模电课程设计-功率放大器设计
模电课程设计音频功率放大器
《模拟电子课程设计》任务书一、课落款称：音频功率放大器二、技术指标：〈1〉输入信号为vi=10mV, 频率f＝1KHz。
〈2〉负载阻抗为8Ω。
〈3〉额定输出功率Po≥2W。
指导教师：学生：2020年6月29 日目录摘要这次的模拟电路课程设计题目为音频功率放大器，简称音频功放，音频功率放大器要紧用于推动扬声器发声，凡发声的电子产品中都要用到音频功放，比如电话、MP4播放器、笔记本电脑、电视机、音响设备等给咱们的生活和学习工作带来了不可替代的方便享受。
我要紧采纳了两种方式对其进行了分析和设计，一种利用了A386集成芯片对其进行放大输出，另一种是利用二极管进行偏置的互补对称电路，即分立元件进行设计放大。
期间碰到了很多问题，只是好在在教师的指导，同窗的帮忙下终于成功调试成功，听到了悦耳的嗡嗡声，设计题目也算比较圆满的完成了。
在设计的进程中，第一对自己的设计思路有个整体的熟悉，即对音频功率放大器的原理了解，在查阅了很多资料，和对实验器材有了初步了解以后，利用讲义及一些资料上所描述的同相放大电路和甲乙类互补对称功率放大电路的大体知识，通过对两种方式的对照评析确信了下面的课程设计。
整体设计步骤↓↓↓1 设计概述 1、1音频功率放大器的设计作为模拟电子课程设计课题设计，本课题提出的音频功率放大器性能指标比较低，要紧采纳理论课程里介绍的运算放大集成电路和功率放大集成电路来组成音频功率放大器。
一、一、1 设计任务和要求采纳运算放大集成电路和功率放大集成电路设计音频功率放大器，其要求如下：① 输入信号为vi=10mV , 频率f ＝1KHz;② 额定输出功率Po≥2W ； ③ 负载阻抗RL =8Ω。
1、1、2 功率放大器的大体原理音频功率放大器事实上确实是对照较小的音频信号进行放大，使其功率增加，然后输出。
其原理如图(一)所示，前置放大要紧完成对小信号的放大，利用一个同向放大电路对输入的音频小信号的电压进行放大，取得后一级所需要的输入。
模电课程设计——OCL功率放大器的设计
目录一、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。
2、设计思路首先，根据题目的分析确定目标，设计整个系统是由哪些模块组成，各个模块之间的信号传输，并设计OCL功率放大器的初步电路图。
并考虑要用到元器件有哪些？其次，对系统进行分析，根据系统功能，选择各模块所用的电路形式和其具有的功能。
模电课程设计(音频功率放大电路)
1、设计题目：音频功率放大电路2、设计任务目的与要求：要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路，负载为扬声器，阻抗8Ω。
指标：频带宽50HZ ～20kHZ ，输出波形基本不失真；电路输出功率大于8W ；输入灵敏度为100mV ，输入阻抗不低于47K Ω。
3、整体电路设计：⑴方案比较：①利用运放芯片 LM1875和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源分别接+30v 和-30v 并且电源功率至少要50w ，输出功率30w 。
②利用运放芯片TDA2030和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源只需接+19v ，另一端接地，负载是阻抗为8Ω的扬声器，输出功率大于8w 。
通过比较，方案①的输出功率有30w ，但其输入要求比较苛刻，添加了实验难度。
而方案②的要求不高，并能满足设计要求，所以选取方案②来进行设计。
⑵整体电路框图：⑶单元电路设计及元器件选择： ①单元电路设计：功率放大器按输出级静态工作点的位置可分为甲类、乙类和甲乙类三种；若按照输出级与负载的耦合方式，甲乙类又可分为电容耦合（OTL 耦合）、直接耦合（OCL 电路）和变压器耦合三种。
变压器耦合容易实现阻抗匹配，但体积大，较笨重。
又OCL电路电源输入要求较高，所以采用OTL电路。
采用单电源的OTL 电路不需要变压器中间抽头，但需要在输出端接上大电容，且低频特性不如OCL 好。
根据“虚短”、“虚断”的原理，利用电阻的比值，可求得电路所需的放大倍数，其中可加入一个电位器替代反馈电阻，这样就能够实现电路放大倍数的调整。
因为功率放大电路是追求在电源电压确定的情况下，输出尽可能大的功率，可以采取OTL电路来实现。
为了提高转换功率，我们要对电路进行改善，这主要围绕功率放大电路频率响应的改善和消除非线性失真来改进电路，因此要用到若干个电阻电容来保护电路。
OTL电路会产生交越失真，为了消除这种失真，应当设置合适的静态工作点，使电路中的两只放大管均工作在临界导通或微导通的状态，这可以通过加入两个二极管来实现，因为二极管具有单向导电性。
模电课程设计音响放大器(功率放大器)(最全)word资料
沈阳工业大学信息科学与工程学院设计题目：音响放大器专业：小组成员：2021年11月29日第一章方案设计与论证1．基本要求：（1）正弦信号输入电压幅度为5～700mV，等效负载电阻为R L为8Ω条件下，应满足：①额定输出功率P OR ≥10W；②带宽B W ≥50～10 000Hz；③在P OR下和B W内的非线性失真系数≤ 3%；④在P OR下的效率≥ 55%⑤在前置放大级输入端交流短接到地时，R L=8Ω上的交流声功率≤10mW；⑥整体电路的联调与试听。
（2）设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源2．设计方案：由于设计要求不是对单一信号频率实施放大，而是对一个输入电压变化幅度大（5—700mV）,频带范围宽（50—10000Hz）的频带信号实施功率放大，所以不能只从简单的功率放大上考虑，至少应从以下几方面作较为全面的考虑：1、解决本设计的电路对信号源，尤其是信号幅度小的时候的影响。
2、要求对整个频带内不同频率成分，不同电压幅度信号都要均匀放大。
因此，本设计所要求的功率放大电路，应该是一个既能有效实施隔离，完成电路阻抗匹配；又能在所规定的频带内进行信号均衡放大额定一种实用型电路。
所以将输入信号通过均衡电路处理之后，送入功率放大器，提升到所需的额定输出功率。
依据设计要求，我们可确定音响放大器的基本组成框图如下，电路由话音放大器、电子混响器、前置放大器、音调控制器、功率放大器以及稳压电源组成：话音放大器：话音放大器的作用是不失真地放大音频信号。
电子混响器：电子混响器是用电路模拟声音的多次反射，产生混响效果，使声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。
混合前置放大器：混合前置放大器的作用是将音乐信号和电子混响后的声音信号混合放大。
音调控制器：音调控制器主要是控制、调节音响放大器的幅频特性。
功率放大器：功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL提供一定的输出功率。
第二章各模块电路原理与仿真1、话音放大器由于话筒的输出信号一般只有5mV左右，而输出阻抗达到20K 亦有低输出阻抗的话筒如（20欧，200欧等），所以话筒放大器的作用是不失真地放大声音信号（最高频率达到10KHz）。
模电课设报告-音频功率放大器1
模电课设报告-音频功率放大器11.设计思路此次课程设计要求我们做一款音频功率放大器，通过在网上查找资料，我们发现TDA203是一款性能十分优良的功率放大集成电路，其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小，在目前流行的数十种功率放大集成电路中，规定瞬态互调失真指标的仅有包括TDA2030在内的几种。
TDA2030集成电路的另一特点是输出功率大，而保护性能以较完善。
根据掌握的资料，在各国生产的单片集成电路中，输出功率最大的不过20W，而TDA 2030的输出功率却能达18W，若使用两块电路组成BTL电路，输出功率可增至35W。
另一方面，大功率集成块由于所用电源电压高、输出电流大，在使用中稍有不慎往往致使损坏。
然而在TDA2030集成电路中，设计了较为完善的保护电路，一旦输出电流过大或管壳过热，集成块能自动地减流或截止，使自己得到保护（当然这保护是有条件的，我们决不能因为有保护功能而不适当地进行使用）。
TDA2030集成电路的第三个特点是外围电路简单，使用方便。
现有的各种功率集成电路中，它的管脚属于最少的一类，总共才5端，外型如同塑封大功率管，这就给使用带来不少方便。
TDA2030在电源电压±14V，负载电阻为4Ω时输出14瓦功率（失真度≤0.5％）、在电源电压±16V，负载电阻为4Ω时输出18瓦功率（失真度≤0.5％）。
该电路由于价廉质优，使用方便，并正在越来越广泛地应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中。
该电路可供低频课程设计选用。
12.电路选择通过学习模电，我们对OCL、OTL和BTL 功率放大电路有的一定的认识，经过比较，我们决定选择其一进行设计。
下面是对三个功放电路的比较及介绍：2.1 OCL电路简介：OCL电路称为无输出电容功放电路，是在OTL 电路的基础上发展起来的。
主要特点：1采用双电源供电方式，输出端直流电位为零；由于没有输出电容，低频特性很好扬声器一端接地，一端直接与放大器输出端连接，因此须设置保护电路；2具有恒压输出特性；允许选择4Ω、8Ω或16Ω负载；3最大输出电压振幅为正负电源值，额定输出功率约为/(2RL)2.2 OTL电路简介：OTC称为无输出变压器功放电路。
模拟电路课程设计报告-OTL功率放大器设计报告
课程设计任务书内容摘要音频功率放大器电路是音响系统中不可缺少的重要部分，其主要任务是将音频信号放大到足以推动外接负载，如扬声器、音响等。
功率放大器的主要要求是获得不失真或较小失真的输出功率，讨论的主要指标是输出功率、电源提供的功率。
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。
OTL 功率放大器，它具有非线性失真小，频率响应宽，电路性能指标较高等优点，也是目前OTL电路在各种高保真放大器应用电路中较为广泛采用的电路之一。
本设计所用的集成电路功率放大器主要有TDA2030a构成，TDA2030a是一块性能十分优良的功率发大集成电路，其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小，内部设有过热保护，外围电路简单，可以做OTL使用，也可做OCL使用。
关键字： OTL功放、OCL功放目录课程设计任务书----------------------------------------------2内容摘要----------------------------------------------------------------3一、设计任务和要求-------------------------------------------------5二、总体方案设计-----------------------------------------------------52.1电路设计方案-----------------------------------------------------5 2.11 集成功率放大器的选择------------------------5 2.12 TDA2030A简介---------------------------------5 2.13 TDA2030A集成功放的典型应用-------------------6 2.14 单电源供电音频功率放大器---------------------72.2电路图-----------------------------------------8三、电路仿真---------------------------------------83.1电路仿真测试-----------------------------------83.2器件选择---------------------------------------9四、电路的安装与调试------------------------------94.1 电路板的焊接与安装----------------------------94.2 电路板的测试---------------------------------10五、总结-----------------------------------------10六、参考文献-------------------------------------11一、设计任务和要求1、采用全部或部分分立元件电路设计一种音频功率放大器。
模电课程设计——OTL音频功率放大器
OTL—音频功率放大器一、设计任务与要求1.设音频信号为vi=10mV, 频率f＝1KHz;2.额定输出功率Po≥2W；3.负载阻抗RL=8Ω；4.失真度γ≤3%；5.用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源二、设计思路：1.功率放大器的作用是给负载RL 提供一定的输出功率，当RL 一定时，希望输出功率尽可能大，输出信号的非线性失真可能小，且效率尽可能高。
由于OTL 电路采用直接耦合方式，为了保证电路工作稳定，必须采取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OTL 功率放大器应由输入级、推动级和输出级等部分组成。
2. OTL 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，由复合管组成的差模放大电路，且设置的静态偏置电流较小。
2) 推动级的作用是获得足够高的电压放大倍数，以及为输出级提供足够大的驱动电流，为此，可采用带集电极有源负载的共射放大电路，其静态偏置电流比输入级大。
3) 输出级的主要作用是级负载提供足够大的输出信号功率，可采用由复合管构成的甲乙灯互补对称功放或准互补功放电路。
此外，还应考虑为稳定静态工作点须设置直流负反馈电路，为稳定电压放大倍数和改善电路性能须设置交流负反馈电路，以及过流保护电路等。
电路设计时，各级应设置合适的静态工作点，在组装完毕后须进行静态和动态测试，在小型不失真的情况下，使输出功率最大。
动态测试时，要注意消振和接好保险丝，以防损坏元器件。
三、1 直流电源部分（1）变压：用变压器（220~15 的变压器）将交流220 变为副边电压U2=15v，（2）整流部分：用桥式整流法对交流进行整流，（用1N4007 二极管）整流后电压为Uo1=0.9U2=13.5V（3）滤波部分：用大电容（4700uf 的电解电容），因为设计中要求输出正负12V 所以要用两个大电容，滤波之后电压为Uo2=1.2U2=18V （4）稳压：分别用LM7812 和LM7912 进行稳压，将电压稳定在正负12V，要注意对稳压块的保护，所以安装保护二极管，最后的输出部分应装发光二极管，观察电路是否导通。
模电课程设计报告--迷你双声道功率放大器
模电课程设计报告--迷你双声道功率放大器引言迷你双声道功率放大器是一种能够增强音频信号电压和功率的电路，常用于音响设备和低功率音频放大器中。
在本课程设计报告中，我们将设计一个迷你双声道功率放大器电路，目标是实现高质量音频放大和低功率损耗。
1. 设计目标本次设计的目标是设计一个迷你双声道功率放大器，满足以下要求：- 输入信号范围为0.1~1V- 输出功率不低于1W- 频率响应范围为20Hz～20kHz- 高品质的音频放大效果- 低功率损耗2. 设计原理迷你双声道功率放大器主要由以下几部分组成：- 输入级：负责放大输入信号，增加电压和功率。
- 驱动级：负责驱动功率管，提供足够的电流和电压。
- 输出级：负责从驱动级接收放大的信号，推动负载，实现高品质音频放大。
3. 输入级设计输入级使用了运放进行信号放大，采用了同相输入的反馈电路。
运放的增益由电阻分压产生，具有不失真、稳定可靠的特点。
4. 驱动级设计驱动级采用了功率管进行驱动。
功率管需要提供足够的电流和电压来驱动负载，因此选择了具有高功率和高转导的功率管。
5. 输出级设计输出级采用了推挽输出模式，使用了NPN和PNP晶体管进行负载的推动。
输出级的电路设计要求保证信号的线性放大和功率输出。
6. 电源设计为了保证放大器的稳定和工作效果，需要提供稳定可靠的电源。
选择了直流电源作为电源供给方式，通过稳压电路来提供稳定的直流电压。
7. 总结本次迷你双声道功率放大器的设计从输入级、驱动级、输出级和电源设计等方面进行了详细的分析和设计。
通过合理选择器件和电路参数，能够实现高质量音频放大和低功率损耗的效果。
这对于音响设备和低功率音频放大器的设计具有重要的参考价值。
模电课程设计之音频功率放大器
、设计题目：音频功率放大电路 二、设计的任务和要求1、主要要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路,负载为扬声器，阻抗8。
2、性能指标：频带宽50H Z 〜20kH Z ,输出波形基本不失真；电路输出功率大于8四输入灵敏度为100mV 输入阻抗不低于47K 。
三、原理电路和程序设计3.1、方案的确定及论证 1、OTA 互补对称功率放大器OTL 电路通常由两个对称的异型管构成，因此又称为互补对称电路，图3-1 为单电源OTL 互补对称功率 放大电路。
电路中T1是推动级（电压放大，也叫 激励级），其中Rb1、Rb2是T1的基极偏置电阻，Re 为T1发射极电阻，Rb 为T1集电极负载电阻，它们共同构成 T1的稳定静态工作点；T2、T3组成互补对称功率放大电路的输出级，且 T2、T3工作在乙类状态；C2为输出耦合电容。
功率放大器采用射极输出器，提高了输入电阻 和带负载的能力。
性能分析: 乙类互补推挽功放（OTL ）的输出功率的计算公式如下: 输出功率：P o =Ul o =Ut7R L._ 2 2 2输出最大功率：Rm=UI 。
二U O /R L =U om /2R L =V Cc /8R L11=R L显然P om 与电源电压及负载有关当输入功率为8w,阻抗8w 时，有Pom=V/8RV Cc =8*8*8 ~22.6V 则电路所需的电源为 22.6v 。
2、用集成器件实现Tda2030简介：TDA203（是德律风根生产的音频功放电路，采用 V 型5脚单列直插式塑料封装结构。
该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音 响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。
并具有内部保护电路。
电路特点:[1].外接元件非常少。
（基本应用电路图3-2 ） [2].输出功率大，Po=18W （RL 二④）。
[3].采用超小型封装（TO-220）,可提高组装密度。
[4].开机冲击极小。
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:50Hz≤f≤20KHz②额定输出功率:P o=10③负载电阻:R L=8Ω④非线性失真尽量小⑤输入信号:U i=100mv3、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流较小。
②推动级作用是获得足够高的电压放大倍数，以及为输出级提供足够大的驱动电流，为此，可采带集电极有源负载的共射放大电路，其静态偏置电流比输入级要大。
③输出级的作用是给负载提供足够大的输出信号功率，可采用有复合管构成的甲乙类互补对称功放或准互补功放电路。
模拟电子课程设计(集成功率放大器)
Hale Waihona Puke 、设计题目集成功率放大器二、设计要求
1、设计集成功率放大器电路图 2、计算最大不失真输出功率 3、计算集成功率电路的效率 4、测量输入灵敏度 5、噪声电压小于 15mv
子所承受允许最大管耗，使功率放大电路有较大功率输出而不损坏管子。
一般功率管极限功耗的大小与管子环境温度、散热途径和散热状况有关。为
了描述管子的散热情况，在管芯温度与环境温度存在的温差下，将热量传输时所
受的阻力用热阻 RT 表示，类似于电流流过导体时，存在电阻对电流阻力的概念，
与 U1-U2=IR 关系相类似，则有
(4)输入信号不要过大。
八、心得体会
通过这次设计我明白了很多，设计需要团队的合作，设计给人以创作的冲动。 在画家眼里，设计是一幅清明上河图或是一幅向日葵 ;在建筑师眼中，设计是昔 日鎏金般的圆明园或是今日一塑自由女神像;在电子工程师心中，设计是贝尔实 验室的电话机或是华为的程控交换机。凡此种种，但凡涉及设计都是一件良好的 事情，因为她能给人以美的幻想，因为她能给人以金般财富，因为她能给人以成 就之感，更为现实的是她能给人以成长以及成长所需的营养，而这种营养更是一 种福祉，一辈子消受不竭享用不尽。我就是以此心态对待此次《模拟电子技术》 课程设计的，所谓“态度决定一切”，于是偶然又必然地收获了诸多。
∫1
I C1 = I C 2 = 2π
π 0
I cm
sin ωtd( ωt
)
=
I cm π
模电课程设计报告《OCL功率放大器设计》1
电子信息工程专业模电课程设计报告班级09级通信3班学号09022030xx姓名x x设计时间2011.05.20--06.01_ __指导老师x x x华侨大学厦门工学院2011年05月29日前言摘要: 放大电路实质上都是能量转换电路。
从能量控制的观点来看，功率放大电路和电压放大电路没有本质的区别。
但是，功率放大电路和电压放大电路所要完成的任务是不同的。
对电压放大电路的主要要求是使其输出端得到不失真的电压信号，讨论的主要指标是电压增益，输入和输出阻抗等，输出的功率并不一定大。
而功率放大电路则不同，它主要要求获得一定的不失真（或失真较小）的输出功率，因此功率放大电路包含这一系列在电压放大电路中没有出现过的特殊问题，这些问题是：(1）要求输出功率尽可能大为了获得大的功率输出，要求功放管的电压和电流都有足够大的输出幅度，因此器件往往在接近极限运用状态下工作。
（2）效率更高由于输出功率大，因此直流电源消耗的功率也大，这就存在一个效率问题。
所谓效率就是负载得到的有用信号功率和电源供给的直流功率的比值。
这个比值越大，意味着效率越高。
（3）非线性失真小功率放大电路是在大信号下工作，所以不可避免地会产生非线性失真，而且同一功放管输出功率越大，非线性失真往往越严重，这就使输出功率和非线性失真成为一对主要矛盾。
但是，在不同场合下，对非线性失真的要求不同。
例如，在测量系统和电声设备中，这个问题显得很重要，而在工业系统等场合中，则以输出功率为主要目的，对非线性失真的要求就降为次要问题了。
(4)功率器件的散热问题在功率放大电路中，为了输出较大的信号功率，器件承受的电压高。
为了充分利用允许的管耗而使管子输出足够大的功率，放大器件的散热就成为一个重要问题了。
此外，在功率放大电路中，为了输出较大的信号功率，器件承受的电压要高，通过的电流要大，功率管损坏的可能性也就比较大，所以功率管的损坏与保护问题也不容忽视。
OCL功率放大器是一种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。
模电课程设计报告-OCL功率放大器设计
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。
大连工业大学模电课程设计功率放大器设计
目录1、设计任务书 (1)2、总体设计 (2)3、单元电路设计计算 (3)3.1 输入级 (3)3.2 放大电路及音频控制电路 (3)3.3 功率放大电路 (6)4、调试说明 (8)5、原件明细表 (10)6、小结及讨论 (10)7、参考文献 (11)附录设计电路图 (12)设计任务书1、设计题目：设计一台OCL功率放大器。
2、技术指标：1）额定输出功率; Po；Po=10W2）负载电阻R L;R L=16Ω3)非线性失真尽量小;4)输入信号Vi<=100mv。
3、设计要求：1）进行方案论证和方案比较2）分析电路的组成及工作原理3）进行单元电路设计计算4）画出整机电路图5）写出原件明细表6）小结及讨论7）写出对本书设计的心得体会总体设计音频功率放大器的基本功能是把前级送来的声频信号不失真的加以放大，输出足够的功率去驱动负载（扬声器）发出优美的声音。
放大器一般包括前置放大和功率放大两部分，前者以放大信号振幅为目的，因而又称电压放大器；后者的任务是放大信号功率，使其足以推动扬声器系统。
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，高效的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，将放大电路做成推免式电路，功放管的工作状态设为甲乙类，以减小失真。
常见的音频功放电路在连接形式上主要有双电源互补推免功率放大器OCL 、单电源互补推免功率放大器OCL 、平衡无变压器功率放大器BTL 等。
由于功放管承受大电流、高电压，因此功放管的保护与散热问题必须重视。
OCL 电路由于性能比较好，所以广泛的应用在高保真扩音设备中。
本课题输出级选用OCL 功率放大器，偏置电路选用甲乙类功放电路。
为了使电路简单，信号失真小，本电路选择反馈型音调控制电路。
为了不影响音调控制电路，要求前置输入阻抗比较高，输出阻抗低，本级电路选用场效应管共源放大器和源级跟实际的音频放大电路可以有不同的结构方案，下面根据由集成运放和晶体管的电路形式如附录电路图6.1所示进行设计。
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模电课程设计-功率放大器设计《电子技术Ⅱ课程设计》报告姓名学号院系自动控制与机械工程学院班级核电一班指导教师2014年 6月目录一、设计的目的 (1)二、设计任务和要求 (1)三、课程设计内容 (1)1. Multisim仿真软件的学习 (1)四、基础性电路的Multisim仿真 (2)1.题目一：半导体器件的Multisim仿真 ·· 22.题目二：单管放大电路的Multisim仿真73.题目三：差分放大电路的Multisim仿真 (11)4.题目四：两级反馈放大电路的Multisim仿真 (14)5.题目五：集成运算放大电路的Multisim仿真 (21)6.题目六：波形发生电路的Multisim仿真 (23)五.综合性能电路的设计和仿真 (26)1.题目二：功率放大器的设计 (26)六、总结 (29)七、参考文献 (29)一、设计的目的该课程设计是在完成《电子技术2》的理论教学实践，掌握电子电路计算机辅助分析与设计的基本知识和基本方法，培养综合知识应用能力和实践能力，为今后从事本专业相关工程技术打下基础。
二、设计任务和要求本次课程设计的任务是在教师的指导下，学习Multisim仿真软件的使用方法，分析和设计完成基础性的电路设计和仿真及综合性电路设计和仿真。
要求：1、巩固和加深对《电子课程2》课程知识的理解；2、会根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料；3、掌握仿真软件Multisim的使用方法；4、掌握简单模拟电路的设计、仿真方法；5、按课程设计任务书的要求撰写课程设计报告，课程设计报告能正确反映设计和仿真结果。
三、课程设计内容1. Multisim仿真软件的学习Multisim7是一个优秀的电工技术仿真软件，既可以完成电路设计和版图绘制，也可以创建工作平台进行仿真实验。
Multisim7软件功能完善，操作界面友好，分析数据准确，易学易用，灵活简便，因此，在教学、科研和工程技术等领域得到广泛地应用。
四、基础性电路的Multisim仿真1.题目一：半导体器件的Multisim仿真1.1课程设计任务1.利用Multisim观察半导体二极管的单向导电性；2.利用Multisim观察稳压管的稳压作用；1.2电路模型的建立1.2.1二极管仿真电路在Multisim中构建二极管电路，如图一所以，图中VD是个虚拟二极管，输入端加上最大=4V,频率为1kHz的正弦波电压，接入一值Uimax个虚拟示波器XSC1，这是一台双踪示波器，有A、B两个通道，A端接二极管电路的输入端，B端接电路的输出端如图一所示。
图一二极管仿真电路电路图电路仿真以后，可由示波器观察到输入、输出波形，如图二所示。
为了便于区别，用黑色线显示输入波形，用红色线显示输出波形。
由图可见，输入信号是一个双向的正弦波电压，而经过二极管以后，在输出端得到一个单方向的脉动电压，可见二极管具有单向导电性。
图二波形图1.2.2 稳压管仿真电路在Multisim中构建稳压管电路如图三所示，图中XMM1、XMM2均为虚拟数字万用表，其中XMM1设定为直流电流表，XMM2设定为直流电压表。
分别改变直流输入电压U和负载阻值RL 的大小，测试负载两端的电压和稳压管中电流如何变化。
图三稳压管仿真电路电路图当直流输入电压U=6V，负载电阻RL=1kΩ时，电路仿真后，从虚拟仪表XMM2测得输出电压U=3.991V，从XMM1测得稳压管电流I1=12.751mA。
（如图四）图四用虚拟电压、电流表测量所得数据将直流输入电压改为U=8V，RL不变，再次进行仿真后，可测的U0=4.008V，I1=29.262mA。
(如图五)图五用虚拟电压、电流表测量所得数据再将负载电阻改为RL=500Ω，而U=6V 不变，可测得U0=3.984V，I1=8.836mA。
（如图六）图六用虚拟电压、电流表测量所得数据2.题目二：单管放大电路的Multisim仿真2.1课程设计任务1.使用Multisim绘制单管放大电路。
2.测试电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。
3.分析仿真结果。
2.2电路模型的建立2.2.1单管共射放大电路仿真电路在Multisim中构建单管共射放大电路如图七所示，电路中三极管β=50，R=300Ω。
bb’图七单管共射放大电路仿真电路电路图2.2.2静态分析在仿真电路中接入三个虚拟数字万用表，分别设置为直流电流表或直流电压表，以便测得IBQ 、ICQ和UCEQ，如图八所示。
电路仿真后，可测得IBQ=40.19礎=40.19uA，ICQ =2.007mA，UCEQ=5.979V。
图八 用虚拟仪表测量Q 点的电路和用虚拟电压、电流表测量所得数据2.2.3 观察输入输出波形在图七中的单管共射放大电路仿真后，可从虚拟示波器观察到uI 和uo的波形如图九所示。
图中黑色线显示uI 的波形，红色线显示uo的波形。
从图上可以看出，uo的波形没有明显的非线性失真，而且uI 和uo的波形相位相反。
图九uI 和uo的波形2.2.4测量电压放大倍数A ·u 、输入电阻R i 和输出电阻R o 。
将图七中的虚拟数字万用变分别设置为交流电压表或交流电流表。
由虚拟仪表测的，当U i =9.998mV 时U o =783.331mV ，I i =10.481礎=10.481uA ，（如图十）则3.78998.9331.783...-=-==UU Aio u9.9980.954k 95410.481i i ik UR I====ΩΩΩ图十 用虚拟电压、电流表测量所得数据 为了测量输出电阻R o ，可讲图七电路中的负载阻值R L 开路，此时从虚拟仪表测的U ’0=1.567V （图十一），则'1.567(1)(1)3 3.004k 0.783ooL ok U R R U=-=-⨯=ΩΩ图十一 用虚拟电压、电流表测量所得数据2.3分析仿真结果理论上，beu be 120.70.0440280=500.04mA=2mA==mA=mA==12-23V=6V26mV 26=(1)=300=963bb2// 1.52.=-==0.9630.04rrr CCBEQBQbCQ BQEQBQCQCCEQCCEQC L CQBQ mA mA uAVUIRI I I IU V IRI R R I A I --=====⨯⨯-⨯+++⨯ΩΩ⨯-⨯⨯’β（1+β）（1+50）0.042（）β（1+50）（）ibeboc77.9=//=963==3k r R R R R -ΩΩ通过比较发现，仿真出来的值与实际计算的值大约相等，只存在很小的一部分误差，可能是由于仿真设备上有一定的电阻值误差在里面。
3.题目三：差分放大电路的Multisim 仿真 3.1课程设计任务1.使用Multisim 绘制放着差分放大电路。
2.测试差分放大电路的静态工作点、差模电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。
3.2电路模型的建立3.2.1长尾式差分放大电路仿真电路在Multisim中构建一个接有调零电位器的长尾式差分放大电路如图十二所示，其中两个三极管的参数为β1=β2=50，rbb’1=rbb’2=300Ω，调零电位器RW的滑动端调在中点。
图十二长尾式差分放大电路仿真电路电路图3.2.2 静态工作点分析利用Multisim 的直流工作点分析功能测量放大电路的静态工作点。
分析如图十三：图十三 长尾式差分放大电路直流工作点分析图 可知U CQ1=U CQ2=5.89216V （对地） U BQ1=U BQ2=-40.71884mV(对地) 则112112 5.89216mA=0.204mA30CCCQ CQ CQ C V U I I R--===加上正弦输入电压利用虚拟示波器可看到图十四的波形，u C1和u I 反相，而u C2与u I 相同。
图十四u I （蓝线）u C1（黑线）、 u C2 （红线）波形图3.2.3 差模电压放大倍速Ad 、输入电阻Ri 和输出电阻Ro 。
当U i =10mV （即U i1=5mV ，U i2=-5mV ）时，由虚拟仪表（图十五）测的U o =127.517mA ，I i =169.617nA ，则o d i 3iii127.517===12.75171010== k =58.956k 169.61710U A UU RI ---⨯ΩΩ将负载电阻R L 开路，测的U ’o =510.044mV （图十六）则o oo510.044==k =59.996k 127.517L U RR U ⨯ΩΩ’（-1）（-1）20图十五用虚拟电压、电流表测量所得数据图十六用虚拟电压测量所得数据4.题目四：两级反馈放大电路的Multisim仿真4.1课程设计任务1.将开关K断开，电路中暂不引用级间反馈1.1.利用Multisim软件分析电路的直流工作点，测量无极间反馈的两级放大电路的静态工作点；1.2.加上正弦输入电压，用虚拟示波器观察第一级、第二级输出波形，并测量两级放大电路中的电压放大倍数；1.3.利用Multisim软件提供的各种测量仪表测无级间反馈的两级放大电路的输入电阻；1.4.将负载电阻断开，利用Multisim提供的各种测量仪表测无级间反馈的两级放大电路的输出电阻；2.将开关K闭合，电路引入级间反馈2.1.加上同样的正弦输入电压，用虚拟示波器观察波形，并测量两级放大电路中的电压放大倍数；2.2.利用Multisim软件提供的各种测量仪表测无级间反馈的两级放大电路的输入电阻；2.3.将负载电阻断开，利用Multisim提供的各种测量仪表测无级间反馈的两级放大电路的输出电阻；4.2电路模型的建立4.2.1电压串联负反馈放大电路仿真电路在Multisim中构建两级电压串联负反馈放大电路，如图十七所示，其中两个三极管均为β=100，rbb’=300Ω，Cb’c=4pF，Cb’e=41pF。
图十七电压串联负反馈放大电路仿真电路电路图4.2.2将开关K断开，电路中暂不引入级间反馈。
4.2.2.1利用Multisim的直流工作点分析功能，测量无级间反馈时两级放大电路的静态工作点，分析结果如图十八。
图十八 电压串联负反馈直流工作点分析图 可见，U BQ1=1.98414V,U EQ1=1.24924V,U CQ1=9.14568V,U BQ2=2.95917，U EQ2=2.19919V,U CQ2=7.64516V 。
4.2.2.2加上正弦输入电压，利用虚拟示波器可观察到第一级输出电压波形与输入电压反相，而第二级输出电压波形与输入电压相同（如图十九）。
两个放大级的输出波形均无明显的非线性失真。
当U i =4.999mV 时，利用虚拟仪表可测的U o =644.624mV （如图二十）。