上海大学年电子技术课程设计模拟部分

电子技术课程设计报告
——高保真音频功率放大器
上海大学机自学院自动化系
电气工程及其自动化
姓名:XXX
学号:
指导老师:徐昱琳
2015年6月26日
目录
目录
目录........................................................... 1任务及要求.................................................. 2方案特点.................................................... 3组成部分及其工作原理........................................
3.1输入级.................................................
3.2中间放大级.............................................
3.3输出级.................................................
3.4反馈回路............................................... 4单元电路设计与调试..........................................
4.1电源电压...............................................
4.2输出级（功率级）的计算.................................
4.3推动级（中间级）的计算.................................
4.4输入级计算.............................................
4.5负反馈设计.............................................
4.6电路指标的验算......................................... 5逻辑图...................................................... 6仿真结果及分析..............................................
6.1静态调试...............................................
6.2动态调试输出功率Po....................................
6.3灵敏度测试.............................................
6.4电源消耗功率...........................................
6.5输入电阻...............................................
6.6频率响应............................................... 7实习小结....................................................
1任务及要求
1.用中、小型规模集成电路设计所要求的电路；
2.在 EDA 软件上完成硬件系统功能的仿真；
3.写出设计、调试、总结报告。

4.正弦波不失真输出功率Po＞5W (f=1kHz,RL=8Ω)
5.电源消耗功率PE＜10W ( Po＞5W )
6.输入信号幅度VS=200 ～400mV （f=1kHz ，RL=8Ω，
Po＞5W )
7.输入电阻Ri＞10kΩ( f=1kHz )
8.频率响应 BW=50Hz～15kHz
2方案特点
是较典型的OTL电路，局部反馈稳定了工作点，总体串联电压负反馈控制了放大倍数并提高输入电阻和展宽频带，退耦滤波电容及校正电容是为防止寄生振荡而设。

3组成部分及其工作原理
功率放大器通常由功率输出级、推动级（中间放大级）和输入级三部分组成。

功率输出级由互补对称电路组成。

推动级(中间放大级）一般都是共射极放大电路，具有一定的电压增益。

输入级的目的是为了增大开环增益，以便引入深度负反馈，改进电路的各项指标。

3.1输入级
输入级的目的是为了增大开环增益，以便引入深度负反馈，改进电路的各项指标。

3.2中间放大级
推动级(中间放大级）一般都是共射极放大电路，具有一定的电压增益。

二极管D1是为了消除交越失真，R11稳定功放管静态电流用。

推动级的偏置由功放级引入电压并联负反馈形式，可稳定工作点。

3.3输出级
输入级的目的是为了增大开环增益，以便引入深度负反馈，改进电路的各项指标。

R11是稳定功放管静态电流用的。

3.4反馈回路
整体交流电压负反馈改善放大器各项指标。

4单元电路设计与调试
设计计算工作由输出级开始，逐渐反推到推动级、输入级。

4.1电源电压
4.2输出级（功率级）的计算
查3DD15（50W、50V、5A、β50）。

2Z730C（20W、100V、15A、β50）。

完全能满足要求，故选用之。

功率管需推动电流：
耦合电容:，取2200/25V
稳定电阻:过大则功率损失太大，过小温度稳定性不良，通常取0.5~1Ω。

∴取1Ω2W。

4.3推动级（中间级）的计算
，取
，未超过2DG12的700mV。

消除交越失真选二极管 2CP12（100mA，0.9V）
，一般,取，
，取100μf/15V
，
典型电路中、支路电流应（），取，
选进行调节以达到最佳工作点。

当功放级达尽限运用时，推动级也达尽限运用，故推动级基极信号电流的峰值应与静态值相等即0.2mA。

由于推动级用的是中功率晶体管，故其输入电阻为。

（）,其推动级的负载电阻可等效为
，
中，为大功率管的输入电阻，由于乙类放大是变化的，不好准确计算，只好以为的计算值。

故，，
推动级电压放大倍数为：=；
推动级基极推动电压为：；
对信号的分流为：
上反馈电流的峰值：；
总推动信号交流峰值为：。

4.4输入级计算
由于推动级需要 1.011mA的交流推动洗好，故输入级静态电流应大于1.011mA。

取。

推动级所需电压信号只0.2V，故输入级电压配置可较随便，取为为1KΩ。

则个降落8V,8V,4V，。

，取为2N2222（100mW，20V，20mA，β=100）。

取，则：
，取=51K（标称值）
，取（标称值）
耦合电容屏经验选取，
4.5负反馈设计
取，为防止降低总开环放大倍数。

（）
总开环倍数为：
由题意要求：倍，故
，所以是深度负反馈。

故，取电阻（电位器）以便于调试。

4.6电路指标的验算
不失真功率：
设的等大约要损失电源电压，则实际输出幅度
∴
电源消耗功率：
灵敏度
∴。

∴满足要求
5逻辑图
使用Multisim绘制完成的电路图如图所示
6仿真结果及分析
6.1静态调试
输出级中点电压Vo=1/2 Vcc
6.2动态调试输出功率Po
连线图如图所示
万用表读数以及示波器波形如图所示：
观察有的峰值为，输出功率，且输出电压值大于6.325V，符合要求。

6.3灵敏度测试
在f=1kHz，RL=8Ω，Po＞5W时，测出的值，必须控制在200～400mV之间。

使输出保持在6.325V。

此时，在200~400之间。

6.4电源消耗功率
用电流表测量电源电流如图所示
∴电源功率P=UI=22*0.430=9.46W
6.5输入电阻
在放大器输入端串一只10k电阻R1，保持输出5W功率，分别测出R1前端电压值V1和后端电压值V2，计算出输入电阻。

测量图如图所示：
∴，符合要求。

6.6频率响应
在上述情况下增加或降低输入信号频率（幅度不变），输出电压随之下降，当其下降到原来的0.707倍时，或输出波形产生明显失真，记下放大器的上、下限频率值。

电路连线如图所示：
读数为：
最大放大倍数为22dB
上下线为8.906Hz，8.479MHz。

7实习小结
经过本次实习，我对Muitisim软件的使用更加熟练，对模电的相关知识和一些关键数据有了更深刻的记忆。

在参考老师提供的指导书上的数据以及互联网上关于一些元器件的参数的情况下，经历了查找替代元器件、以及对
公式的理解等过程，我完成了本次实习，锻炼了自己。