功率放大电路.doc

《功率放大电路.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、广东海洋大学模拟电子技术课程设计报告题目：实用低频功率放大器设计人员：林广海（仿真与实验）其他组员：李瑞龙、林天贵学号：201611911516班级：电科1165指导教师：徐国保日期：201712.11-12.15一．课题名称：实用低频功率放大器二．设计任务与要求（一）基本要求1、在放大通道的正弦信号输入电压幅度为（5～700）mV，等效负电阻RL为8Ω下，放大通道应满足：①额定输出功率POR≥2W；②带宽BW≥（50～10000）Hz；③在POR下的效率≥45%；2、自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。（二）一般要求：1．综

2、合运用电子技术课程中所学的理论知识完成课程设计。2．通过查阅手册和文献资料，提高独立分析和解决实际问题的能力。3．熟悉常用电子器件的类型和特征，并掌握合理选用的原则。4．学会电子电路的分析、调试及安装技能。5．进一步熟悉电子仪器的正确使用。三、方案选择与论证本次实验的系统原理框图如下：外供正弦信号源弱信号前置放大电路功率放大电路自制稳压电源8欧姆负载其中前置级主要完成小信号的电压放大任务；功率放大级则实现对信号的电压和电流放大任务；直流稳压电源部分则为整个功放电路提供能量．由于方波中含有丰富的高次谐波分量，波形变换电路提供方波，可通过

3、对方波信号的测试来检验功放的转换速率、失真度、效率等指标，保护电路可以有效地保护负载不过载，对功率放大器也有一定的保护作用。该系统是一个高增益、高保真、高效率、低噪声、宽频带、快响应的音响与脉冲传输、放大兼容的实用电路。下面对每个单元电路分别进行论证。1、弱信号前置放大电路方案:弱信号前置放大电路可以采用集成运算放大器构成的前置放大器,也可以采用专用前置放大器IC构成，从经济方面考虑本设计采用的是集成运算放大器方案，符合低噪声、高保真、高增益、快响应、宽带音响集成电路的集成电路有：LF347、LF353、LF357、LF356、0P-

4、16、OP-37、M5212、LM5213、LLM1875、TDA1514、NE5532、NE5534等很多。本系统设计选用NE5532，因为同众多的运放相比,NE5532具有高精度、低噪音、高阻抗、高速、宽频带等优良性能,被称为“运放之皇”。这种运放的高速转换性能可大大改善电路的瞬态性能,较宽的带宽能保证信号在低、中、高频段均能不失真输出,使电路的整体指标大大提高。在该实验中，为简化电路结构，我们采用NE5532反相比例放大电路来实现对输入电压的放大。2、功率放大电路方案一：功率放大输出级采用分立元件构成的OCL电路，驱动级采用集成

5、芯片，整个功放级采用大环电压负反馈。如果电路选择得好，参数选择恰当，元件性能优良，设计和调试的好，则性能也很优良。在分立元件组成功率放大电路中由三极管、二极管、电阻、电容等器件组成的核心电路，提供了自由调整的余地。但分立元件组成的功率放大电路只要其中一个环节出现问题，则性能会低于一般集成功率放大电路。而且为了不致过载、过流、过热等损坏元件，需要加以复杂的保护电路。方案二：采用OTL功率放大器，该放大器采用TDA2030音频放大器芯片，TDA2030音频放大器电路是最常用到的音频功率放大电路，TDA2030是高保真集成功率放大器芯片,输

6、出功率大于10W,频率响应为10~1400Hz,输出电流峰值最大可达3.5A，其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠，采用正输出单电源供电。最终方案：根据题目设计要求，可供选择的功率放大器可由分立元件组成，也可由集成电路完成。集成功率放大电路成熟，低频性能好，内部设计具有复合保护电路，可以增加其工作的可靠性，尤其集成厚膜器件参数稳定，无须调整，信噪比较小，而且电路布局合理，外围电路简单，保护功能齐全，还可外加散热片解决散热问题。所以通过各方面的比较，本实验的功率放大部分决定采用方案二。四．

7、方案原理图弱信号前端放大电路图：电路详解：该电路的输入端是最左边的R1电阻，输出端是集成运放NE5532的①端口，反馈网络由R3和R1构成。在该放大电路中，电压增益取决于R1与R2。图中的信号发生器和示波器主要是用来检测电路设计是否达到要求。测试结果如下图所示：经过Multisim仿真测试，电压增益Au=10，可以达到预期的设计效果。功率放大电路图：电路详解：如图所设计的电路，在一般实际的音响功放中，会有两个如上图所示的相同结构，它们构成镜像接法，即所谓的双声道结构，在本设计中，为方便模拟运行，只采用单声道模式。电路由正负12V直流电

8、源供电，信号的输入端是最左边的（22uF电解电容），输出部分是最右边的（R5，8欧姆负载）电路整体可以理解为采用集成件的OCL电路）。经测试相关的数据如下：经Multisim仿真测试，带宽BW>(50-10000)Hz,