OCL低频功率放大器设计报告B5

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1、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.IV,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

2、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。所谓功率放人，只是把直流供电电源的能量转换为放人器输出的能量。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

3、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。输入级耍求输入级具有尽可能高的共模抑制比和高输入阻抗，所以

4、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人电路。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，要冇最够高的电压增益，实现电平移位，并且冇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

5、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，还耍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冇重要的作用，它体现了设计者设计电路的周密性，完整性。1.方案选择及原理框图甲类功率放大电路，

6、支流输出电阻小，带负载能力强，但冇用功效率比较低，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Z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，使之更好的放人信号。当然还冇丙类和丁类工作状态的电路，这里不做介绍。木次课程设计使用的就是这种改进的OCL电路。OCL放人电路它采用双电源供电，T1和T2均

7、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U1〉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，止负电源交替供电，输出与输入Z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：VCC木次课程设计设计的是OCL低

8、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A功率放人级1.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组成带冇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二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