OCL功率放大器的设计报告

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模电课程设计报告《OCL功率放大器设计》

一、课程设计任务及要求

1、设计目的

①学习音频功率放大器的设计方法

②了解集成功率放大器内部电路工作原理

根据设计要求,完成对音频功率放大器的设计,进一步加强对模拟电子技术的了解

④采用集成运放与晶体管原件设计OCL功率放大器

⑤培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力

2、设计指标

①频率响应:20Hz≤f≤20KHz

②输出功率:P o > 4w

③负载电阻:R L=8Ω

④非线性失真尽量小

⑤输入信号:U i <0.1v

3、设计要求

①画出电路原理图

②元器件及参数选择

③电路的仿真与调试

分析设计要求，明确性能指标；查阅资料、设计方案分析对比。

4、制作要求

论证并确定合理的总体设计方案，绘制结构框图。

5、OCL功率放大器各单元具体电路设计。总体方案分解成若干子系统或单元电路，逐个设计，计算电路元件参数；分析工作性能。

6、完成整体电路设计及论证。

7、编写设计报告

写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。

二、总体方案设计

1、设计思路

功率放大器的作用是给负载R l提供一定的输出功率，当R I一定时，希望输出功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能小，且效率尽可能高。

由于OCL电路采用直接耦合方式，为了保证工作稳定，必须采用有效措施抑制零点漂移，为了获得足够大的输出功率驱动负载工作，故需要有足够高的电压放大倍数。因此，性能良好的OCL功率放大器应由输入级，推动级和输出机等部分组成。

2、OCL功放各级的作用和电路结构特征

①输入级：主要作用是抑制零点漂移，保证电路工作稳定，同时对前级（音调控制级）送来的信号作用低失真，低噪声放大。为此，采用带恒流源的，由复合管组成的差动放大电路，且设置的静态偏置电

OCL音频功率放大器设计实验报告

O C L音频功率放大器设计调试报告

班级 11级电子（2）班

学号 2

姓名芮守婷

2013 年 6月 5日

一、实验目的

1、通过亲自实践，用分立元件搭接焊接成一个低频功放，在使其正常工作的基础上通过调试以达到优化的目的；

2、通过此次试验验证模拟电子技术的有关理论，进一步巩固自身的基本知识和基础理论。

3、通过实验过程培养综合运用所学知识解决实际问题的工作能力；

4、同时提高提高团队意识，加强协作精神。

二、指标要求

1、输出功率：≧20W

2、负载：8欧

3、电压增益：40dB

4、带宽：10HZ~40KHZ

三、功放的分类及简单介绍

功率放大器(简称功放)的作用是给音频放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高。音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。音频频率范围约为20 Hz～20 kHz，因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应。本设计中要求设计一个实用的音频功率放大器。

功率放大电路的电路形式很多，有双电源供电的OCL互补对称功放电路，单电源供电的OTL功放电路，BTL桥式推挽电路和变压器耦合功放电路，等等。我选用的是双电源供电的OCL互补推挽对称功放电路。此推挽功率放大器的工作状态为甲乙类。推挽功率放大器的工作状态之所以设为甲乙类而不是乙类，其目的是为了减少“交越失真”。若设置为乙类状态，由于两管的静态工作点取在晶体管输入特性曲线的截止点上，因而没有基极偏流。这时由于管子输入特性曲线有一段死区，而且死区附近非线性又比较严重，因而在有信号输入、引起两管交替工作时，在交替点的前后便会出现一段两管电流均为零或非线性严重的波形；对应地，在负载上便产生了交越失真。

模拟电子技术课程设计-OCL音频功率放大器的设计

OCL（开环放大器）音频功率放大器（Power Amplifiers，简称PA）在众多影音系统

中具有重要作用，它可以将信号从入口功率放大到输出功率，提供音频设备更大的输出能力。

本文针对OCL音频功率放大器的设计，构成了一套有效的设计方案，以满足多种应用

需求。

首先，将放大器分成三个部分，即核心部分、驱动部分和外部部分。其中，核心部分

是使模拟电路正常工作的关键部件，它包括电源模块、放大电路模块和调节模块。核心部

分有效地实现了放大器发挥功能的基本规则，如输入输出参数的设计，过电流、热保护以

及通信信号的设计要求。

接着，是放大器的驱动部分，它的电路设计和实现是实现放大器功率放大功能的关键。其中包括低频网络电路、高频网络电路、振荡网络电路以及功率放大器电路。驱动部分使

用了先进的电子元件，实现了信号功率放大、音质优化和阻抗调整的功能，以便根据不同

的工作环境实现平滑的音频效果。

最后，放大器的外部部分，其设计主要包括声音控制、连接端口以及控制按钮等与用

户接口相关的内容。这些设计可以实时调整和监控放大器的工作参数，使用者可以更轻松

地使用和控制设备。

通过以上三个部分，完成了OCL音频功率放大器的基本设计方案，并通过实验确认了

其输入电平、输出电平、负载阻抗、线性度、信噪比等主要性能指标，以及高。质量的音

频失真和优良的视听效果，达到了实用的应用效果。

本文的研究主要针对OCL音频功率放大器，分析了全面覆盖其主要工作特性的设计要素，并给出了实用的设计思路，以及实验精度调节等具体实现技术，有效解决了放大器在

OCL功率放大器报告

1 绪论

驱动级应用运算放大器μA741来驱动互补输出级功放电路，功率输出级由双电源供电的OCL互补对称功放电路构成。为了克服交越失真，由二极管和电阻构成输出级的偏置电路，以使输出级工作于甲乙类状态。为了稳定工作状态和功率增益并减小失真，电路中引入电压串联负反馈。本课程设计是一个OCL功率放大器，该放大器采用复合管无输出耦合电容，并采用正负两组双电源供电。综合了模拟电路中的许多理论知识，巩固了用运放和三级管组成电路的应用，负反馈放大电路基本运算电路的性能与作用。

本设计报告首先对音频功率放大器进行了简单的介绍，选择放大电路的设计方案。选择好合理的方案后对电路的基本构成进行了分析，设计出电路图并且分析该电路，按照课程设计任务书对参数进行分析计算使电路的参数满足设计要求。并且通过ORCAD软件设计出电路图，并对所设计电路工作原理进行分析。利用ORCAD软件对所设计的电路进行模拟与仿真分析分别对静态工作点，瞬态波形分析，频率分析等，对ORCAD进行了一定的简介。然后利用PROTEL软件绘制该电路的PCB印制电路板图，并且对PROTEEL软件进行了一定的简介。最后对电路在面包板上进行连接和到实验室进行调试。写出相关总结和心得体会。

OCL功率放大器报告

1 绪论

OCL功率放大器的设计分析报告

OCL功率放大器的设计报告

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

课程设计报告

题目：由集成运放和晶体管组成的OCL 功率放大器的设计

学生姓名：郭二珍

学生学号： 1008220107 系别：电气学院

专业：自动化

届别： 2015年

指导教师：廖晓纬

电气信息工程学院制

2014年3月

OCL功率放大器的设计

学生：郭二珍

指导老师：廖晓纬

电气学院10级自动化

1、绪论

功率放大器(简称功放)的作用是给音频放大器的负载R L(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高。

OCL是英文Output Capacitor Less的缩写，意为无输出电容的功率放大器。采用了两组电源供电，使用了正负电源。在输入电压不太高的情况下，也能获得较大的输出频率。省去了输出端的耦合电容，使放大器的频率特性得到扩展。OCL 功率放大器是一种直接耦合的功率放大器，它具有频响宽、保真度高、动态特性好及易于集成化等特点。性能优良的集成功率放大器给电子电路功放级的调试带来了极大的方便。集成功率放大电路还具有输出功率大、外围元件少、使用方便等优点，因此在收音机、电视机、扩音器、伺服放大电路中也得到了广泛的应用。

功率放大器可分为三种工作状态：(1)甲类工作状态Q点在交流负载的中点，输出的是一种没有削波失真的完整信号，但效率较低。(2)乙类工作状态Q点在交流负载线和IB=0输出特性曲线的交界处，放大器只有半波输出，存在严重的失真。 (3)甲乙类工作状态Q点在交流负载线上略高于乙类工作点处，克服了乙类互补电路产生交越失真，提高了效率。

实验报告设计一台OCL音频功率放大器

实验报告

系班组实验日期年月日

姓名学号指导老师

课程设计: 设计一台OCL音频功率放大器

一﹑实验目的

1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。

2．学会OCL音频功率放大器的设计方法和性能指标测试方法。

3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。

二、实验仪器

4.7KΩ，47KΩ，4.3KΩ，6.8 KΩ，10 KΩ，22Ω，220Ω，0.5Ω，8Ω电阻；0.01uF，10uF，200uF的电容；D772，B882，TIP41C三极管；二极管；TL082芯片；可变1 KΩ电阻；电烙铁；锡；若干导线；剪刀

三、实验原理

P O = 6W

(一)选择电路形式

（二）、各级电压增益分配

整机电压增益： i

O um U U A = 由 L

O O R U P 2= 有 9.68*6===L O O R P U V 691

.09.6===i O um U U A 输入级、中间级、输出级增益分别为：321,,u u u A A A 有：321**u u u um A A A A = 输入级为射随器，A U1 = 1 ，

取中间级增益都为8、输出级增益为9，稍有富裕。

（三）、确定电源电压

通常取最大输出功率P om 比P o 大一些

W P P O Om 96*5.1)2~5.1(===

最大输出电压可由P om 来计算（峰值）

128*9*22===L om om R P U V p

考虑到晶体管饱和压降及发射极限流电阻上的压降，电源电压V cc 要大于U om ，一般为： ===128

实验四-OCL互补对称功率放大电路

•
•
• 为了克服这个缺点，在T2、T3的基极之间接入一个导通支路，使静态时存在一个较小的电流从 +Vcc流经D1、D2，在T1和T2的基极之间产生一个电位差，故静态时两个三极管已有较小的基极电流，因而两管也各有一个较小的集电极电流。当输入正弦电压UI时，在正、负半周两管分别导电的过程中，将有一段短暂的时间T1、T2同时导通，避免了两管同时截止，因此交替过程比较平滑，减少了交越失真。
无输出电容低频功率放大器即“OCL”功率放大电路。
OCL功率放大电路采用互补输出级电路，能带动
较小的负载和输出较大的功率。
OCL电路采用直接耦合方式，省去了输出电容，
易于采用深度负反馈，因而具有体积小，频率响应
好，非线性失真小等优点。
实验原理电路图
前置放大级
本实验电路如图4-1所示：
在实验原理图中集成运放是前臵放大级，当输入端加上正弦输入电压UI时，在正半周， T1、T3导通， T2、T4 截止；在负半周， T2、T4导通， T1、T3 截止。负载电阻RL上的电流是ie3和ie4的组合，即iL≈ ie3 – ie4 。
5.观察末级工作状态对交越失真的影响：
将b1和b2短路后与运放的输出端相连接，在放大电路输入端输入f＝1KHz、Vi＝100mV的低频信号，用示波器并画出输出波形的交越失真情况。将两种情况下的波形记入表4－4。

程控音频OCL功率放大器

课程设计任务书

学生姓名: 专业班级：

指导教师：刘雪冬工作单位：武汉理工大学题目: 程控音频OCL 功率放大器

初始条件：

用仿真软件对电路进行验证，使其满足以下要求：

1) 失真度≤3%时，输出功率P 0≥7.5W ；

2) 频率响应为(20~22000)Hz ；

3) 在信号源的幅度和频率固定为某一值时，可以设置输出功率，并实时测量、显示输出功率，显示的输出功率(P s )与设定功率(P g )的相对误差为。 ()3%s g

g P P P -≤

要求完成的主要任务:

设计一个功率可程控、有输出功率显示的OCL 音频功率放大器电路。后级OCL 功率放大部分用分立元件制作，供电电源为±15V ，输入信号电压幅度为(10~1000)mV rms ，负载为为8欧电阻。

指导教师签名：年月日

系主任（或责任教师）签名：年月日

摘要

本程控音频OCL 功率放大器用单片机作为主控制器，通过数字电位器AD5220对信号增益进行调整，准确控制OCL 输出功率。在交流信号输入端短路接地时，可使得输出端交流信号小于3 ;频率响应在（20～22000）Hz 范围内，实现了输出信号无失真。关键词：OCL 功放，程控。

ABSTRACT

Programme-controlled Audio OCL Power AmplifierAbstract: The

programme-controlled Audio OCL power amplifier is basedon a MCU controller. It can control output power of OCL nicety bydual digital potentiometer AD5520. When a short circuit is caused at AC signalinput port , the output AC signal is lower than 2 .And outputsignal is not distortion between 20 to 22000Hz.Keywords: OCL Power Amplifier，Programme-controlled.

OCL_低频功率放大器设计报告

1设计的目的及任务 (1)

1.1 课程设计的目的 (1)

1.2 课程设计的任务 (1)

1.3 课程设计的要求及技术指标 (1)

2 OCL低频信号放大器的总方案及原理框图 (1)

2.1 系统概述 (1)

2.2方案选择及原理框图 (3)

3 各部分电路设计 (6)

3.1各个单元电路的设计 (6)

3.2电路的参数选择及计算 (10)

3.3 总电路图 (17)

4 电路仿真 (17)

4.1 输入与输出波形对比 (18)

4.2 输入与输出功率对比 (18)

5 PCB版电路制作 (19)

5.1 绘制原理图并到处网络表文件 (19)

5.2 设置PCB的尺寸 (19)

5.3 导入网络表 (20)

5.4布局元件 (21)

5.5自动布线 (21)

6实验总结 (23)

7仪器仪表明细清单 (25)

8 参考文献 (26)

一．课程设计的目的和设计的任务

1.1 设计目的

（1）进一步熟悉和掌握模拟电子电路的设计方法和步骤掌

（2）进一步理解功率放大器的结构、组成及原理，将理论和实践相结合1.2设计任务

1.已知条件

输入电压幅值Uim<0.1V，负载电阻RL=8欧姆

2.指标要求

出功率>4W，输出电阻>40K，工作频率20HZ—20KHZ。

1.3课程设计要求

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．可对电路进行仿真

4，撰写设计报告书一份：A3图纸至少1张。报告书要求写明一下主要内容

（1）总体方案的选择和设计

（2）各个单元电路的选择和设计

（3）仿真过程的实现

二. OCL低频信号放大气的总方案及原理框图

2.1系统概述

模电课程设计——OCL功率放大器的设计

一、设计题目及要求 (1)

二、题目分析和设计思路 (1)

三、电路图及电路原理 (2)

四、电路参数确定 (4)

五、电路的功能和性能验证 (6)

六、设计成果 (6)

七、总结与体会 (9)

八、参考文献及资料 (9)

一、设计题目及要求

1. 设计题目

OCL功率放大器的设计

2. 设计要求

设计一个集成运放和晶体管组成的OCL 功率放大器。设计任务：

⑴输入信号：有效值U i < 200mV.

(2) 最大输出功率：P> 5W.

(3) 负载电阻：RL=2(n

(4) 通频带：BW=80Z H- 10KH Z

二、题目分析和设计思路

1、题目分析

OCL功率放大器是一种直接耦合的功率放大器，它具有频响宽、保真度高、动态特性好及易于集成化等特点。性能优良的集成功率放大器给电子电路功放级的调试带来了极大的方便。集成功率放大电路还具有输出功率大、外围元件少、使用方便等优点，因此在收音机、电视机、扩音器、伺服放大电路中也得到了广泛的应用。功率放大器可分为三种工作状态：(1)甲类工作状态Q点

在交流负载的中点，输出的是一种没有削波失真的完整信号。(2)乙类工作状态

Q点在交流负载线和I B=0输出特性曲线的交界处，放大器只有半波输出。(3)甲乙类工作状态Q点在交流负载线上略高于乙类工作点处。乙类互补的电路会产生交越失真，可采用甲乙类互补电路来消除。

本次题目要求设计一个集成运放和晶体管组成的OCL功率放大器，输入信

号有效值为U i <200mV最大输出功率值为P>5W且负载电阻和通频带分别为：

RL=2(n和BW=80H Z10KH对于这个题目，可根据课本上所学的知识和基本OCL电路以及集成运放的有关知识来进行设计。

OCL音频功率放大器设计实验报告

O C L音频功率放大器设计调试报告

班级 11级电子（2）班

学号 201172020247

姓名芮守婷

2013 年 6月 5日

一、实验目的

1、通过亲自实践，用分立元件搭接焊接成一个低频功放，在使其正常工作的基础上通过调试以达到优化的目的；

2、通过此次试验验证模拟电子技术的有关理论，进一步巩固自身的基本知识和基础理论。

3、通过实验过程培养综合运用所学知识解决实际问题的工作能力；

4、同时提高提高团队意识，加强协作精神。

二、指标要求

1、输出功率：≧20W

2、负载：8欧

3、电压增益：40dB

4、带宽：10HZ~40KHZ

三、功放的分类及简单介绍

OCL音频功率放大器课程设计报告

淮海工学院课程设计报告书

题目：光电子元器件认知、制作

与设计（二）——模拟电子

技术课程设计

学院：理学院

专业：光信息科学与技术

班级：

姓名：

学号：

2013年 12 月 20 日

1 绪论 (3)

2 设计的目的和要求： (3)

3 重要元器件的参考资料 (3)

3.1 UA741集成运放 (3)

3.2 三极管 (4)

3.3 电容 (4)

3.4 信号源 (5)

4 OCL系统工作原理 (5)

4.1 电路图 (5)

4.2 OCL互补对称电路特点 (6)

4.3 静态分析 (6)

4.4 动态分析 (6)

4.5 复合三极管 (7)

4.6 OCL电路的优缺点 (7)

5 元器件清单 (8)

6 电路仿真测试 (8)

6.1 仿真信号 (8)

6.2 电路图 (8)

6.3 调节放大倍数 (9)

6.4 总谐波失真 (10)

6.5 扩展OTL音频功率放大器电路 (10)

7 焊接与调试 (11)

7.1 插面包板 (11)

7.2 焊接电路 (11)

7.3 电路测试 (12)

7.5 电路板优化 (13)

7.6 制作正负直流电源 (13)

7.7 最后成品 (14)

7.8 参加光电设计大赛 (14)

8 出现的问题及解决 (15)

8.1 入手 (15)

8.2 仿真 (15)

8.3 焊接 (15)

9 总结报告 (16)

10 参考文献 (17)

评语 (18)

1 绪论

OCL功率放大电路是一种能量转换电路, 要求在失真许可的范围内, 高效地为负载提供尽可能大的功率, 功放管的工作电流、电压的变化范围很大, 那么三极

管常常是工作在大信号状态下或接近极限运用状态, 有甲类、乙类、甲乙类等各种工作方式。为了提高效率,将放大电路做成推挽式电路, 功放管的工作状态设

音频OCL功率放大器设计

电子电路设计

设计题目：音频OCL功率放大器设计

专业

班级

学号

学生姓名

设计时刻

教师评分

年月日

一、设计指标及设计要求................... 错误!未定义书签。

二、设计方案选择与比较................... 错误!未定义书签。

三、系统框图............................................................. 错误!未定义书签。

四、单元电路设计 .................................................... 错误!未定义书签。

（一）、直流稳压电源设计 ................................ 错误!未定义书签。

（二）、前置放大电路设计 ................................ 错误!未定义书签。

（三）、功率放大器设计 .................................... 错误!未定义书签。

五、电路原理总图及原理简述 ................................ 错误!未定义书签。

六、元器件明细表 .................................................... 错误!未定义书签。

七、设计小结............................................................. 错误!未定义书签。

八、参考资料和网站目录 ........................................ 错误!未定义书签。

OCL功率放大器设计

一．主要技术指标：1.最大不失真输出功率：pom≥8w;

2.负载阻抗（扬声器）：rl=10ω；

3.频率响应：f=50hz~20khz(±3db);

4.非线性失真系数：r≤功率放大器1%；

5.输出灵敏度：vi≤300mv;

6.稳定性：电源升高和降低±20%时输出零点漂移≤100mv；

7.躁声电压：vn≤15mv;

二．实验仪器：

直流稳压电源

低频信号发生器

一台

低频毫伏表示波器万用表

一台一台一块一台一台

晶体管图示仪失真度测量仪

三．实验建议：

1．认真阅读指导书中ocl电路的设计和调试方法，体会和掌握工程估算方法。

2．对各级电路展开估计，确认具体内容电路形式，选取元件参数，对主要指标校核求函数。

3．元件测试挑选，组装焊接，调试和测量电路性能指标。经

过实验，修正进度表设计方案，直至达至指标建议年才。

4．按规范写出设计报告。

四、电路设计：（一）挑选电路形式：

ocl功率放大电路通常由输入电路、激励电路、功率输出电路三部分组成。此外ocl 电路还包含一些辅助电路。如：负反馈电路、香味校正电路，自举电路等。图2.1为我采用的电路。

表明：输入级就是由t6、t8和t7、t9共同组成的无机优势互补等距电路，可以获得

很大的功率输入，电阻r12、r14用以增大复合管的穿透电流，减少电路的稳定性。偏置

电路用三极管t5共同组成恒压电路。鞭策使用t4共同组成的共射压缩电路。

输入级是由t1、t2、t3组成的带恒流源的差分放大电路，减小直流漂移，并且引入

深度负反馈，进一步稳定输出点的静态零电平。

（二）确认电源电压

模电课程设计报告-OCL功率放大器设计

### 一、引言

本次报告来介绍OCL功率放大器的设计过程，并重点分析其关键参数对于功能和性能

的影响。OCL功率放大器是一种类比电子技术，它的功能是加大一小信号的幅度，使之变

为的足够的电压大小，以驱动控制电路中的外部元件，如控制独立放大器等。它最常用在

收音机和其他电子设备中。

### 二、原理概述

OCL功率放大器是在反馈电路中使用单端稳压器来控制电路的输入和输出电压。当正

反馈施加时，正向电流通过负反馈的两个外置的反馈引脚Iout和Iin，它们通过单端可调稳压器，不断比较Iout和Iin的大小，并做相应的调整电路输出电压，以保证Iout=Iin，来维持电路输出不变。

由此可见，OCL功率放大器存在三种关键参数：输入电阻、出口电阻和正反馈电压，

它们对设备的功能和性能具有重要影响。

### 三、参数分析

1. 输入电阻：输入电阻决定着功率放大器的电流，输入电阻越小，输出电流越大，

功率放大器的输出功率也越大。但同时要注意，过小的输入电阻会增大设备功耗，影响性能。

3. 正反馈电压：正反馈的电压是控制OCL功率放大器幅度变化的重要参数，若反馈

电压太小，放大器就无法放大，若反馈电压太大则放大器的稳定性可能下降。因此，选取

合理的正反馈电压是很重要的。

### 四、结论

以上分析表明，OCL功率放大器的参数有输入电阻、出口电阻和正反馈电压，它们决

定着放大器的性能和功能，需要在设计时进行合理设置和把握，以保证OCL功率放大器的

正常使用和更好的性能。

OCL功率放大器的设计报告

模电课程设计报告《OCL功率放大器设计》

OCL音频功率放大器设计实验报告

模拟电子技术课程设计-OCL音频功率放大器的设计

OCL功率放大器报告

OCL功率放大器报告

OCL功率放大器的设计分析报告

实验报告 设计一台OCL音频功率放大器

实验四-OCL互补对称功率放大电路

程控音频OCL功率放大器

OCL_低频功率放大器设计报告

模电课程设计——OCL功率放大器的设计

OCL音频功率放大器设计实验报告

OCL音频功率放大器课程设计报告

音频OCL功率放大器设计

OCL功率放大器设计

模电课程设计报告-OCL功率放大器设计

实验报告设计一台OCL音频功率放大器