OCL低频功放

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1、低频功率放大器（G题）设计报告摘要：本系统采用两只MOSFET配对场效应管组成OCL低频功率放大电路，信号失真小，整机功耗低，电路频带宽。采用高性能低噪声集成运放NE5532担任前置电压放大级和功率驱动激励级，具有孪高的电压增益和足够的带宽。采用C8051F330单片机控制的检测和显示电路，能实现在液晶屏上显示出电源的供给功率、放大器的输出功率和整机效率。一、系统设计要求设计并制作一个低频功率放大器，要求末级功放管采用分立的大功率MOS晶体管。1.基本技术指标（1）输入正弦信号电压有效值为5mV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

2、带为20Hz~20kHz。（3）输入电阻为600Ω.（4）输出噪声电压有效值Von≤5mV。（5）尽能够提高功率放大器的整机效率（6）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%。2.扩展技术指标（1）低频功率放大器通频带扩者瑟10Hz～50kHz。（2）在通频带内低频功率放大器失真度小于1%。（3）在满足输出功率≥5W通频带为20Hz～20kHz的前提下，尽能够降低输入信号幅度。（4）设计一个带阻滤波器，阻带频率范围为40~60Hz。在50Hz频率点输出功率衰减≥6dB。（5）其他二、系统方案设计1．设计思路

3、题目要求设计一个低频功率放大器，通过计算得到需要电压增益≥60dB，因此需要设置三级放大器：电压放大器、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，带阻滤波器需要单独设计，总体框图缺跫1所示。设计中采用集成运放NE5532组成的可控增益放大器，输出放大一定倍数的电压；再放大输出后加上偏置电阻，达到其出波形无明显交越僻真；自制带宽可调控制电路控制带宽等一些参数；以及制作一个多路输出直流稳压电源为用电回路供电。其组成框图如下所示：图1 低频功率放大器总体框图2.方案论证与比较（1）功率放大器的方案论证与选择方案一：采用D类功率放大器。D类放大器功耗小，使用

4、寿命长，效率特别高，高达85%以上，该种电路采用阻值小的电子器件就可以制造出很大功率的音频放大器。方案二：采用OCL类功率放大器。OCL功放电路定压式其出电路该电路采用两组电源供电，使用了正负电源，在电压不太高的情况下，也能获得比较大的输出功率，省去了输出端的耦合电容。使放大器低铺嶝性得到扩展。方案三：采用AB类功率放大器。AB类放大器的晶体管的导迁时间稍大于半周期必须用两管推挽工作.可以避免交越僻真.交替失真较大可以抵消偶次谐波失真.有效率较高晶体管功耗较小的特点.由于我院受地域限制，在器件采购方面有所限制综合考虑，用OCL类功率放大器也能实现题目的要求，所以我们决定采用

5、方案二。（2）显示案选择与比较方案一：采用LED数露寇显示。使用多个数露寇动态显示，由于内容较多，过多的增加数露寇个数不仅浪费资源，显示的也不形象，而且使显示控制也变得复杂，连线跟着增多，功耗监◇。方案二：液晶显示。利用4094进行驱动，设计简单，且界面美观舒适，耗电小。价格也相对适中。由于题目没有对性价比进行要求，经过考虑，方案二的液晶显示更适合本电路。所以我们决定使用方案二。（3）稳压电源的方案论证与选择方案一：采用二极管并联型稳压电源。本方案的核心器件是稳压二极管，其优点是稳压电路简单，成本低，但其输出电压不高，而且稳压管的稳定性受温度影响较大，稳压效果差，只适用于小

6、功率的电路。方案二：采用三极管串联调整型稳压电源。本方案的核心是基准源和大功率三极管，其优点比稳压二极管型稳压电源的输出功率大，电压、电流的调整率大；但其体积大，重量重，效率低，电压调整范围窄，电路较复杂。方案三：采用三端集成稳压器。本方案的核心器件是三端集成稳压器，其优点是稳压性能非常好，稳压块内部还有设有过流保护和过热保护等电路，温度特性也非常好，使用安全可靠，电路简单，纹波系数小。而且价格低廉等特点。在市场上78xx系列稳压器容易购买到，在功率较小的电路得到广泛应用。综上所述，经过论证，我们选择方案三制作低频功率放大器的电源电路。3理论分析与设计（1）电压放大电路设计

7、图2电源放大电路原理图集成运算放大器NE5532是一款低噪声优质运放，其转换速率SR高达14V、uf输出阻抗低至0.5Ω功率带宽达200kHz功耗达800mW。所以采用NE5532作OCL低频功率放大器电路的电压驱动级，是非常合适的。(缺跫2)（2）输出级电路设计本设计采用了MOSFET功率管OCL低频功率放大器电路。理论可实现的指标为:最大输出功率P0max≥15W，频响范围BW=20Hz~200kHz失真系数r≤0.2%效率η>65%。其原理图缺跫3电路中选用两个MOS管，可以同时从正反两个方向放大电流和电压，