模 拟 电 子 技 术 课 程 设 计(集成功率放大器)
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。
《模拟电子技术基础》课程设计说明书高保真音频功率放大器
课程设计任务书学生姓名：专业班级：电子 0803 班指导教师：工作单位：信息工程学院题目: 高保真音频功率放大器初始条件：可选元件：集成功放LA4100或LA4102；集成功放4430；集成功放TD2030；集成功放TDA2004、2009；集成功放TA7240AP（集成功放的选择应满足技术指标）。
电容、电阻、电位器若干。
直流电源±12V可用仪器：示波器，万用表，毫伏表，万用表要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1.设计任务根据技术指标和已知条件，选择合适的功放电路，如：OCL、OTL或BTL电路。
完成对高保真音频功率放大器的设计、装配与调试。
2.设计要求输出功率10W/8Ω；频率响应20~20KHz；效率>60﹪；失真小。
选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。
（选做：用PSPICE或EWB软件完成仿真）安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。
时间安排：1、2010年1月18日集中，作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。
2、2010年1月19日，查阅相关资料，学习电路的工作原理。
3、2010年1月20日至2010年1月21日，焊接电路、调试和设计说明书撰写。
4、2010年1月22日下午课程设计成果及报告，同时进行答辩。
课设答疑地点：鉴主13楼电子科学与技术实验室。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (I)绪论 (1)1．设计内容及要求 (2)1.1 设计目的及主要任务 (2)1.1.1设计题目 (2)1.1.2 设计目的 (2)1.1.3 设计任务 (2)1.1.4主要技术指标 (2)1.2 设计思想 (3)2.电路特点分析、方案论证和确定 (3)2.1 电路特点分析 (3)2.2 方案论证 (4)2.2.1 方案一 (4)2.2.2 方案二 (6)2.3 方案确定 (7)3.电路设计、参数计算及器件选择 (8)3.1.电路设计 (8)3.1.1设计电路图 (8)3.1.2元件的选择 (8)3.2参数计算 (9)3.3核心元件——TDA2030 (10)3.3.1TDA2030简介： (10)3.3.2实物参照 (11)3.3.3电路特点： (11)3.3.4 引脚情况： (12)3.3.5注意事项： (12)4.仿真 (13)4.1仿真软件简介 (13)4.1.1Multisim公司概况 (13)4.1.2 multisim 10概述 (13)4.2电路仿真 (15)4.2.1仿真电路图 (15)4.2.2仿真调试过程 (15)5.实物展示 (17)6.课程设计心得体会 (18)参考文献 (19)元件清单 (20)设计原理图 (21)摘要本设计旨在用集成设计高保真音频放大电路，扬声器选择的是10W/8Ω，并确保输入信号在20HZ~20KHZ不失真；输出功率尽可能的大；效率更高，非线性失真要小；由于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，但随着消费的不断提升，人们对音响的要求也越来越高，所以减小失真就是设计的主要任务。
电子技术课程设计----OTL功率放大器
电子技术课程设计----OTL功率放大器课程设计报告课程名称：电子技术课程设计设计题目：OTL功率放大器课程设计摘要功率放大器的作用是给音响放大器的负载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，输出的信号的非线形失真尽可能的小，效率尽可能的高。
功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。
有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器，也有专集成电路功率放大器。
本文设计的是一个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。
文中介绍了该放大器和运用LM317三端可调正稳压器集成电路组成的可调稳压电源的具体设计。
其次本次实物产品采用PCB印制电路板制作（单面板）使其性能良好满足1课程设计设计要求和外表美观。
关键词：LM317三端可调正稳压器集成单电源供电电路；OTL功率放大电路；TDA2030音频放大器；交越失真；无输出耦合电容；输出功率；反馈网络；三端可调集成稳压电路；PCB单面板。
2课程设计目录设计要求........................................................................................................................ (1)1、方案论证与对比 (1)1.1、总体方案设计........................................................................................................................ . (1)1.2方案一........................................................................................................................ . (2)1.2 方案二........................................................................................................................ (3)1.3 两种方案的对比........................................................................................................................ .. 42、电源部分的设计 (5)2.1总体方案设计........................................................................................................................ . (5)2.2方案论证与对比........................................................................................................................ (5)2.2.1方案一........................................................................................................................ . (5)2.2.2方案二........................................................................................................................ . (6)2.2.3两种方案的对比........................................................................................................................ (7)3.单元电路设计及元器件选择和电路参数计算 (8)3.1 单元电路设计与原理说明 (8)3.2 电路参数计算........................................................................................................................ (9)3.3功率的计算........................................................................................................................ .. (9)3.4电源部分........................................................................................................................ . (10)4.2 绘制电路原理图.........................................................................................................................114.3 对实物电路进行调试并记录数据 (11)4.3.1电路调整与测试........................................................................................................................ . (11)4.3.2通电观察........................................................................................................................ . (14)4.3.3 OTL功放部分的检测.........................................................................................................................154.4 数据分析及误差分析 (15)5. 设计体会与总结 (15)6、元器件及仪器设备明细表 (16)7、参考文献........................................................................................................................ . (17)8 致谢........................................................................................................................ (18)9 附录........................................................................................................................ .. (18)附录A 相关电路图.........................................................................................................................18附录B：相关芯片资料 (20)3OTL功率放大器设计设计要求1. 额定输出功率P0>=10W2. 负载阻抗RL=8欧3. 采用全部或部分分立元件电路设计一种OTL音频功率放大器。
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≤20KHz②输出功率:P o > 4w③负载电阻:R L=8Ω④非线性失真尽量小⑤输入信号:U i <0.1v3.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Rl提供一定的输出功率, 当RI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。
模拟电子技术课程标准
《模拟电子技术》课程标准课程编号：08020041总学时数：56学时学分：3.5学分一、课程性质、目的和要求模拟电路是应用物理专业、电子信息科学与技术专业和电气控制及其自动化专业的一门重要的技术基础课程。
其目的是对电子专业的学生进行电子工程基础教育。
通过本课程的学习使学生获得电子技术必要的基本理论、基本知识、基本分析方法和基本技能，了解电子技术发展的概况及前景，为学习后续课程及从事今后的工作打下坚实的基础。
预修课程：高等数学、大学物理、电路分析二、本课程的基本内容第一章常用半导体器件6课时（一）教学目的与要求了解本征、杂质半导体的导电特性及PN结中载流子的运动；掌握半导体二极管的伏安特性及其主要参数；理解稳压管的原理及应用；了解PN结的电容效应；掌握晶体三极管的电流分配关系及放大系数；掌握晶体管的共射特性曲线；了解温度对晶体管参数的影响；掌握结型、绝缘栅型场效应管的基本结构，工作原理及相应的特性曲线，了解其与晶体管的异同点。
（二）教学的重点与难点二极管的单向导电性、稳压管的原理；三极管的电流放大原理，如何判断三极管的管型、管脚和管材；场效应管的分类、工作原理和特性曲线。
（三）课时安排：6课时（四）主要内容第一节半导体基础知识（1）课时1、本征半导体2、杂质半导体3、PN结第二节半导体二极管（2）课时1、半导体二极管的常见结构2、二极管的伏安特性3、二极管的主要参数4、二极管的等效电路5、稳压二极管6、其它类型的二极管第三节双极型晶体管（2）课时1、晶体管的结构及类型2、晶体管的电流放大作用…3、晶体管的共射特性曲线4、晶体管的主要参数5、温度对晶体管特性及参数的影响6、光电三极管第四节场效应管（1）课时1、绝缘栅场效应管2、结型场效应管3、场效应管的主要参数4、场效应管与晶体管的比较……第二章基本放大电路 10课时（一）教学目的与要求了解放大电路的性能指标；掌握单管共射放大电路的工作原理；掌握放大电路的静态、动态分析与计算方法（图解法、等效电路法）；掌握放大电路的三种基本接法及其特点；掌握场效应管的等效模型及共源放大电路的原理及特点。
模电-集成功率放大器实验
实验七集成功率放大器一、实验目的1、了解功率放大集成块的应用2、学习集成功率放大器基本技术指标的测试二、实验原理集成功率放大器由集成功放块和一些外部阻容元件构成。
它具有线路简单，性能优越，工作可靠，调试方便等优点，已经成为在音频领域中应用十分广泛的功率放大器。
电路中最主要的组件为集成功放块，它的内部电路与一般分立元件功率放大器不同，通常包括前置级、推动级和功率级等几部分。
有些还具有一些特殊功能（消除噪声、短路保护等）的电路。
其电压增益较高（不加负反馈时，电压增益达70～80db，加典型负反馈时电压增益在40db以上）。
集成功放块的种类很多。
本实验采用的集成功放块型号为LA4112，它的内部电路如图7－1 所示，由三级电压放大，一级功率放大以及偏置、恒流、反馈、退耦电路组成。
1) 电压放大级第一级选用由T1和T2管组成的差动放大器，这种直接耦合的放大器零漂较小，第二级的T3管完成直接耦合电路中的电平移动，T4是T3管的恒流源负载，以获得较大的增益；第三级由T6管等组成，此级增益最高，为防止出现自激振荡，需在该管的B、C极之间外接消振电容。
2) 功率放大级由T8－T13等组成复合互补推挽电路。
为提高输出级增益和正向输出幅度，需外接“自举”电容。
3) 偏置电路为建立各级合适的静态工作点而设立。
除上述主要部分外，为了使电路工作正常，还需要和外部元件一起构成反馈电路来稳定和控制增益。
同时，还设有退耦电路来消除各级间的不良影响。
图7－1 LA4112内部电路图LA4112集成功放块是一种塑料封装十四脚的双列直插器件。
它的外形如图7－2 所示。
表7－1、2是它的极限参数和电参数。
图7－2 LA4112外形及管脚排列图与LA4112集成功放块技术指标相同的国内外产品还有FD403；FY4112；D4112等，可以互相替代使用。
表7－1表7-2集成功率放大器LA4112的应用电路如图7－3 所示，该电路中各电容和电阻的作用简要说明如下：C1、C9—输入、输出耦合电容，隔直作用。
《模拟电子技术基础》课程设计说明书-音频功率放大器
目录1 绪论 ..................................................................................................................................- 1 -2 音频功率放大器................................................................................................- 2 -2.1 音频功放的性能指标...............................................................................- 2 -2.2 音频功放的特点 ..........................................................................................- 3 -2.3 功放的分类及本设计的整体构思 ..................................................- 4 -3 方案分析 ....................................................................................................................- 6 -3.1 方案的选择......................................................................................................- 6 -3.2 对所选方案电路中运放uA741的简介 .......................................- 6 -4 电路设计 ....................................................................................................................- 8 -4.1 电路工作原理................................................................................................- 8 -4.2 静态工作点设置 ..........................................................................................- 9 -4.3 参数计算 ........................................................................................................ - 10 -5 电路仿真 ................................................................................................................. - 12 -5.1 PROTEUS画图仿真................................................................................... - 12 -6 电路安装与调试............................................................................................. - 15 -6.1 合理布局，分级装调............................................................................ - 15 -6.2 电路调试 ........................................................................................................ - 15 -7 小结 ............................................................................................................................... - 16 - 参考文献 ........................................................................................................................ - 17 - 元器件清单 ................................................................................................................. - 18 - 本科生课程设计成绩评定表.................................................................. - 19 -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RL(扬声器)提供一定的输出功率。
电子产品工艺项目五、制作集成功率放大器
活动1 识读集成功率放大器电路图 二、电路原理分析
活动1 识读集成功率放大器电路图 二、电路原理分析
活动1 识读集成功率放大器电路图 二、电路原理分析
活动2 识读印制电路板 一、电路板认识
图5-2-3 集成功率放大器印制电路板
活动2 识读印制电路板 二、识读丝印层元件标志
活动2 识读印制电路板 二、识读丝印层元件标志
活动1 识读集成功率放大器电路图 一、集成功率放大器电路原理图
图5-1-3 集成功率放大器电路原理图
L-OUTR-OUT 71 0.1μF 92 C0.1C 1.5Ω R1.5ΩR 44 IC2 1 6 IC1 39KΩR R39KΩ -12V-12V +12V+12V 5353 52 22μFC22μFC 74 1212 R1KΩR1KΩ 5 R39KΩ 8 R39KΩ 3 FF 4.7μF nn C 6 22 K 2C3024.7μF C 0 C2910KΩR28 R291 -12V +12V 34 50KΩ50KΩ WW FF pp 3 00 R 1KΩ 00 R101KΩ 99 10KΩR2610KΩ R27 3C273 C28 100μFC14 4.7μFC26 4 C254.7u C 100μFR2510KΩ R24 10KΩ 17 IC3AIC3B 12 11 4141 F n 2356 2 F 7.5KΩ 2R19 C20 n 2 7.5KΩ 2R18 C19 F n 5 F 1 C24 n 5 R214.7KΩ 1 K C23 K 0 R204.7KΩ F 0 K 5W2-L Kn 5 0 W1-L 02 5 W2-R 5W1-R2 C21 F n 2 C22 2 R23 R224.7μF 7.5KΩ C12 7.5KΩ 47μF C13 8 4 1 IC3C IC3D 3 100KΩR11 1 41 R17 100KΩ 4 1 41 09 K 1 K 33μFC1533μF 0 C17 0 23 1 R12R161 11 1KΩR13 R15 1KΩ 4.7μFC184.7μFC16 L-INR-IN
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
实训任务书5 集成功率放大器的测试
6、实训结束后，整理好本次实训所用的器材、仪表，清扫工作台，打扫实训室。
《电子技术基础与技能》实训教学任务书
编制部门：编制人：编制日期：
课程名称
电子技术基础与技能
项目名称
实训5集成功率放大器的测试
项目编号
实训学时
4
实训对象
实训地点
实训目的
1、熟悉集成功率放大器的特点。
2、掌握集成功率放大器的主要性能指标及测量方法。
实
训
步
骤
及
要
求
【器材准备】
1.自制集成放大电路实验板，相关电阻、电容
2.0～30V直流稳压电源
3.万用表
4.示波器
5.交流毫伏表
【实训步骤】
1、按图1电路上加Vcc=12V，RL=8Ω。不加信号时测静态工作电流。
图1
2、在输入端接1KHz信号，用示波器观察输出波形，逐渐增加输入电压幅度，直至出现失真为止，记录此时输入电压，输出电压幅值，并记录波形。
3、去掉10uf电容，重复上述实验。
集成功放实验报告(multisim仿真)_swh
集成功率放大电路的仿真测试姓名：孙伟皓专业：通信工程学号：30120141032日期：2016年7月16日一、摘要集成功放是音响设备的重要组成部分，广泛应用于电子设备、音响设备、通信和电动控制系统中。
集成功放的作用是向负载提供足够大的信号功率。
集成功放与分立元件相比的优点：体积小、重量轻、成本低、外接元件少、调试简单、使用方便，分立元件使用更灵活，显著地减小饿了元器件大小和元器件之间互相连线的距离，从而极大程度提高了电路的工作效率。
集成功放的主要缺点是：输出功率受限制、过载能力较分立元件的功放电路差，原因是集成功放增益较大，易产生自激振荡，AF=-1（电路存在多级放大时），其后果轻则使功放管损耗增加，重则会烧毁功放管。
因此，集成功率放大电路在调整、测试和使用时，要采取必要的保护措施。
而电路的仿真和检测，可极大程度地进行测量，将不必要的损耗降至最低。
二、实验目的1、通过multisim电路仿真软件对集成功率放大电路进行仿真，并进行测试和研究。
2、掌握multisim电路仿真软件的信号源、示波器、波特图仪和瓦特表使用方法。
3、了解功率放大电路的应用电路及主要指标测量方法。
4、对放大电路的频率响应进行分析。
三、实验内容实验电路采用《现代电子实验技术》中实验九——集成功率放大器电路仿真测试中实验电路。
该实验电路采用TDA2030功放芯片。
其采用超小型封装（TO-220），提高组装密度，且输出功率较大，Po=18W(RL=4Ω),失真度小于0.5%，交越失真小，内含各种保护电路，如自动限制功耗的短路保护（输出晶体管的工作点保持在安全工作区内）、地线偶然开路和电源极性反接（Vmax=12V）,热保护，负载泻放电压反冲等，因此工作安全可靠。
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。
因此，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引脚定义为：1脚是正向输入端2脚是反向输入端3脚是负电源输入端4脚是功率输出端5脚是正电源输入端极限参数为：1、按图连接电路，并连接上所示仪表。
集成音频功率放大器的制作0
1.掌握差分放大电路的原理及分析方法。
2.掌握负反馈放大电路的概念，判别方法及对电路性能的影响。 3.掌握功率放大电路的原理及分析方法。
4.掌握集成运放和集成功放的应用。
项目3 集成音频功率放大器的制作
任务1
【任务目标】
差动放大电路的分析
1. 熟悉基本差分放大电路的结构及性能特点。 2. 理解共模信号、差模信号的含义及其分解方法。 3. 掌握差分放大电路抑制零点漂移的原理。 4. 掌握各种差分放大电路的工作原理。 5. 掌握各种差分放大电路的分析方法。
21世纪普通高等职业教育机械电子系列规划教材
◎电子信息工程技术专业 ◎机电一体化技术专业
模拟电子技术项目教程
主讲：周 宗 斌
（高级工程师\讲师）
黄冈科技职业学院机电与汽车工程系
项目3 集成音频功率放大器的制作
任务1 差动放大电路的分析
任务2 集成运算放大器的基础 任务3 负反馈在放大器中的应用 任务4 集成运放的应用 任务5 集成功率放大电路的介绍
ic
u i1— u i 2
）/2 ui 2 差动放大电路的输出电压为： A u A u u0 ud id uc ic
＝（ u i1＋
为了表示一个电路放大有用的差模信号和抑制无用的共模信号的综合能力，人
们引入一个叫做共模抑制比的指标 K CMRR，它的定义为： 或用分贝表示：
K CMRR Aud Auc
电压的波动，电路元件参数变化等，其中以温度变化的影响最为
严重，所以零点漂移也称温漂。
任务1 差动放大电路的分析
1. 基本差分放大电路
图3.2是一种基本差动放大电路，VT1和VT2是两个参数完全相同的
模拟电子技术基础实验
模拟电子技术基础实验——功率放大功能电路设计实验哈尔滨工程大学电工电子教学基地一、实验目的1．学会集成功率放大器的选择及应用方法，熟悉集成功率放大器的使用注意事项。
2．掌握功率放大器的调试测量方法。
二、实验原理集成功率放大器种类很多，它可以应用在很多场合，如收录机、电视机的功率输出电路、仪器仪表电路等。
按采用电源的供电方式分为OTL电路和OCL电路，由于后者取消了耦合电容，其低频特性优于前者集成功率放大器是由集成运算放大器发展而来的，它的内部电路一般也由前置级、中间级、输出级及偏置电路等组成，不过集成功放输出级的输出功率大、效率高。
另外，为了保证器件在大功率状态下安全可靠工作，集成功放中还常设有过流、过压以及过热保护电路等。
下面介绍几种常用的集成功率放大器：1.LM386集成功率放大器及其应用LM386是一种低电压通用型集成功率放大器．其内部电路如右图所示，管脚排列采用8脚双列直插式塑料封装。
LM386集成功放典型应用参数为：直流电源电压范围4～12V；额定输出功率为600mW；带宽300kHz(管脚1、8开路)；输入阻抗50k。
LM386内部电路由输入级、中间级和输出级等组成。
LM386的典型应用电路管脚1、8开路时，负反馈最强，整个电路的电压放大倍数为20倍，若在1、8间外接旁路电容，可使电压放大倍数提高到200。
在实际使用中往往在1、8之间外接阻容串联电路，如右图所示的 和C2，调节 即可使集成功放电压放大倍数在20~200之间变化。
管脚7与地之间外接电解电容C5构成直流电源去耦电路。
5脚外接电容C3为功放输出电容，以便构成0TL 电路，R1、C4是频率补偿电路，用以抵消扬声器音圈电感在高频时产生的不良影响，改善功率放大电路的高额特性和防止高频自激。
输入信号ui 由C1接入同相输入端3脚，反相输入端2脚接地，故构成单端输入方式。
三、功率放大器的性能指标与测试方法 功率放大电路的主要性能指标有以下几种： 1. 最大输出不失真功率Pomax最大不失真输出功率的测量实质上是测量功放的最大不失真输出电压。
电子教案-《模拟电子技术基础》(第2版 陈梓城)电子教案、参考答案第五章 功率放大电路 电子课件
PC1
12（PV
Po）
1（VCCU cem RL π
U
2 cem
）
4
(2)输出最大功率时的管耗Pc1(Ucem≈Vcc) Pc1(Ucem)≈0.137Pom。
(3)最大管耗
当 Ucem=
2 π
VCC
时出现最大管耗，且为Pcm1≈0.2Pom。
4．效率
Po π U cem
PV 4 VCC
当电路输出最大功率时，Ucem≈VCC，
图5.2.8 采用复合管组成的OTL电路
2．放大原理
当V1集电极输出正半周信号电压时，V2、V4导通，V3、 V5截止，被放大的正半周信号电流经C送到负载RL上，形成正 半周输出电压，同时，C上被充上VCC/2的电压。
当V1集电极输出负半周信号电压时，V2、V4截止，V3、 V5导通，此时，电源VCC不供电，由C放电提供V3、V5工作所 需直流功率，在负载上形成负半周输出电压。它与正半周输 出电压合成一个完整的正弦波形。
3．工作原理
该电路工作原理与OCL电路相似。(1)当ui＜0，V1正偏导通， V2反偏截止。经V1放大后的电流经C2送给负载RL，且对C2充电， RL上获得正半周电压。(2) 当ui＞0，V1反偏截止，V2正偏导通， C2放电，经V2放大的电流由该管集电极经RL和C2流回发射极， 负载RL上获得负半周电压。(3)输出电压uo的最大幅值约为VCC/2。
图5.2.5 OTL电路
一、 电路组成原理
1．电路组成 V3组成电压放大级，Rc1为其集电极负载，V3的偏置由输 出A点电压通过RP和R1提供，组成电压并联直流负反馈组态， 稳定静态工作点。VD1、VD2为二极管偏置电路，为V1、V2 提供偏置电压。V1、V2组成互补对称电路。
模拟集成电路—集成功率放大器(模拟电子技术课件)
(U CC
UCES )2
1
U
2 CC
2 RL
乙类互补对称功放的最大输出功率！
2、直流电源提供的功率PDC
I DC
1
2
0
Iom sin(t)d (t)
I om
Uom
RL
PDC
2 I omU CC
2
RL UomUCC
PDC max
2
U
2 CC
RL
3、效率
m ax
Pom PDC
100 %
4
100 %
得出了功放管最大集电极耗散功率的选择标准！
三、功率三极管的选择
+UCC
ic1 T1
+
ic2
+
ui
T2 RL uo
－
－
若想得到预期的最大输出功率，则功率－管UC的C 有 关参数应满足下列条件：
⑴每只功率管的最大管耗 PCM > 0.2 Pom
⑵功率管c-e极间的最大压降为2UCC，所以应选
U(BR)CEO > 2UCC
b ib T1 T
2
c ic
ib b
e
c ic
e 1 2 复合PNP型
晶体管的类型由复合管中的第一支管子决定。
第四讲：LM386集成功放器及应用
一、LM386集成功放器 二、典型应用
一、LM386集成功放器
组成： 前置级、中间级、输出级、偏置电路 特点： 输出功率大、效率高
有过流、过压、过热保护
ui
iL PNP型 RL
uo
T2
-UCC
2. 工作原理
+UCC
静态时：
模拟电路集成功率放大器
实验九集成功率放大电路设计
一、实验目的
1、通过设计性实验，掌握功率放大器外围电路元件参数的选择和集成功率放大的应用方法。
2、熟练电路的调整和指标测试，为今后应用集成功率放大器打下良好的基础。
二、设计题目
设计一个低频功率放大器，设计要求如下：
负载电阻R L＝8Ω，
最大不失真输出功率P Om≥500mW，
低频截止频率f L≤80Hz。
三、实验内容及步骤
1、写出设计报告，包括设计原理、设计电路及选择电路元件参数。
2、组装和调试设计的电路，验证设计指标。
3、若测得P Om和f L不满足设计要求需重新设计，直到满足设计要求为止。
4、写出设计总结报告，内容包括：
（1）电路图；
（2）原理分析；
（3）设计方法(选择电路、确定电阻参数)；
（4）集成运放选择；
（5）电路调试及测试数据分析、测试结果讨论。
附1：集成功率放大电路的设计步骤
1、根据已知的电路设计指标，选择电路结构。
2、计算和确定电路中的元件参数。
3、选择运算放大器。
（建议用LM386，也可自选）
4、调试电路，以满足设计要求。
附2：LM386内部电路
如图3.9.1所示。
图3.9.1 LM386内部电路图
附3：LM386引脚及功能如图3.9.2所示。
附4：参考资料
1.谢自美《电子线路设计、实验、测试》华中理工大学出版社
2.毕满清《电子技术实验与课程设计》机械工业出版社 P 60~P 62。
3.童诗白、华成英 《模拟电路电子技术基础》第三版 高等教育出版社。
图3.9.2 LM386引脚和功能图。
模电课程设计-功率放大器设计
《电子技术Ⅱ课程设计》报告姓名雷锋学号 52305105121520院系自动控制与机械工程学院班级核电一班指导教师王老师黄老师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 (2)2.题目二：单管放大电路的Multisim仿真 (7)3.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。
模拟电子技术项目化教程教学课件-集成功率放大器
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3. LM386典型应用电路 （2）电压放大倍数最大的应用电路
LM386电压增益为最大的应用电路如图所示，图中除了 基本用法中所需的外接元件外，多加了C3使8脚和1脚在交流 通路中短路，使Auf=200。
3. LM386典型应用电路 （3）电压放大倍数为50的应用电路
LM386电压放大倍数为50的应用电路如图所示，在1脚和 8脚间接入R2、C3，通过改变R2即可改变Auf，如图参数对应 电压放大倍数为50。
LM386内部电路原理图
2. LM386集成功率放大器
LM386引脚功能
增益 旁路
调节 电容 +UCC 输出
8
7
6
5
LM 386
1
2
3
4
增益 反相 同相 地
调节 如 图 所 示。其中，2脚为反相输入端 ，3脚为同相输入端，5脚为输 出端，6脚和4脚分别为电源和 地，1脚和8脚为电压增益设定 端。使用时，7脚和地之间接
旁路电容，与R3组成去耦电路 ，一般取C=10μF，其电压放
大倍数为20～200。
3. LM386典型应用电路 （1）电压放大倍数为20的应用电路
LM386基本应用电路如图所示，C1为输出电容，1脚和8脚 开路，电压放大倍数仅为20，利用电位器RP可以调节扬声器 的音量，R和C2构成阻抗校正网络，对扬声器的感性负载进行 相位补偿，防止电路自激。
集成功率放大器
1.集成功率放大器的特点
前置级、中间级、输出级、偏置电路
输出功率大、效率高有过流、过压、过热 保护；体积小、成本低、外接元件少、调 试简单
2. LM386集成功率放大器
典型应用参数
直流电源：4~12 V 额定功率：660 mW 带宽：300 kHz 输入阻抗：50 kΩ
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模拟电子技术课程设计设计题目:集成功率放大器专业：姓名：班级：学号：指导老师：2010年5月28日集成功率放大器由集成功放块和一些外部阻容元件构成。
它具有线路简单，性能优越，工作可靠，调试方便等优点，已经成为在音频领域中应用十分广泛的功率放大器。
集成功放块的种类很多。
上图为集成功放LA4112的内部电路图，由三级电压放大，一级功率放大以及偏置、恒流、反馈、退耦电路组成。
最主要的组件为集成功放块，它的内部电路与一般分立元件功率放大器不同，通常包括前置级、推动级和功率级等几部分。
有些还具有一些特殊功能（消除噪声、短路保护等）的电路。
其电压增益较高（不加负反馈时，电压增益达70～80db，加典型负反馈时电压增益在40db以上）。
一、设计题目 (4)二、设计要求 (4)三、题目分析 (4)四、整体构思 (5)1．功率放大器特点 (5)2.功率放大器的状态 (6)3.功率放大器的散热 (6)五、具体实现 (7)六、各部分定性说明以及定量计算 (8)1、定性说明 (8)2、定量计算 (11)七、在实验室实现过程中遇到的问题及排除措施 (12)八、设计心得体会 (12)九、参考文献 (14)一、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三、题目分析集成功率放大器是由集成运算放大器发展而来的，它的内部电路一般也由前置级、中间级、输出级、及偏置电路等组成，不过集成功率放大器的输出级输率大、效率高。
另外，为了保证器件在大功率状态下安全可靠工作，集成功率放大器中还常设有过流、过压以及过热保护电路等。
在电子设备和自动控制系统中，放大电路的末级或末前级一般是功率放大级，以便将前置电压放大级送来的电压信号进行功率放大，使电路能够给出足够大的功率，驱动执行机构工作。
例如，使扬声器发声，使电动机转动，使继电器动作，是指针偏转等等。
电压放大电路和功率放大电路都利用三极管的放大作用将直流电能转换成交流电能输出，从而将信号放大。
所不同的是电压放大电路输入的是小信号，输出的是足够大的电压；而功率放大电路输入的是大的电压信号，输出的信号具有足够大的功率，即信号的电压和电流都要足够大。
传统的功率放大电路常采用变压器耦合方式，其优点是可实现阻抗匹配，缺点是体积大、笨重，且高、低频率特性均较差，已较少使用。
目前功率放大电路多采用无输出变压器的功率放大电路（OTL电路）及无输出电容的功率放大电路（OCL电路），在集成运放中多采用OCL电路。
四、整体构思1、功率放大器特点（1）输出功率大为此要求放大电路的输出电压和输出电流都要有足够大的变化量。
所谓最大输出功率指在正弦波输入信号下，输出波形不超过规定的非线性失真时，放大电路最大输出电压和最大输出电流有效值的乘积（2）具有较高的效率放大电路输出给负载的功率是由直流电源提供的。
在输出功率比较大的情况下，效率问题尤为突出。
如果功率放大电路的效率不高，不仅将造成能量的浪费，而且消耗在电路内部的电能将转换成为热量，使管子、元件等温度升高，因而要求选用较大容量的放大管和其他设备，很不经济。
（3）尽量减小非线性失真由于在功率放大电路中，三极管的工作点在大范围内变化，使管子特性曲线的非线性问题充分暴露出来，因此输出波形的非线性失真比之小信号放大电路要严重得多。
在实际的功率放大电路中，应根据负载的要求来规定允许的失真度范围。
（4）性能指标分析以功率为主着重计算输出功率，管子消耗功率、电源供给功率和效率。
由于功率管处于大信号工作状态，分析计算时只能采用图解法估算，不能用微变等效电路法分析。
2、功率放大器的工作状态在分析电路工作情况时，常用三极管在信号的一个周期内导通的角度作为工作状态分类的标准。
在整个输入信号周期内，管子都有电流流通，即导通角θ=2 π，称为甲类工作状态，如下图(a)所示，此时三极管的静态工作电流CQ I 比较大； 在整个输入信号周 内，管子只有半周期有电流流通的，即导通角θ=π的称为乙类工作状态，如图（b ）所示；在整个输入信号周期内，管子有半个多周期有电流流通，即导通角π<θ<2π，则称为甲乙类工作状态，如图（c ）所示。
3 、功率放大器的散热在功率放大器中，功率管中流过的信号电流大，管子又存在一定压降，因此功率管功率消耗较大，其中大多被处于较高反偏电压的集电结承受转化为热量，使集电结温度升高。
当温度超过手册中规定的最高允许结温TjM 时，将使管子损坏。
这就限制了功率管的管耗。
如果采用散热措施，在相同结温下，可提高管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 TjM-Ta=PCMa ⅹRT （1）式中Ta 为环境温度，PCMa 表示在Ta =25℃ 时而结温上升到TjM 时管子允许所能承受最大功耗。
RT 则表示传输单位功率时温差变化度数，其单位为℃/W 。
PCMa和TjM 均为大功率管手册上可查阅给定的极限参数。
在相同热阻RT 的条件下，若环境温度变为T2，此时管子结温达到TjM 允许最大功耗PCM2与热阻有下列关系 TjM －T2＝PCM2ⅹRT由式（1）和（2）可得 CMaajM 2jM 2CM P T T T T P ⨯--=五、具体实现LA4112电路中最主要的组件为集成功放块，它的内部电路与一般分立元件功率放大器不同，通常包括前置级、推动级和功率级等几部分。
有些还具有一些特殊功能（消除噪声、短路保护等）的电路。
其电压增益较高（不加负反馈时，电压增益达70～80db ，加典型负反馈时电压增益在40db 以上）。
LA4112，它的内部电路如下图所示，由三级电压放大，一级功率放大以及偏置、恒流、反馈、退耦电路组成。
：LA4112内部电路：应用电路：六、各部分定性说明以及定量计算1、定性说明(1) 电压放大级第一级选用由T1和T2管组成的差动放大器，这种直接耦合的放大器零漂较小，第二级的T3管完成直接耦合电路中的电平移动，T4是T3管的恒流源负载，以获得较大的增益；第三级由T6管等组成，此级增益最高，为防止出现自激振荡，需在该管的B、C极之间外接消振电容。
2)功率放大级由T8－T13等组成复合互补推挽电路。
为提高输出级增益和正向输出幅度，需外接“自举”电容。
3) 偏置电路为建立各级合适的静态工作点而设立。
除上述主要部分外，为了使电路工作正常，还需要和外部元件一起构成反馈电路来稳定和控制增益。
同时，还设有退耦电路来消除各级间的不良影响。
图17－1 LA4112内部电路图LA4112集成功放块是一种塑料封装十四脚的双列直插器件。
它的外形如图17－2 所示。
表17－1、2是它的极限参数和电参数。
图17－2 LA4112外形及管脚排列图与LA4112集成功放块技术指标相同的国内外产品还有FD403；FY4112；D4112等，可以互相替代使用。
表17-2集成功率放大器LA4112的应用电路如图17－3 所示，该电路中各电容和电阻的作用简要说明如下：C 1、C9—输入、输出耦合电容，隔直作用。
C 2和Rf—反馈元件，决定电路的闭环增益。
C 3、C4、C8—滤波、退耦电容。
C 5、C6、C10—消振电容，消除寄生振荡。
C7—自举电容，若无此电容，将出现输出波形半边被削波的现象。
2、定量计算功率放大电路的参数主要有输出功率、电源供给功率、管耗及效率等参数。
（1）输出功率Po负载RL 上的电流io 和电压uo 有效值的乘积就是放大电路的输出功率，即：om cm omcm o U I 212U 2I P =⨯=（2）直流电源的供给功率由于两个管子轮流半个周期，每个管子的集电极电流平均值为⎰===ππωωπcmcm 2C 1C I )t (td sin I 21I I因为每个电源只提供半周期的电流，所以两个电源供给的总功率为EE 2C CC 1C DC V I V I P +=cm CC CC 1C I V 2V I 2==直流电源供给功率为L2CC DC R V 2P π=（3）效率效率是负载获得的信号功率P o 与直流电源供给功率P DC 之比。
（4）管耗直流电源提供的功率除了负载获得的功率外便为V 1、V 2管消耗的功率，即管耗，用PC 表示。
每个晶体管的管耗为)R 2U R V U 2)(21(2)P P (P P L 2OmL CC om O DC 2C 1C -=-==π)4U V (R U om CC L om -=π可见，管耗PC 与输出信号Uom 有关。
为求管耗最大值与输出电压幅度的关系，令dUdP om1C =，则得)2U V (R 1dUdP om CCLom1C =-=π由此可见，当CC CC om V 6.0V 2U ≈=时，1C P 达到最大值， 则每管的最大管耗为CCom DC o V U 4P P ⨯==πηL 22CCm 1C R V P π=七、在实验室实现过程中遇到的问题及排除措施（1)电源电压不允许超过极限值，不允许极性接反，否则集成块将遭损 (2)电路工作时绝对避免负载短路，否则将烧毁集成块。
(3)接通电源后，时刻注意集成块的温度，有时，未加输入信号集成块就 发热过甚，同时直流毫安表指示出较大电流及示波器显示出幅度较大，频率较高的波形，说明电路有自激现象，应即关机，然后进行故障分析，处理。
待自激振荡消除后，才能重新进行实验。
(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。
一、温故而知新。
课程设计发端之始，思绪全无，举步维艰，对于理论知识学习不够扎实的我深感“书到用时方恨少”，于是想起圣人之言“温故而知新”，便重拾教材与实验手册，对知识系统而全面进行了梳理，遇到难处先是苦思冥想再向同学请教，终于熟练掌握了基本理论知识，而且领悟诸多平时学习难以理解掌握的较难知识，学会了如何思考的思维方式，找到了设计的灵感。