音频功率放大器。并设计出此功率放大器所需的直流稳压电源。设计参数如下所示：1.额定输出功率。2.负载阻抗。失真度根据

3、本课题要求，我们所设计的低功率放大器应由以下几部分组成：直流稳压电源、前置放大及功率放大。以下逐一加以设计。3.设计报告内容3.1设计方案的选定与说明。3.1.1直流稳压电源设计本设计的电源通过变压器变为25V交流电，经整流滤波得到±31V的直流电；同时直流电再经三端集成稳压电路输出±15V，供应前置放大电路和功率放大器使用。220V市电经变压器输出两组独立的25V交流电，大电容滤波得到±359V直流电，再加一个0.1μF小电容滤除电源中的高频分量。考虑到制作过程中电源空载时的电容放电可在输出电

4、容并上1kΩ大功率电阻。另外这组直流电还要传给7824、7924来获得±24V。万一输入端短路，大电容放电会使稳压块由于反电流冲击而损坏，加两个二极管可使反相电流流向输入端起到保护作用。（如图3.1.1所示）图3.1.13.1.2前置放大级设计前端放大功能是完成小信号的电压放大任务、提高信噪比，其失真度和噪声对系统的影响最大，是应该优先考虑的指标。我采用双运放NE5532（如图2-2所示）。实际制作中将它接成同相放大形式，运放反相端串联47μF的电解电容，让交流信号全反馈，信号放大倍数1+Rf/

5、R0,其中Rf为反馈电阻，在其上并联一个小电容抑制自激震荡，R0为负反馈对地电阻。为了更好的实现对信号的放大，我将放大倍数定为30dB左右，取Rf=76kΩ,R0=2.5kΩ，Avf=1+76/2.5=31.4dB,由于NE5532需要±3V～±22V的电源，所以在三端稳压块7815、7915供给的±24V上加入两个电阻分压，电源用10μF、0.1μF电容去耦合。普通信号经由输入端输入到前置放大电路，电容滤除信号中的直流量，流入双运放NE5532放大。放大信号可经电阻、电容进行负反馈，通过测试后

6、从输出端输出，形成初步放大信号。如图3.1.2所示。9图3.1.23.1.3功率放大器的设计此功率放大器由三部分组成：输入级、推动级和输出级。其中VT1和VT2构成差分式输入级电路，VT3管构成推动级，VT4和VT5是推挽式互补对称输出级。初步放大信号流入由VT1、VT2组成的差分放大电路，由于差分放大电路的阻抗非常大，所以电压在此放大，此外它还具有使输出端的直流电压稳定在零电位上的作用。电路中，R4和C2是VT1和VT2的电源滤波电路；R5、R6和C3是负反馈网络；信号经过VT1、VT2后，再

7、通过由R5、R6和C3组成的负反馈网络，其中由于C3的隔直作用，所以R5只有交流负反馈作用，R6具有较强的直流反馈作用和交流负反馈作用。以使VT1至VT7各管工作稳定，使输出端静态电压稳定在0V。C4是高频负反馈电容（电容超前补偿电路），以防止电路可能出现的高频自激。VD1是VT4和VT5的静态偏置二极管，它可使电路获得更好的温度补偿。C5是高频自励消除电容；R7用于调整复合管的微导通状态；R8、R9和C6构成自举电路；R10和R12构成平衡电阻；R11和R13可减少复合管的穿透电流，提高电路的

8、稳定性；VT4、VT6以及VT5、VT7构成复合管9。推动级VT3起到信号放大的作用。当信号正半周输入时，VT4、VT6导通、VT5、VT7截止，VT4、VT6由正电源供电。扬声器放出信号正半周的放大声音；当信号负半周输入时，VT5、VT7导通、VT4、VT6截止，VT5、VT7由负电源供电。扬声器放出信号负半周的放大声音，由于四只功放管上下的电路完全对称，所以输入信号的正、负半周得到了均匀的放大。功放的输出端与扬声器直接耦合，实现了全频带放大。R14与C9为消振网络，可改善扬声器的高频特性；因