常用低频功率放大器
低频功率放大器的设计
线性度衡量放大器输出信号与输入信号之间的线性关系。在低频功率放大器中，线性度直接影响信号的保真度。 改善线性度可以通过使用高线性度的放大器件、采用负反馈技术、预失真技术等方法来实现。
04
功率放大器的仿真与测试验证
Chapter
电路仿真与设计验证
01
仿真软件选择
为了进行功率放大器的电路仿真，可以选择使用业界认可的仿真软件，
转换速率
转换速率（也称为压摆率）表示放大器输出电压随 输入电压变化的速率。在低频功率放大器中，转换 速率决定了放大器对低频信号的响应速度。优化转 换速率通常通过改进放大器的内部电路结构和选择 高性能的元器件来实现。
输出功率与失真度
输出功率
输出功率是功率放大器驱动负载的能力，通常以分贝（dB）为单位表示。在低频 功率放大器的设计中，提高输出功率可以通过增加电源电压、优化输出级电路等 方式实现。
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失真度
失真度衡量放大器输出信号与输入信号的差异，包括谐波失真、交越失真等。在 低频功率放大器的设计中，降低失真度是关键目标之一。这可以通过采用线性度 更好的放大器件、改进偏置电路、降低工作温度等方式实现。
效率与线性度
效率
效率是指功率放功率的能力。在低频功率放 大器的设计中，提高效率有助于降低能耗，实现节能环保。提高效率的方法包括采用开关类功放、Doherty功放 等高效功放架构。
设计目标和要求
设计目标
获得良好的频率响应，在低频范围内提供稳定的放大倍 数。 确保高输出功率和效率，以驱动各种负载。
设计目标和要求
• 降低失真和噪声，提高输出信号的质量。
设计目标和要求
01
要求
02
03
04
选择合适的放大电路拓扑结构 ，如A类、B类、AB类或D类
低频功率放大器实验报告
低频功率放大器实验报告低频功率放大器实验报告引言低频功率放大器是一种常见的电子设备，用于放大低频信号。
本实验旨在通过搭建低频功率放大器电路并进行实验验证，探究其工作原理和性能特点。
一、实验目的本实验的主要目的是：1. 了解低频功率放大器的基本原理和工作方式；2. 学习搭建低频功率放大器电路的方法；3. 测试低频功率放大器的性能指标，如增益、频率响应等。
二、实验器材和原理1. 实验器材：（列出所使用的器材，如信号发生器、电阻、电容、晶体管等）2. 实验原理：（简要介绍低频功率放大器的工作原理，如输入信号经过放大器电路，经过放大后输出）三、实验步骤1. 搭建低频功率放大器电路：（详细描述电路的搭建步骤，包括所使用的元件和其连接方式）2. 连接信号发生器和示波器：（将信号发生器连接到放大器的输入端，将示波器连接到放大器的输出端）3. 调节信号发生器和示波器：（调节信号发生器的频率和幅度，观察示波器上的输出信号）4. 测量和记录数据：（测量和记录放大器的增益、频率响应等数据，可以使用示波器和其他测量仪器）四、实验结果和分析1. 实验数据：（列出实验测得的数据，如输入信号频率、幅度，输出信号频率、幅度等）2. 数据分析：（根据实验数据进行分析，计算并比较放大器的增益、频率响应等性能指标）3. 结果讨论：（对实验结果进行讨论，分析可能的误差来源，探讨实验结果与理论预期的一致性）五、实验总结1. 实验心得：（简要总结实验过程中的体会和收获，如对低频功率放大器的理解加深，实验操作技巧的提升等）2. 实验改进：（提出对实验的改进意见，如增加测量数据的次数，使用更精确的测量仪器等）3. 实验应用：（探讨低频功率放大器的实际应用领域，如音频放大器、通信设备等）结语通过本次实验，我们对低频功率放大器的原理和性能有了更深入的了解。
实验结果与理论预期相符，验证了低频功率放大器电路的可靠性和稳定性。
通过实验的过程，我们也提高了实验操作技巧和数据分析能力，为今后的学习和研究打下了基础。
低频功率放大器
低频功率放大器
低频功率放大器是一种用于放大低频信号的电子器件。
它主要用于音频放大器、音响系统、小功率音频输出、低频信号传输和低频调制等应用中。
低频功率放大器一般采用晶体管、场效应管或功率放大器集成电路（IC）等作为放大元件。
它们具有低噪声、低失真和高稳定性的特点，能够实现高质量的音频放大。
低频功率放大器通常具有以下特性：
1. 低频放大范围广：通常能够放大几十赫兹到几千赫兹的低频信号；
2. 低功率消耗：功率消耗一般在几瓦以下；
3. 低噪声和低失真：能够保持信号质量，避免失真和噪声的产生；
4. 高稳定性：能够在不同温度和电压变化下保持稳定的放大性能；
5. 电路保护功能：可以防止过流、过热、过压等情况对放大器造成损坏。
低频功率放大器广泛应用于音频设备、小型音响系统、无线传输系统、低频调制、声音放大等领域。
模拟电子技术第6章 低频功率放大器
第6章 低频功率放大器
图6.3.1 TDA2030的外引线
第6章 低频功率放大器
2. TDA2030 TDA2030除了正、 负电源引脚外， 只有三个引脚： 同 相输入、 反相输入和输出， 可见， 这种功率放大器就像第 3章学习的运算放大器一样， 故称为功率运放。 TDA2030 的应用也同运放应用电路一样， 可以接成同相放大器、 反 相放大器， 一般连接成同相放大器， 其基本电路连接如图 6.3.2所示， 图中R1、R2 确定电压放大倍数。 信号从1脚同 相端输入， 4脚输出端向负载扬声器提供信号功率， 使扬声 器发出声响， R4、 C串联后与扬声器RL并联，用以改善扬 声器阻抗的频率特性， 使放大器的总负载尽可能接近纯电 阻， 可以清除放大器的自激振荡和改善放大器的频率特性。
第6章 低频功率放大器
可见， 在输入信号ui的一个周期内， VT1、 VT2管交替 工作， 正、 负电源交替供电， 流过负载的电流方向相反， 从而形成完整的正弦波， 实现了输出与输入之间双向跟随。 由于不同类型的两只三极管（VT1和VT2）交替工作， 即一 个“推”， 一个“挽”， 且均组成射极输出器， 互相补充， 故这类电路又称为互补对称推挽电路。
第6章 低频功率放大器
6.1 低频功率放大器的特点和分类
6.1.1
功率放大器作为放大器的输出级具有以下特点： （1） 功率放大器的主要任务是在电源电压确定的情况 下， 输出尽可能大的功率。 （2） 功率放大器的输入信号和输出信号都较大， 工作 在大信号状态， 工作动态范围大。
第6章 低频功率放大器
第6章 低频功率放大器 3） 集电极效率ηC 集电极效率ηC定义为输出功率Po与电源供给功率PE的
比， 即
(6.2.5)
实用功率放大器
一、任务设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。
其原理示意图如图1所示。
等效负载电阻Ω=8图1 设计任务示意图 二、要求1、基本要求（1）在放大器通道的正弦信号输入电压幅度为5~700mV ，等效负载电阻L R 为8Ω条件下，放大通道应满足：①额定输出功率W 10P OR ≥。
②带宽≥W B 50~10000Z H 。
③在OR P 下和W B 内的非线性失真系数≤ 3%。
④在OR P 下的效率≥55%。
⑤在前置放大级输入端交流短接到地时，Ω=8R L 上的交流声功率≤10mV 。
（2） 自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。
2、发挥部分（1）放大器的时间响应①由外供正弦信号源经变换电路产生正、负极性的对称方波；频率为1000Z H 、上升和下降时间≤ 1us 、电压峰—峰值为200mV 。
用上述方波激励放大通道时，在Ω=8R L 条件下，放大通道应满足： ②额定输出功率W 10P OR ≥。
③在OR P 下输出波形上升和下降时间≤ 12us 。
④在OR P 下输出波形顶部斜降≤2%。
⑤在OR P 下输出波形过冲量≤5%。
（2）放大通道性能指标的提高和实用功能的扩展（例如提高效率、减少非线性失真等）。
题目分析1.求输出最大电压om ax U根据题意，输出功率W 10P OR ≥，负载Ω=8R L 。
则 LOOR R U P 2= 于是 ()V 958810⋅=⨯===L OR L OR O R P R P U故 ()V 8.95omax ≥U ()()V 12.6U 2U omax P -P O ≥≥2.求系统最大电压放大倍数um ax A 根据题意，输入电压为5~700mV ，则 17901058.95U U A 3imin omax umax =⨯==— 12.780.78.95U U A imax omax umin ===3.脉冲参数定义脉冲矩形波形如图2所示，具体脉冲参数定义如下： m V —脉冲幅度； T —脉冲周期； W t —脉冲宽度； Tt D W=—占空系数； r t —上升时间； f t —下降时间；moV V ∆—顶部斜降；momV V ∆—波形过冲量。
全国电子竞赛放大器类赛题
“放大器类”赛题2.1.1 “放大器类赛题” 历届都有在9届电子设计竞赛中，“放大器类赛题” 除了1994年外，其它每届都有，共有9题：①实用低频功率放大器（1995年A题）；②测量放大器（1999年A题）；③高效率音频功率放大器（2001年D题）；④宽带放大器（2003年B题）；⑤程控滤波器（2007年D 题本科组）；⑥可控放大器（2007年I题高职高专组）；⑦宽带直流放大器（2009年C题）；⑧数字幅频均衡的功率放大器（2009年F题）；⑨低频功率放大器（2009年G题）。
其中：与音频功率放大器有关的有4题。
与宽带放大器有关的有2题。
与直流、低频放大器有关的有3题。
比较历届赛题可以看到，“放大器类”赛题的要求是越来越高，如：在“程控滤波器（2007年D题本科组）”中要求放大器电压增益为60dB，输入信号电压振幅为10mV。
制作“简易幅频特性测试仪”，其扫频输出信号的频率变化范围是100Hz～200kHz，频率步进10kHz。
在“数字幅频均衡的功率放大器（2009年F题）” 中要求：当输入正弦信号v i电压有效值为5mV、功率放大器接8Ω电阻负载（一端接地）时，要求输出功率≥10W。
功率放大电路的-3dB通频带为20Hz～20kHz。
功率放大电路的效率≥60％。
宽带放大器（2003年B题）”中要求3dB通频带10kHz～6MHz，最大增益≥58dB(3dB 通频带10kHz～6MHz，最大输出电压有效值≥6V，数字显示输出正弦电压有效值。
“宽带直流放大器（2009年C题）”中要求最大电压增益A V≥60dB，输入电压有效值V i≤10 mV。
放大器的输入电阻≥50Ω，3dB通频带0～10MHz；负载电阻（50±2）Ω，最大输出电压正弦波有效值V o≥10V。
注意：放大器同时也是各赛题中一个必不可少的组成部分。
2.1.2 常用的一些放大器（包含OP）芯片历届的“放大器类赛题” （包括其他赛题）中使用到的一些放大器（包含OP）芯片有：AD526精确程控放大器ADI公司，AD603，低噪声、90 MHz可变增益放大器.，ADI公司，AD605双通道、低噪声、单电源可变增益放大器，ADI公司，AD620低漂移、低功耗仪表放大器，增益设置范围1～10000 ADI公司， AD783，采样保持电路，ADI公司，AD811高性能视频运算放大器（电流反馈型宽带运放），ADI公司，AD818高速低噪声电压反馈型运放，ADI公司，AD8011 300 MHz、1 mA 电流反馈放大器，ADI公司，AD8056双路、低成本、300 MHz电压反馈型放大器ADI公司，AD8564，四路7 ns单电源高速比较器，ADI公司，AC524/AC525 5~500 MHz级联放大器，teledyne 公司，BUF634，250mA高速缓冲器，TI公司，/cnCA3140单运算直流放大器，Intersil Corporation，HFA1100 850MHz、低失真电流反馈放大器，Intersil Corporation，INA118精密低功耗仪表放大器，TI公司，/cnLF356 JFET输入运算放大器，National Semiconductor Corpora，LM311具有选通信号的差动比较器，National Semiconductor Corpora，LF356，JFET输入运算放大器，National Semiconductor Corpora，LM393电压比较器，National Semiconductor Corpora，LM7171高速电压反馈运算放大器，National Semiconductor Corpora，LM358/LM158/LM258/LM2904双运算放大器，National Semiconductor Corpora，LM2902,LM324/LM324A,LM224/ LM224A四运算放大器，National Semiconductor Corpora，LT1210 1.1A，35MHz电流反馈放大器，linear公司，/product/LT1210 MAX4256，UCSP封装、单电源、低噪声、低失真、满摆幅运算放大器，Maxim公司，MAX912, MAX913单/双路、超高速、低功耗、精密的TTL比较器，Maxim公司，MAX477 ，300MHz、高速运算放大器，Maxim公司，MAX427/ MAX437低噪声、高精度运算放大器，Maxim公司MAX900高速、低功耗、电压比较器，Maxim公司NE5532双路低噪声高速音频运算放大器，TI公司，/cnNE5534低噪声高速音频运算放大器，TI公司，/cnOP27低噪声、精密运算放大器ADI公司，OP37低噪声、精密运算放大器ADI公司，OPA637，精密、高速、低漂移、高增益放大器，TI公司，/cnOPA637，精密、高速、低漂移高增益放大器，TI公司，/cnOPA642高速低噪声电压反馈型运放，TI公司，/cnOPA690，宽带50MHz、电压反馈运算放大器，TI公司，/cnOPA690 高速、电压反馈型运放（大于等于50MHz），TI公司，/cn PGA202KP，数字可编程仪表放大器，TI公司，/cnTHS3091单路高压低失真电流反馈运算放大器，TI公司，/cnTHS3092高压低失真电流反馈运算放大器，TI公司，/cnTL084，JFET 输入运算放大器，TI公司，/cnµA741标准线性放大器，TI公司，/cn以上各放大器IC和OP的更多资料，可以登录有关网站查询得到（以运算放大器的型号为关键词）。
电路中的放大器有哪些分类
电路中的放大器有哪些分类在电路中，放大器是一种常见的电子设备，用于增加信号的幅度，从而提供更强的输出。
放大器可以根据其工作原理和设计特点进行分类。
本文将介绍几种常见的电路中的放大器分类。
1. 按照工作原理分类：放大器可以根据其工作原理分为线性放大器和非线性放大器。
1.1 线性放大器：线性放大器是指输出信号的幅度与输入信号的幅度成正比，而且输出信号不会发生失真。
常见的线性放大器有：- 电压放大器（Voltage Amplifier）：将输入电压信号放大，输出为电压信号。
- 电流放大器（Current Amplifier）：将输入电流信号放大，输出为电流信号。
- 功率放大器（Power Amplifier）：将输入信号放大到更高的功率水平。
1.2 非线性放大器：非线性放大器是指输出信号的幅度与输入信号的幅度存在非线性关系，输出信号可能发生失真。
常见的非线性放大器有：- 压控放大器（Voltage-Controlled Amplifier）：输出信号的幅度受控制电压的变化而变化。
- 流控放大器（Current-Controlled Amplifier）：输出信号的幅度受控制电流的变化而变化。
- 反馈放大器（Feedback Amplifier）：通过对输出信号进行反馈控制来实现放大功能。
2. 按照放大器的频率范围分类：放大器也可以根据其工作频率范围进行分类，常见的分类有低频放大器、中频放大器和射频放大器。
2.1 低频放大器：低频放大器主要用于放大低频信号，其频率范围一般在几赫兹（Hz）到几千赫兹（kHz）之间。
2.2 中频放大器：中频放大器广泛应用于无线通信和广播领域，其频率范围通常在几千赫兹（kHz）到几百兆赫兹（MHz）之间。
2.3 射频放大器：射频放大器主要用于无线通信和雷达等应用中，其工作频率范围一般在几百兆赫兹（MHz）到几十吉赫兹（GHz）之间。
3. 按照放大器的类型分类：另外，根据放大器的性质和应用领域，还可以将放大器分为几类，如以下几个例子所示：3.1 差分放大器（Differential Amplifier）：差分放大器是一种常见的放大器电路，具有良好的抗干扰性能和共模抑制能力，常用于模拟信号的放大。
功率放大器的分类及区别
功率放大器的分类及区别作者：徐冬梅陈新来源：《中国科技博览》2019年第10期[摘要]功率放大器主要是用于向负载提供足够大的信号功率的放大器，简称功放。
与其它放大器没有本质的区别，只是功率放大器不是单纯的追求输出高电压和高电流，而是在电源一定的情况下，尽可能输出功率最大。
本文就目前市面上常见的几种功率放大器进行了详细分析。
[关键词]功率放大器静态工作点功耗失真中图分类号：TP941 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）10-0075-011、功率放大器的分类根据晶体管工作在放大状态时的电压和电流大小（即晶体管的静态工作点的位置）的不同，可将功率放大器分为甲类、乙类、甲乙类、丙类、丁类等。
1.1甲类放大器就是给放大管加入合适的静态偏置电流使静态工作点Q一直位于晶体管的放大区（线性区），在整个周期内都有电流流过晶体管的电路。
它可同时放大输入信号的正负半周，并且放大电路的电源始终给电路供电。
甲类放大器是所有功率放大器中效率最低的电路，因此同等输出功率下甲类放大器体积大、发热量高，但甲类放大器又是所有放大器中线性最好的，失真度最小，一般多用于小信号低频无失真放大。
甲类放大器的主要特点如下：（1）在音响系统中，甲类功率放大器的音质最佳。
在整个输入信号的周期内产生非线性失真度很小，这是甲类放大器的最大优点。
（2）信号在整个周期内用同一只晶体管来放大，在不产生非线性失真的情况下，放大器的输出功率受到了限制，故一般情况下该输出功率不可能做得很大。
（3）晶体管的静态工作电流比较大，在有无输入信号的情况下都消耗偏置电源能量，故静态功耗较大。
1.2.乙类（B类）放大器乙类放大器是指三极管所加静态偏置电流为零，且用两只性能对称的三极管来分别放大信号的正、负半周。
一个管子只能在信号的半个周期内导通，而在另外半个周期内截止，两个管子不能同时工作，最终在放大器的负载上将输出正、负半周信号合成一个完整的周期信号，即采用了互补式输出结构。
低频功率放大器概述
7.Байду номын сангаас.2 低频功率放大器的分类
动画 低频功率放大器的分类
一、以晶体管的静态工作点位置分类 甲类功放： 点在交流负载 1. 甲类功放 ： Q点在交流负载 线的中点， 线的中点， 电路特点： 输出波形无失真， 电路特点 ： 输出波形无失真 ， 但静态电流大，效率低。 但静态电流大，效率低。 2. 乙类功放：Q点在交流负载 乙类功放： 点在交流负载 线和I 输出特性曲线交点。 线和 B=0输出特性曲线交点。 输出特性曲线交点 电路特点：输出波形失真大， 电路特点：输出波形失真大，但 静态电流几乎等于零，效率高。 静态电流几乎等于零，效率高。 3. 甲乙类功放：Q点在交流负载线 甲乙类功放： 点在交流负载线 上略高于乙类工作点处。 上略高于乙类工作点处。 电路特点：输出波形失真大， 电路特点：输出波形失真大，静态 电流较小，效率较高。 电流较小，效率较高。
7.1 低频功率放大器概述
7.1.1 低频功率放大器及其要求 7.1.2 低频功率放大器的分类
7.1 低频功率放大器概 述
7.1.1 低频功率放大器及其要求 低频功率放大器： 低频功率放大器：向负载提供足够大低频信号功率的放 大电路。 大电路。 对功放的要求： 信号失真小 ； 有足够的输出功率 ； 效 对功放的要求 ： 信号失真小； 有足够的输出功率； 率高；散热性能好。 率高；散热性能好。
二、以功率放大器输出端特点分类 1. 2. 3. 4. 有输出变压器功放电路。 有输出变压器功放电路。 无输出变压器功放电路（ 功放电路）。 无输出变压器功放电路（OTL功放电路）。 功放电路 无输出电容功放电路（ 功放电路）。 无输出电容功放电路（OCL功放电路）。 功放电路 桥接无输出变压器功放电路（ 功放电路） 桥接无输出变压器功放电路（BTL功放电路）。 功放电路
低频功率放大器(OTL电路和OCL电路)的电路图和功率计算
Pom
(
1 2
VCC
)2
2RL
VC2C 8RL
在理想条件下，可以推得OCL电路的最大效率也为78.5﹪。
谢谢聆听
1.1 电路构成
OTL 电路原理图
单电源互补对称功率放
大电路，又称无输出变压器 功率放大电路，简称OTL电
路。电路为OTL电原理图。 与OCL电路不同的是，电路
有双电源改为单电源供电， 输出端经大电容CL与负载RL
耦合。
04
1.2 工作原理
1. 静态分析
ui=0时，IB=0，由于两管特性对称， A点的静态电
交越失真（重点现象）
在OCL基本电路中，当输入电压小于三极 管的开启电压时，VT1、VT2均截止，从而出
现如图所示的交越失真现象。一旦音频功率放
大器出现交越失真，会使声音质量明显下降。 为了避免交越失真，在实际使用的OCL电路 中，必须设置合适的静态工作点。
di
er zhang jie
第二章 节
低频功率放大器 （ＯＣＴ电路和 ＯＴＬ电路）
di
yi zhang jie
第一章 节
1.1 电路构成
OCL基本电路结构如图所示。图中VT1、VT2是一对特性对称的NPN管和 PNP管，电路工作在乙类状态。
04
1.2 工作原理
1. 静态分析
ui 0 时，由于电路结构对称，无偏置电压， IB 0，a点的静态电位Ua 0 流过 RL 的静态电流为零。因此，该电路的输出不接输出电容。
位
UA
1 2
VCC，
则CL上充有左正右负的静态电压 U CL
1
1 2
VCC
由于CL容量很大，相当于一个电压为 2 VCC 的直流电
实用低频功率放大器的设计与实现
- 1 -- 2 -- 3 -根据其中： V o 为输出电压幅值总电压增益：根据增益分配原则，前置级电压增益：前置级第二放大电路最大增益为：- 4 -0.35rt f b ×=推动管T 1、T 3的特征频率1T f 为：1160.350.351003MHz 1210T r f t b -æöæö³×=´»ç÷ç÷´èøèø输出管T 2,T 4的特征频率2T f 为：2260.350.35401MHz 1210T r f t b -æöæö³×=´»ç÷ç÷´èøèø对乙类OCL 放大器来说，根据以上计算，推动管选用对管D669、B649(180V/8A /15W)，输出管选用对管B668、B718（120V/8A/80W ），其参数可以满足要求和工程情况。
２.４ 减小失真由于采用OCL 电路，首先要保证正、负两边放大电路直流偏置的对称。
为了减少交越失真，应把T 1～T 4管子的静态工作点适当提高，并且使两组对管完全对称，解决方法一是调节R w4、R w5, 使输出点的静态电位尽量接近零。
二是采用具有负温度系数的二极管D 1、D 2 (1N4148), 同时电阻R 20,R 9,R 10构成p 型连接，R 20采用负温度系数电阻，来补偿由于温度升高引起的输出管β值增加。
运放LF365 [7]，C 8,R 27构成模拟积分器。
将功放管输出的交流成分滤除。
将直流成分反馈到U 3（NE5534A ）的输入端组成直流负反馈。
目的是减小由于无输出电容结构带来的输出直流成分。
低频功率放大器工作原理
低频功率放大器工作原理一、概述低频功率放大器是指一种用于放大低频信号的电子设备。
它主要应用于音频放大器、功率放大器等领域。
本文将详细介绍低频功率放大器的工作原理。
二、基本结构低频功率放大器通常由以下几个部分组成：1.输入级：负责接收输入信号，并将其转换为电压信号。
2.中间级：负责对输入信号进行放大。
3.输出级：负责将中间级输出的信号进行再次放大，并驱动负载。
4.电源：提供所需的电源电压和电流。
三、工作原理1.输入级输入级通常由一个差分放大器组成，其基本原理是利用两个晶体管的差分对输入信号进行放大。
当一个晶体管导通时，另一个晶体管截止，从而实现对输入信号的差分放大。
2.中间级中间级通常由多个共射极或共基极的晶体管组成。
这些晶体管通过串联或并联的方式连接在一起，形成了一个具有高增益和高线性度的电路。
其中，共射极电路适合于高增益和较小输出阻抗，而共基极电路适合于高线性度和较大输出阻抗。
3.输出级输出级通常由多个功率晶体管组成，其主要作用是将中间级输出的信号进行再次放大，并驱动负载。
功率晶体管通常采用并联的方式连接在一起，以提高功率放大器的输出能力。
同时，为了保证输出电路的稳定性和可靠性，还需要添加一些保护电路，如过流保护、过温保护等。
4.电源电源通常由多个变压器、整流器、滤波器等组成。
其中，变压器主要用于将交流电压转换为所需的直流电压和直流电流；整流器则负责将交流信号转换为直流信号；滤波器则负责去除直流信号中的杂波和噪声。
四、总结低频功率放大器是一种用于放大低频信号的电子设备。
它通常由输入级、中间级、输出级和电源四部分组成。
其中，输入级主要负责接收输入信号，并将其转换为电压信号；中间级负责对输入信号进行放大；输出级负责将中间级输出的信号进行再次放大，并驱动负载；而电源则提供所需的电源电压和电流。
在实际应用中，还需要根据具体的需求进行设计和调整，以达到最佳的性能和效果。
实用低频功率放大器的设计
低频条件下可达到一７２ ｄＢ。在１００ ｋＨｚ条件下为一
６２ ｄＢ；加入ＰＳＲ提高电路后，电压基准源的电源
『３１
杨金梅，唐祯安．采用曲率补偿的高ＰＳＲＲ基准电压源 ［Ｊ】．微电子学，２００９，３９（１）：ｘｘ
抑制比达到一１０１ｄＢ，在１００ ｋＨｚ的条件下，仍然 能够达到一８１ ｄＢ。可以看出。引入ＰＳＲ提高电路 后，其ＰＳＲ提高了２９
２・４
ＡＤ转换电路的设计 此工作可由单片机内部的１０位Ａ信号的
（下转第５４页）
ＬＣＤｌ２８６４Ｒ
成．但实验发现，单片机的１０位ＡＤ芯片的处理 效果不是很好。因此本设计采用了两个ＡＤ转换 芯片来对负载输出的信号进行转换，并使用单片 机控制计算，然后送人液晶显示其功率和效率。
Ｍｓｐｓ
ＡＤＣ的系统要求。
参考文献
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【１】
周永峰，等．一种用于ＣＭＯＳＡ／Ｄ转换器的带隙基准电 压源叨．微电子学，２００９，３９（１）：ｘｘ
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刘源．型ＰｉｐｅｌｉｎｅＡＤＣ系统建模与优化方法［Ｄ】．成都： 电子科技大学．２００７．
５０
ＹＪＢＧ ＢＪｌ）Ｌ同Ｄ
图７液晶显示电路
万 方数据
电子元嚣件主用
２０１０．３舢．ｅｃｄａ．ｃｎ
第１２卷第３期
２０１０年３月
电子元器件主硐
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ＆Ｄｅｖｉｃｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ
Ｖ０１．１２ Ｎｏ．３ Ｍａｒ．２０１０
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结束语
低频功率放大器报告要点
低频功率放大器摘要近几十年来在音频领域中，A类、B类、AB类音频功率放大器一直占据比较重要的地位，其发展经历了这样几个过程：所用器件从电子管，晶体管到集成电路过程；电路组成从单管到推挽过程；电路形式从变压器到OTL、OCL、BTL 形式过程。
其最基本类型是模拟音频功率放大器，本文介绍了一款采用集电极输出，并具有补偿和调零功能的实用低频功率放大器的设计过程。
该设计包括前置放大、功率放大、电源、功率显示四个部分。
前级放大采用集成运放电路，给输入信号一定的电压放大；功率部分采用了差分放大电路推动后级场效应管，使其输出功率达到预期要求；电源是用双输出变压器、稳压管等元器件组成；功率显示这个部分，采用数码管显示。
引言将输入信号放大并向负载提供足够大功率的放大器叫功率放大器。
由于功率放大器运行中的信号幅度(电压、电流)大，其突出的问题是要解决非线性失真和各种瞬态失真。
所以，功率放大器的主要任务是在不失真前提下放大信号的功率。
一般在电路结构上采用不同形式，来减小信号的失真，提高输出功率，满足人们对音响设备的不同需求。
一、 方案设计1.1 总体方案设计低频功率放大器，其原理如图1.1所示。
前置放大电路主要完成对小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带要宽，噪音要小;功率放大电路决定了整机的输出功率、非线性失真系数等指标，要求效率高尽可能，失真尽可能小、输出功率大。
设计时首先根据技术指标要求，对整机电路作出适当安排，确定各级的增益分配，然后对各级电路进行具体的设计。
因W 5P 0≥，所以此时的输出电压V 3.6R P U L o o ≥=，要使输入5mV 的信号放大到输出的8V ，所需的总放大倍数为1260mV53V .6u u A i o u =≥=图1.1 低频功率放大器原理框图1.2 前置放大器的设计由于输入的音频信号非常微弱，故一般在功率放大电路前面加一个前置放大器。
方案一：如图1.2所示，利用节型场效应管2SK30作为前置放大。
otl低频功率放大电路
otl低频功率放大电路OTL低频功率放大电路是一种常用的放大电路，它具有功率放大和频率响应宽的特点，被广泛应用于音频放大、音响系统等领域。
OTL低频功率放大电路是指输出变压器耦合的低频功率放大电路。
其中，OTL是Output Transformer Less的缩写，意味着该电路不使用输出变压器。
相比于传统的输出变压器耦合放大电路，OTL低频功率放大电路具有以下优点：OTL低频功率放大电路无需使用输出变压器，因此可以减小整个电路的尺寸和重量，提高电路的可靠性和稳定性。
输出变压器是传统放大电路中的关键元件之一，它不仅增加了电路的成本和复杂度，还容易产生磁耦合噪声和非线性失真。
而OTL低频功率放大电路通过直接驱动负载，避免了输出变压器带来的问题。
OTL低频功率放大电路具有较宽的频率响应范围。
传统输出变压器耦合放大电路由于输出变压器的特性限制，频率响应范围较窄。
而OTL低频功率放大电路通过合理设计电路，可以实现更为平坦的频率响应特性，从而保证音频信号的高保真放大。
OTL低频功率放大电路具有较低的内阻和较高的输出功率。
由于不使用输出变压器，OTL低频功率放大电路的输出电阻较小，可以更好地适应不同负载的要求。
同时，OTL低频功率放大电路采用了高电压电源供电，可以达到较高的输出功率，满足音响系统对于音量和动态范围的要求。
在实际应用中，OTL低频功率放大电路通常由输入级、驱动级和输出级组成。
输入级负责将输入信号经过放大，驱动级负责将放大后的信号驱动输出级，输出级负责提供足够的功率驱动负载。
其中，输入级和驱动级可以采用晶体管、场效应管等放大元件，输出级可以采用功率晶体管、功率MOS管等。
需要注意的是，OTL低频功率放大电路在设计和应用过程中需要考虑电路的稳定性、线性度和功率适配等问题。
尤其是在大功率放大和负载阻抗匹配方面，需要合理选择放大元件和输出级电路，以确保电路的性能和可靠性。
OTL低频功率放大电路作为一种常用的放大电路，具有功率放大和频率响应宽的特点。
低频功率放大器报告
2013年课程设计实验报告实用低频功率放大器学院：班级：姓名：学号：序号：一、任务：设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。
其原理示意图如下：二、技术指标：1.基本要求：（1）在放大通道的正弦信号输入电压幅度为（50~700）mV，等效负载电阻RL为8Ω下，放大通道应满足：a.额定输出功率POR≥10W;b.带宽BW≥(50~10000)HZ;c.在POR下和BW内的非线性失真系数≤3%;d.在POR下的效率≥55%;e.在前置放大处级输入端交流短接到地时，RL=8Ω上的交流声功率≤10mV（2）自行设计满足本设计任务要求用的稳压电源，画出实际的直流稳压电源原理图即可。
2.发挥部分（1）放大器的时间响应：a.方波产生由外供正弦信号源经变换电路产生正、负极性的对称方波;频率为1000HZ;上升和下降时间≤1us;峰—峰值电压为200mVP-P。
用上述方波激励放大通道时，在RL=8Ω下，放大通道应满足。
b. 额定输出功率POR≥10W;c.在POR下输出波形上升和下降时间≤12us;d.在POR下输出波形顶部斜降≤2%;e.在POR下输出波形过冲量≤5%;（2）放大通道性能指标的提高和实用功能的扩展（例如：提高工作效率、减小非线性失真）3.要求：设计与总结报告；方案设计与论证，理论分析与计算，电路图，测试方法与数据，结果分析，要有特色与创新主要参考元件：LM1875、LF353、LM311、UA741、NE5532三、方案设计：1.波形转换电路先经过前级放大后再直接采用施密特触发器进行变换与整形。
而施密特电路可用高精度、高速运算电路搭接而成，利用稳压管将电压稳定在6．2 V左右，然后利用电阻分压得到要求的正负对称的峰一峰值为200 mV 的方波信号。
运放选用NE5532，施密特电路采用高精度、高速运算放大器LF357。
用multisim软件画电路图如下：仿真后波形如下：产生方波2.前置放大电路选用NE5532芯片，因为NE5532具有高精度、低噪音、高阻抗、高速、宽频带等优良性能且是双运放集成，具有很高的性价比。
低频功率放大器
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第二节 互补对称功率放大器
2.工作原理 静态时：输出点电压VA=0, VA称为中点电位 动态时：
输入信号在正半周：VT1导通，VT2截止，RL上输出Vo的正半 周 输入信号在负半周： VT2导通，VT1截止，RL上输出Vo的负半 周 VT1， VT2交替工作，互相合成而工作的放大器称为互补对称 功率放大器，也称为互补推挽功率放大器
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第一节 低频功率放大器的 基本要求和分类
(4)丙类放大状态
电流流通的周期小于半个周期
最高效率可达到85 %
主要用于无线发射机中作为高频功率放大器
2.根据功率放大器的电路形式不同分类
根据功率放大器的电路形式不同分类，可分为:
①变压器耦合功率放大器;②单电源互补对称功率放大器(OTL
一、功率放大电路的基本要求 1.有足够的输出功率 为了获得足够大的输出功率，除了输入大的激励信号外，还要
求功放管的电压、足够大，接近极限运用状态。但选用功放管 时不要超过它的极限参数 2.效率要高 功率放大电路是利用三极管的电流控制作用，把电源的直流功 率转换成交流输出功率的
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第一节 低频功率放大器的 基本要求和分类
电路);③双电源互补对称功率放大器(OCL电路);④集成功率
放大器。
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第一节 低频功率放大器的 基本要求和分类
三、功率放大器的性能指标 1.输出功率 输出功率是指功放电路输送给负载的功率。 (1)额定功率：它指在一定的谐波范围内功放长期工作所能输
出的最大功率 (2)最大输出功率：当不考虑失真大小时，功放电路的输出功
低频功率放大器工作原理
低频功率放大器工作原理低频功率放大器是一种可以将输入信号放大到较大幅度的电子设备，它在音频放大、功率放大和RF信号放大等领域都有应用。
低频功率放大器一般采用晶体管或管子作为放大元件，其工作原理是将输入信号经过放大电路的放大作用后，输出信号的幅度会比输入信号大很多倍。
低频功率放大器的工作原理，可以简单地分为两个过程：放大和输出。
放大是指输入信号经过放大电路后，输出信号的幅度比输入信号大。
输出是指经过放大后的信号被输出到外部负载上。
在低频功率放大器中，放大过程主要由放大电路实现。
放大电路是由放大器管子或晶体管、电容、电感和电阻等元器件组成的。
当输入信号经过放大电路时，放大器管子或晶体管的基极或栅极会受到电压的变化，从而使其输出电流或电压发生相应的变化。
这样就实现了对输入信号的放大作用。
在放大过程中，电路中的电容和电感起到了很重要的作用。
电容可以对信号进行滤波，去掉高频杂波，保留低频信号。
电感则可以对信号进行放大，增强信号的幅度。
输出过程则是通过输出电路实现的。
输出电路一般由负载、电阻和电容等元器件组成。
当放大过程中的信号被输出到输出电路时，输出电路的电阻和电容会对输出信号进行调整，从而实现对输出信号的功率调节。
在低频功率放大器中，输出功率是一个非常重要的参数。
输出功率越大，说明放大器的功率越强，可以驱动更大的负载。
因此，在设计低频功率放大器时，需要充分考虑输出功率的大小。
低频功率放大器的设计也涉及到一些热问题。
由于放大过程中会产生热量，因此需要考虑散热问题。
在设计低频功率放大器时，需要考虑散热器的大小、散热器的材料、散热器的安装位置等因素。
低频功率放大器是一种非常重要的电子设备，在音频放大、功率放大和RF信号放大等领域都有应用。
其工作原理是通过放大电路对输入信号进行放大，然后通过输出电路将放大后的信号输出到外部负载上。
在设计低频功率放大器时，需要考虑输出功率、散热问题等因素。
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第4章低频功率放大器
【课题】
4.2常用低频功率放大器【教学目的】
1．会识读OTL、OCL功放电路的电路图。
2．理解OCL和OTL功放电路的工作原理。
3．理解产生交越失真原因、掌握消除交越失真的方法。
4．会计算OCL、OTL功放电路的最大输出功率。
5．了解功放器件的选用及安全使用常识。
【教学重点】
1．OCL和OTL功放电路组成、主要元件的作用及工作原理。
2．消除交越失真的方法。
3．计算OCL、OTL功放电路的最大输出功率。
4．功放器件的选用及安全使用常识。
【教学难点】
1．产生交越失真的原因及消除方法。
2．OCL功放电路主要元件的作用及工作原理。
3．OTL功放电路主要元件的作用及工作原理。
【教学参考学时】
4学时
【教学方法】
讲授法、分组讨论法。
【教学过程】
一、引入新课
复习低频功率放大器的分类。
二、讲授新课
4.2.1 OCL功率放大器
一、未设偏置电路的OCL功放电路
1．电路组成特点
（1）由一对特性参数基本相同，导电类型不同的
功放管V1（NPN管）和V2（PNP管）组成的射极输
出器构成，如图4.2所示。
（2）电路输出端采用直接耦合。
（3）电路采用双电源供电。
（4）电路未设置偏置电路，静态时两功放管均处于截止状态，即电路工作在乙类状态。
2．电路工作原理
（1）静态时，由于V 1和V 2特性相同，供电电源对称，使功放管发射极到地的电压，即中点电位V A =0，功放管V 1、V 2均截止，电路中无功率损耗。
（2）当输入交流信号v i 为正半周期时, V 1正偏导通，V 2反偏截止, 信号经V 1管放大，V 1管集电极电流i c1流经负载R L ，在R L 上形成输出电压v o 的正半周，如图4.3（教材图4.6）所示，其电流方向如图4.2中箭头所示。
（3）当v i 为负半周时,V 1反偏截止,V 2正偏导通, 信号经V 2
管放大，V 2管集电极电流i c2流经R L ，在R L 上形成输出电压v o
的负半周，电流方向与正半周相反。
因此，在输入信号变化一个周期内，V 1、V 2交替半周导通，
犹如一推一挽，在负载上合成完整的信号波形。
3．电路存在交越失真
（1）交越失真
输出波形在正、负半周的交替处产生失真称为交越失真，如图4.3所示。
（2）产生交越失真的原因
电路未设置偏置电路，功放管因静态电流为零，处于截止状态。
在输入信号v i 小于死区电压时，三极管不能导通，造成两功放管在输出信号的正、负半周交接处（零点附近）电压为零，产生波形失真。
（3）克服交越失真的方法：给功放管设置适当的直流偏置，使其静态时处于微导通状态，即工作于甲乙类状态，如图4.4（教材图4.7）所示。
电路中接入二极管V 3和V 4的目的就是给功放管V 1和V 2加入直流偏置，消除电路的交越失真。
二、加有偏置电路的OCL 功放电路
1．电路组成特点
在图4.3所示电路的基础上增加了：
（1）激励管（推动管）V 5——起电压放大作
用，推动功放管工作。
（2）R 1——V 5管的集电极电阻，可将V 5放
大的电流信号转换为电压信号。
（3）V 3、V 4、R 1和R 2——构成V 1、V 2的偏
置电路，使电路工作于甲乙类状态，其目的是克V cc V cc
交越失真
图4.3
服交越失真。
（4）R 2——V 1管的发射极负反馈电阻，起稳定静态工作点和改善输出信号失真的作用。
2．工作原理
（1）在v i 的正半周（瞬时极性见图），V 5输出负极性信号，V 1反偏截止，V 2正偏导通，信号经V 2放大后，形成信号电流i C2，并在R L 两端产生负半周输出信号电压v o ，V 2的直流电源由–V cc 提供。
（2）在v i 的负半周，V 5输出正极性信号，V 1正偏导通，V 2反偏截止，信号经V 1放大后形成信号电流i C1，在R L 两端产生正半周输出信号电压v o ，V 1的直流电源由V cc 提供。
3．OCL 功放电路的输出功率和效率 （1）OCL 功放电路最大输出功率 （2）由于功放管静态时有微小的偏置电流，所以其最大效率略低于乙类。
4.2.2 OTL 功率放大器 OCL 功放电路具有低频响应好、便于集成化的优点，但需要两个独立的电源，在实际应用中不太方便。
OTL 功放电路采用单电源供电，是一种常用的功放电
路。
1．电路组成 OTL 功放电路如图4.5所示，其组成特点及元件的主要作用如下：
（1）V 1、R P1、R 1、R 2、R 3、R 5和C 2组成激励级：起电压放大作用，推动功放管工作。
其中C 2是中和电容，防止电路产生高频自激。
（2）可调电阻R P1作用：①给激励管V 1发射结提供正向偏置电压；②调节电路中点电压，使两功放
管发射极公共点（A 点）电位为电源电压的一半，即为 ；③起电压并联负反馈作用，既可稳定静态工作点又能稳定输出信号的幅度。
（3）V 3和V 4：起功率放大作用。
（4）二极管V 2和可调电阻R P2的作用：给功放管提供适当的直流偏置，使其工作在甲乙类工作状态，消除电路的交越失真。
（5）电路与负载之间的连接采用电容耦合。
输出耦合电容C 5的作用：①耦合输出信号；②因电路采用单电源供电，在V 3截止时兼作V 4的电源。
（6）C 3、R 6组成电源退耦电路，其主要作用滤除电源中的各种干扰信号。
（7）电容器C 4和电阻R 4组成自举电路，其主要作用改善输出波形的失真。
L cc om R V P 22
cc
图4.5 OTL 功放电路
2
cc V
2．电路工作原理
在v i 的负半周（瞬时极性见图4.5），V 1输出正极性信号，V 3正偏导通，V 4反偏截止，信号经V 3放大后形成信号电流i C3，经C 5耦合，在R L 两端产生正半周输出信号电压v o 。
同时，电源经V 3对C 5充电。
在v i 的正半周，V 1输出负极性信号，V 3反偏截止，V 4正偏导通，C 5经V 4向R L 放电，C 5起到负电源的作用，信号经V 4放大后，形成信号电流i C4，并在R L 两端产生负半周输出信号电压v o 。
3．OTL 功放电路的最大输出功率
4.2.3 功放器件的选用和安全使用常识
1．功放管的选用 （1）OCL 功放电路： （2）OTL 功放电路： （3）对于OCL 和OTL 功放电路，功放管选用时应注意配对原则。
2．功放管安全使用常识
（1）功放管在使用的过程中，必须采用相应的散热措施。
（2）在更换功放管时，除考虑配对原则外，还应先检查其前级推动电路或负载是否存在故障，以免更换功放器件后再次损坏。
（3）不能把两个功放管的金属外壳或散热片未经绝缘措施就直接安装到散热板（或片）上，以免造成短路。
（4）为保护功放管，在开、关功放电路的电源之前，要把功放电路的音量调至最小。
（5）不能在功放电路通电的情况下连接音箱线。
三、课堂小结
1．比较OCL 和OTL 功放电路组成、工作原理及最大输出功率的同异。
2．交越失真的产生和消除方法。
3．功放管选用及安全使用常识。
四、课堂思考
P102思考与练习题1、2、3。
五、课后练习
P108 一、填空题：5~7；二、判断题：1、3、4；三、选择题：5、6；四、技能实践题：2；五、计算题。
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