模拟电子技术答案 第9章 功率放大电路
第9章功率放大电路
自测题
一、选择合适的答案填入括号内。
(1)功率放大电路的最大输出功率是在输入电压为正弦波时，输出基本不失真情况下，负载上可获得的最大( A )。
A.交流功率
B.直流功率
C.平均功率
(2)功率放大电路的转换效率是指( B )。
A.输出功率与晶体管所消耗的功率之比；
B.最大输出功率与电源提供的平均功率之比；
C.晶体管所消耗的功率与电源提供的平均功率之比。
(3) 在选择功放电路中的晶体管时，应当特别注意的参数有( BDE )。
A．βB．I CM C．I CBO
D．U CEO E．P CM F．f T
(4) 若图T9.1所示电路中晶体管饱和管压降的数值为
CES
U，则最大输出功率
P OM=( C )。
A.
2
()
2
CC CES
L
V U
R
-
B.
2
1
()
2CC CES
L
V U
R
-
C.
2
1
()
2
2
CC CES
L
V U
R
-
图T9.1 图T9.2
二、电路如图T9.2所示，已知T l和T2的饱和管压降2
CES
U V
=，直流功耗可忽略不计。
回答下列问题：
(1)R3、R4和T3的作用是什么？
(2)负载上可能获得的最大输出功率P om和电路的转换效率η各为多少？
(3)设最大输入电压的有效值为1V。为了使电路的最大不失真输出电压的峰值达到16V，电阻R6至少应取多少千欧？
解：(1)消除交越失真。
(2)最大输出功率和效率分别为：
2
()162CC CES om
L
V U P W R -==, 69.8%4CC CES CC V U V πη-=?≈ (3)由题意知，电压放大倍数为：
61111.3u R A R =+
≥== ∴61(11.31)10.3R R k ≥-=Ω
习题
9.1判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果。
(1)在功率放大电路中，输出功率越大，功放管的功耗越大。( × )
(2)功率放大电路的最大输出功率是指在基本不失真情况下，负载上可能获得的最大交流功率。( √ )
(3)当OCL电路的最大输出功率为1W时，功放管的集电极最大功耗应大于1W。( × )
(4)功率放大电路与电压放大电路、电流放大电路的共同点是
①都使输出电压大于输入电压；( × )
②都使输出电流大于输入电流；( × )
③都使输出功率大于信号源提供的输入功率。( √ )
(5)功率放大电路与电压放大电路的区别是
①前者比后者电源电压高；( × )
②前者比后者电压放大倍数数值大；( × )
③前者比后者效率高；( √ )
④在电源电压相同的情况下，前者比后者的最大不失真输出电压大。( √ )
(6)功率放大电路与电流放大电路的区别是
①前者比后者电流放大倍数大；( × )
②前者比后者效率高；( √ )
③在电源电压相同的情况下，前者比后者的输出功率大。( √ )
U=3V，V CC=15V，R L=8Ω，
9.2已知电路如图P9.2所示，T1和T2管的饱和管压降
CES
选择正确答案填入空内。
(1)电路中D1和D2的作用是消除( C )。
A.饱和失真
B.截止失真
C.交越失真
(2)静态时，晶体管发射极电位U EQ( B )。
A.>0
B.=0
C.<0
(3)最大输出功率P OM( C )。
A.≈28W
B.=18W
C.=9W 图P9.2
(4)当输入为正弦波时，若R1虚焊，即开路，则输出电压(C )。
A.为正弦波
B.仅有正半波
C.仅有负半波
(5)若D1虚焊，则T1管( A )。
A.可能因功耗过大而烧坏
B.始终饱和
C.始终截止
9.3 电路如图P9.2所示。在出现下列故障时，分别产生什么现象？
（1）R1开路；（2）D1开路；（3）R2开路；
（4）T1集电极开路；（5）R1短路；（6）D1短路
解：（1）R1开路：T1截止，T2可能因饱和而烧毁。
（2）D1开路：T1、T2都可能因饱和而先后被烧毁。
（3）R2开路：T2截止，T1可能因饱和而烧毁。
（4）T1集电极开路：T1不工作，u O只有负半周。
（5）R1短路：T1可能因饱和而被烧毁，负载电阻也不安全。
（6）D 1短路：会出现交越失真。
9.4 在图P9.2所示电路中，已知V CC =16V ，R L =4Ω，T 1和T 2管的饱和压降CES U =2V ，输入电压足够大。试问：
(1)最大输出功率P om 和效率η各为多少？ (2)晶体管的最大功耗P Tmax 为多少？
(3)为了使输出功率达到P om ，输入电压的有效值约为多少？ 解：(1)最大输出功率和效率分别为
2
()24.52CC CES om
L
V U P W R -==， 69.8%4C C C E S
CC V U V πη-=?≈
(2)晶体管的最大功耗 2
max
0.20.2 6.42CC
T om L
V P P W R ?≈==
(3)输出功率为P om 时的输入电压有效值
9.9i om U U V ≈≈≈
9.5 在图P9.5所示电路中，已知二极管的导通电压为U D =0.7V ，晶体管导通时的
0.7BE U V =，T 2和T 3管发射极静态电位U EQ =0V 。试问：(1)T 1、T 3和T 5管的基极静态电
位各为多少？(2)设R 2=10kΩ，R 3=100Ω。若T 1和T 3管基极的静态电流可以忽略不计，则T 5管集电极静态电流约为多少？静态时I u =？(3)若静态时i B1>i B3,则应调节哪个参数可使i B1=i B3？如何调节？(4)电路中二极管的个数可以是1、2、3、4吗？你认为哪个最合适？为什么？
解：(1)T 1、T 3和T 5管的基极静态电位分别为1 1.4B U V =； 30.7B U V =-；
517.3B U V =-
(2)静态时T 5管集电极电流：
1
2
1.66CC B CQ V U I mA R -≈
=；
输入电压：517.3I B u u V ≈=-。
(3)若静态时i B1>i B3，
则应增大R 2（调节R 2可以改变 输出端的直流电压）。 图P9.5
(4)采用如图所示两只二极管加一个小阻值电阻合适，也可只用三只二极管。这样
一方面可使输出级晶体管工作在临界导通状态，可以消除交越失真；另一方面在交流通路中，D l 和D 2管之间的动态电阻又比较小，可忽略不计，从而减小交流信号的损失。
9.6电路如图P9.5所示。在出现下列故障时，分别产生什么现象？ （1）R 2开路； （2）D 1开路； （3）R 2短路； （4）T 1集电极开路； （5）R 3短路。 解：（1）R 2开路：T 1 、T 2截止，T 4可能因饱和而烧毁。 （2）D 1开路：T 3、T 4都可能因饱和而先后被烧毁。
（3）R 2短路：T 2可能因饱和而被烧毁，负载电阻也不安全。
（4）T 1集电极开路：T 1 、T 2构成的复合管的放大倍数β=β2，信号正半周放大不
足。
（5）R 3短路：会出现交越失真。
9.7在图P9.5所示电路中，已知T 2和T 4管的饱和压降CES U =2V ，静态时电源电流可以忽略不计。试问：
（1）负载上可能获得的最大输出功率P om 和效率η各约为多少？
（2）T 2和T 4管的最大集电极电流、最大管压降和集电极最大功耗各约为多少？
解：（1）最大输出功率和效率分别为：
2
()42CC CES om
L
V U P W R -==， 69.8%4C C C E S
CC V U V πη-=?≈
（2）功放管的最大集电极电流、最大管压降、最大功耗分别为：
max
0.5CC CES C L V U I A R -==；max 234CE CC CES U V U V =-=；2
max 0.212CC T L
V P W R ≈?≈
9.8为了稳定输出电压，减小非线性失真，请通过电阻R f 在图P9.5所示电路中引入合适的负反馈；并估算在电压放大倍数数值约为10的情况下，R f 的取值。
解：应引入电压并联负反馈， 由输出端经反馈电阻R f 接T 5管基极， 如解图P9.8所示。
在深度负反馈情况下，电压放大倍数 11
F f
f O uf I I i R R u A u i R R -=
≈=-
, ∵10uf A ≈，11R k =Ω
∴10f R k ≈Ω。 解图P9.8
9.9在图P9.9所示电路中，已知V CC =15V ，T 1和T 2管的饱和压降CES U =2V ，输入电压
足够大。求解：
(1)最大不失真输出电压的有效值； (2)负载电阻R L 上电流的最大值； (3)最大输出功率P om 和效率η。
解：(1)最大不失真输出电压的有效值
4
()8.65
L
o m C C C E L R U V U
V R R =
?-≈+ (2)负载电流的最大值
m a x 4
1.53CC CES
L L V U i A R R -=
≈+ 图P9.9
(3)最大输出功率和效率分别为： 2
9.35om
om L
U
P W R =
≈； 2
460.3%4C C
C E S
L C C L V U R V R R πη??-=??≈ ?+??
9.10在图P9.9所示电路中，R 4和R 5可起短路保护作用。试问：当输出因故障而短路时，
晶体管的最大集电极电流和功耗各为多少？
解：当输出短路时，功放管的最大集电极电流和功耗分别为
m a x 426CC CES C V U i A R -=≈； 2
m a x 2
4
45.6CC
T V P W R π=≈。 9.11在图P9.11所示电路中，已知V CC =15V ，T 1和T 2管的饱和压降CES U =1V ，集成运放的最大输出电压幅值为±13V ，二极管的导通电压为0.7V 。
图P9.11
(1)若输入电压幅值足够大，则电路的最大输出功率为多少？
(2)为了提高输入电阻，稳定输出电压，且减小非线性失真，应引入哪种组态的交流负反馈？画出图来。
(3)若U i =0.1V 时，U o =5V ，则反馈网络中电阻的取值约为多少？
解：(1)输出电压幅值和
最大输出功率分别为max 13O u V ≈；
2
max (10.6O om L
u P W R =≈。
(2)应引入电压串联负反馈，
电路如解图P9.11所示。
(3)在深度负反馈条件下，
电压放大倍数为 解图P9.11 1
150
f o
u i
R U A R U =+
=
=。∵R l = 1k Ω，∴R
f =49k Ω。 9.12 OTL 电路如图P9.12所示。
图P9.12 图P9.13
(1)为了使得最大不失真输出电压幅值最大，静态时T 2和T 4管的发射极电位应为多少？若不合适，则一般应调节哪个元件参数？
(2)若T 2和T 4管的饱和压降CES U =3V ，输入电压足够大，则电路的最大输出功率P om
和效率η各为多少？
(3)T 2和T 4管的I CM 、U (BR)CEO 和P CM 应如何选择？
解：(1)射极电位U E =V CC / 2 =12V ；若不合适，则应调节R 2。
(2)最大输出功率和效率分别为
21()2
5.062CC CES om L V U P W R -=≈； 1258.9%
142
C C C E S
CC V U
V π
η-=?≈ (3)T 2和T 4管的I CM 、U (BR)CEO 和P CM 的选择原则分别为
1.52CC CM
L V I A R >=； ()24BR CEO C U V V >=；2
(/2) 1.822CC CM L
V P W R >≈。 9.13已知图P9.13所示电路中，T 2和T 4管的饱和压降CES U =2V ，导通时的BE U =0.7V ，
输入电压足够大。
(1)A 、B 、C 、D 点的静态电位各为多少？
(2) 若管压降≥CE U 3V ，为使最大输出功率P om 不小于1.5W ，则电源电压至少应取多少？
解：(1)静态电位分别为：
U A = 0.7V , U B = 9.3V , U C = 11.4V , U D = 10V
(2) 由22
11
()(3)2
2 1.52216
CC CE CC om L V U V P W R --==≥? 得 ：19.9CC V V ≥
9.14 LM1877N -9为2 通道低频功率放大电路，单电源供电，最大不失真输出电压的峰峰值(6)OPP CC U V V =-，开环电压增益为70 dB 。图P 9.14所示为LM1877N -9 中一个通道组成的实用电路，电源电压为24V , C l ~C 3对交流信号可视为短路；R 3和C 4起相位补偿作用，可以认为负载为8Ω。
图P9.14
(1)图示电路为那种功率放大电路？
(2)静态时u P 、u N 、u ’O 、u O 各为多少？
(3)设输入电压足够大，电路的的最大输出功率P om 和效率η各为多少？
解：(1) 图示电路是OTL 功率放大电路。
（2）静态时： '
122
CC
O P N V u u u V ===
=； 0O u V =。 (3)最大输出功率和效率分别为：
2
6(
)
2 5.062CC om L
V P W R -=
≈； 658.9%4CC CC V V πη-=?≈。
9.15电路如图9.4.6所示，回答下列问题： (1)1
?o u i
U A U =
≈ (2)若V CC =15V 时最大不失真输出电压的峰-峰值为27V ，则电路的最大输出功率P om
和效率η各为多少？
(3)为了使负载获得最大输出功率，输入电压的有效值约为多少？
解：(1)电压放大倍数：1
20
1130.40.68
f u R A R =+
=+
≈ (2)最大输出功率为： 11.4om L
P W =
≈
效率为： 70.6%42OPP
CC
U V πη=
?≈ (3)输入电压有效值： 314OPP
i u
U mV A =
≈ 。
9.16 TDA1556 为2 通道BTL 电路，图P9.16 所示为TDA1556 中一个通道组成的实用电路。已知V CC =15V ，放大器的最大输出电压幅值为13V
。
图P9.16
(1)为了使负载上得到的最大不失真输出电压幅值最大，基准电压U REF 应为多少伏？静态时u ol 和u o2各为多少伏？
(2)若U i 足够大，则电路的最大输出功率P om 和效率η各为多少？
(3)若电路的电压放大倍数为20 ，则为了使负载获得最大输出功率，输入电压的有效值约为多少？
解：(1)基准电压：U REF =V CC /2=7.5V ；静态时u ol =u o2=7.5V
(2)最大输出功率和效率分别为：
2
2max
1321224
o om
L U P W R ==≈?； m a x 68%4O CC U V πη=?≈ (3)
输入电压有效值：0.46i U V =
≈
9.17 TDA1556 为2 通道BTL 电路，图P9.17 所示为TDA1556 中一个通道组成的实用电路。已知V CC =15V ，放大器的最大输出电压幅值为13V 。 （1）输入信号分别作用于A 1、A 2 的同相输入端还是反相输入端？若输入 电压为i U ，则A 1、A 2的输入各为多少？ (2)为了使负载上得到的最大不失真 输出电压幅值最大，基准电压U REF 应为 多少伏？静态时u ol 和u o2各为多少伏？
(3)若i U 足够大，则电路的最大输出 功率P om 和效率η各为多少？
图P9.17
解：（1）输入信号分别作用于A 1的同相端、A 2的反相端，都为i U 。
（2）同题9.16(1)。
（3）同题9.16 (2)。
9.18 已知型号为TDA1521 、LM1877 和TDA1556 的电路形式和电源电压范围如表所示，它们的功放管的最小管压降min CE U 均为3V 。
(1)设在负载电阻均相同的情况下，三种器件的最大输出功率均相同。已知OCL 电路的电源电压±V CC =±10V ，试问OTL 电路和BTL 电路的电源电压分别应取多少伏？
(2)设仅有一种电源，其值为15V ；负载电阻为32Ω。问三种器件的最大输出功率各为多少？
解：(1) OTL 电路应取V CC =20V , BTL 电路应取V CC =13V 。
(2) OTL 、OCL 和BTL 电路的最大输出功率分别为：
2
min ()
(
)20.3162CC
CE om OTL L V U P W R -=≈
2
min ()
() 2.252CC CE om OCL L V U P W R -=≈
2min ()
(2) 1.272CC CE om BTL L
V U P W
R -=≈
补充9.1 补图P9.1所示为两个带自举的功放电路。试分别说明输入信号正半周和负半周时功放管输出回路电流的通路，并指出哪些元件起自举作用。
(a) (b)
补图P9.1
解：在图(a)所示电路中，在信号的正半周，经共射电路反相，输出级的输入为负半周，因而T 2导通，电流从C 4 的正端经T 2、地、扬声器至C 4的负端；在信号的负半周，经共射电路反相，输出级的输入为正半周，因而T 1导通，电流从＋V CC 经T 2、C 4、扬声器至地。C 2、R 3 起自举作用。
在图(b)所示电路中，在信号的正半周，经共射电路反相，输出级的输入为负半周，因而T 3导通，电流从＋V CC 经扬声器、C 2、T 3至地；在信号的负半周，经共射电路反相，输出级的输入为正半周，因而T 2导通，电流从C 2的正端经扬声器、T 2至C 2的负端。C 2、R 2起自举作用。
实验三功率放大电路实验报告
实验三功率放大电路实验 报告 The following text is amended on 12 November 2020.
集成功率放大电路一. 实验目的 1．掌握功率放大电路的调试及输出功率、效率的测量方法； 2．了解集成功率放大器外围电路元件参数的选择和集成功率放大器的使用方法。 二. 实验仪器设备 1.实验箱 2. 示波器 3. 万用表 4. 电流表 有关试验方法的说明： （1）测量最大不失真功率：max O P 在放大器的输入端接入频率为1kHz的正弦频率信号；Vi置最小 （Vi<20mV）；在放大器的输出端街上示波器和毫伏表，逐渐增大Vi， 使示波器显示出最大不失真波形，用毫伏表测出电压有效值mox O V，则最大不失真输出功率为： (2)测量功率放大器的效率 ： 在保持Vo为最大不失真输出幅度的情况下，由电流表测量直流电源Vcc的输出电流E I，此时电源Vcc提供的直流输出功率为： 注：此处Vcc应为正负电源之差。 功率放大器的效率为：
集成功率放大器的实验电路 三. 实验内容及步骤 1、连接电路： 接入正负电源（+V CC、-V EE） 接入负载电阻R L 串入电流表 2、打开电源开关，记录电流表的读数，即为静态电流I E
3、将电流表换至较高档位，接入输入信号v i，按后面要求进行测量。 负载电阻R L＝时， 按表分别用示波器测量输出电压峰值为2V和4V时的电流I E，计算输出功率P O、电源供给功率P E和效率η； 逐渐增大输入电压，用示波器监视输出波形，记录最大不失真时的输出电压的峰值v omax和电流I E，并计算此时的输出功率P O，电源供给功率P E 和效率η，填表。 实验需要测量的数值有I E和V omax ，P O，P E ，η由实验数据计算得到，计算公式如下： 实验注意事项： 功率放大器输出大电压大电流，工作在极限状态，产热较多，需要谨慎操作防止烧毁功放； I时刻监视电流表防止电流超过电流表在测量最大不失真电压时的E 量程； V时，一定使输入电压Vi置最小，然后逐渐测量最大不失真电压max O 慢慢增大输入Vi 。
音频功率放大器电路
TDA2030集成电路功率放大器设计 一、设计题目集成电路功率放大器 二、给定条件 设计一款额定输出功率为10 ~ 20W的低失真集成电路功率放大器，要求电路简洁，制作方便、性能可靠。性能主要指标： 输出功率：10 ~ 20W（额定功率）； 频率响应：20Hz ~ 100kHz（≤3dB） 谐波失真：≤1％ (10W,30Hz~20kHz）； 输出阻抗：≤0.16Ω; 输入灵敏度：600mV（1000Hz，额定输出时） 三、设计内容 1．根据具体电路图计算电路参数 2．选取元件、识别和测试。包括各类电阻、电容、变压器的数值、质量、电器性能的准确判断、解决大功率放大器散热的问题。 3．了解有关集成电路特点和性能资料情况 4．根据实际机壳大小设计1：1印刷板布线图 5．制作印刷线路板 6．电路板焊接、调试（调试步骤可以参考《模拟电子技术实验指 导书》有关放大器测试过程 7．实训期间必须遵守实训纪律、听从老师安排和注意用电安全。 四、功率放大电路的测试基本内容 注意：将输入电位器调到最大输入的情况。 1．测量输出电压放大倍数A u 测试条件：直流电源电压14v，输入信号1KHｚ 70 mv（振幅值100mv），输出负
载电阻分别为4Ω和8Ω。 2．测量允许的最大输入信号（1KHｚ）和最大不失真输出功率测试条件：①直流电源电压14v，负载电阻分别为4Ω和8Ω。 ②直流电源电压10v，负载电阻为8Ω。 3．测量上、下限截止频率f H 和f L 测试条件：直流电源电压14v，输入信号70mv（振幅值100mv），改变输入信号频率、负载电阻为8Ω。 五、参考资料 TDA2030简介：TDA 2030 是一块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TDA 2030 在内的几种。我们知道，瞬态互调失真是决定放大器品质的重要因素，该集成功放的一个重要优点。 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TDA 2030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。在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。 双电源供电BTL音频功率放大器 工作原理:用两块TDA2030 组成如图1所示的BTL功放电路，TDA 2030（1）为同相放大器，输入信号V in通过交流耦合电容C1馈入同相输入端①脚，交流闭环增益为K VC①＝1＋R3 / R2≈R3 / R2≈30dB。R3 同时又使电路构成直流全闭环组态，确保电路直流工作点稳定。TAD 2030（2）为反相放大器，它的输入信号是由TDA 2030（1）输出端的U01经R5、R7分压器衰减后取得的，并经电容C6 后馈给反相输入端②脚，它的交流闭环增益K VC②＝R9 / R7//R5≈R9/R7≈30dB。由R9＝R5，所以TDA 2030（1）与TDA 2030（2）的两个输出信号U01 和U02 应该是幅度相等相位相反的，即： U01≈U in·R3 / R2
功率放大电路同步练习题
功率放大电路同步练习题 一、选择题: 1、功率放大管的导通角是 1800的放大电路是（ B ）功率放大电路。 A.甲类 B 乙类 C 丙类 D.甲乙类 2、 与甲类功率放大方式相比，乙类互补对称功放的主要优点是 A .不用输出变压器 B .不用输出端大电容 C.效率高 D .无交越失真 3、 互补输出级采用射极输出方式是为了使 A.电压放大倍数高 C.输出电阻增大 4、 乙类功率输出级，最大输出功率为 （D ） C )。 （D ） B.输出电流小 D.带负载能力强 1W ，则每个功放管的集电极最大耗散功率为 A.1W ； B.0.5W ; C.0.4W ; D. 0.2W 5、在OCL 乙类功放电路中，若最大输出功率为 1W ,则电路中功放管的 集电极最大功耗约为（ C ）o A . 1W B . 0.5W C . 0.2W D.无法确定 6、若OCL 功率放大器的输出电压波形如图 1所示,为消除该失真，应：（C ） A.进行相位补偿 B.适当减小功放管的静态工作点 C.适当增大功放管的静态 D.适当增大负载电阻的阻值 Uo ，静态时，其直流电位为（ D. 2VCC 8、 对甲乙类功率放大器，其静态工作点一般设置在特性曲线的（ A.放大区中部 B.截止区 C 放大区但接近截止区 D.放大区但接近饱和区 9、 乙类双电源互补对称功放电路的效率可达 （B ） 。 A.25% B.78.5% C.50% D.90% 10、 功率放大电路的最大输出功率是在输入电压为正弦波时， 载上获得的最大（ A ）。 A.交流功率 B.直流功率 C.平均功率 I 11、 功率放大电路与电压放大电路的主要区别是（ C ）。 A.前者比后者电源电压高 B.前者比后者电压放大倍数数值大 C 前者比后者效率高 D.没有区别 12、 .在单电源OTL 电路中，接入自举电容是为了（ B ） A 、提高输出波形的幅度 B 、提高输出波形的正半周幅度 C 、提高输出波形的负半周幅度 D 、加强信号的耦合 7、OCL 功放电路的输出端直接与负载相联 A.VCC B. （1/2）VCC C. 0 C )。 输出基本不失真情况下负 D.有功功率
音频功率放大器实验报告
一、实验目的 1）了解音频功率放大器的电路组成，多级放大器级联的特点与性能； 2）学会通过综合运用所学知识，设计符合要求的电路，分析并解决设计过程中遇到的问题，掌握设计的基本过程与分析方法； 3）学会使用Multisim、Pspice等软件对电路进行仿真测试，学会Altium Designer使用进行PCB制版，最后焊接做成实物，学会对实际功放的测试调试方法，达到理想的效果。 4）培养设计开发过程中分析处理问题的能力、团队合作的能力。 二、实验要求 1）设计要求 设计并制作一个音频功率放大电路（电路形式不限），负载为扬声器，阻抗8Ω。要求直流稳压电源供电，多级电压、功率放大，所设计的电路满足以下基本指标： （1）频带宽度50Hz～20kHz，输出波形基本不失真； （2）电路输出功率大于8W； （3）输入阻抗：≥10kΩ； （4）放大倍数：≥40dB； （5）具有音调控制功能：低音100Hz处有±12dB的调节范围，高音10kHz 处有±12dB的调节范围； （6）所设计的电路具有一定的抗干扰能力； （7）具有合适频响宽度、保真度要好、动态特性好。 发挥部分： （1）增加电路输出短路保护功能； （2）尽量提高放大器效率； （3）尽量降低放大器电源电压； （4）采用交流220V，50Hz电源供电。 2）实物要求 正确理解有关要求，完成系统设计，具体要求如下： （1）画出电路原理图； （2）确定元器件及元件参数； （3）进行电路模拟仿真； （4）SCH文件生成与打印输出；
（5）PCB文件生成与打印输出； （6）PCB版图制作与焊接； （7）电路调试及参数测量。 三、实验内容与原理 音频功率放大器是一种应用广泛、实用性强的电子音响设备，它主要应用于对弱音频信号的放大以及音频信号的传输增强和处理。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分，如图1所示。 v 图1 音频功率放大器的组成框图 1）前置放大级 音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后输出驱动扬声器。声音源的种类有多种，如传声器（话筒）、电唱机、录音机（放音磁头）、CD 唱机及线路传输等，这些声音源的输出信号的电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的，这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话，对于输入过低的信号，功率放大器输出功率不足，不能充分发挥功放的作用；假如输入信号的幅值过大，功率放大器的输出信号将严重过载失真，这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器，以便使放大器适应不同的输入信号，或放大，或衰减，或进行阻抗变换，使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中，除了信号的幅度差别外，它们的频率特性有的也不同，如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形，即低音被衰减，高音被提升。对于这样的输入信号，在进行功率放大器之前，需要进行频率补偿，使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态，即加入频率均衡网络放大器。 对于话筒和线路输入信号，一般只需将输入信号进行放大和衰减，不需要进行频率均衡。前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配；二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常微弱，一般只有100μV~几毫伏，所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路，对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器，首先要选择低噪声的晶体管，另外还要设置合适的静态工作点。由于场效应管的噪声系数一般比晶体管小，而且它几乎与静态工作点无关，在要求高输入阻抗的前置放大器的情况下，
模电音频功率放大器课程设计
课程设计报告 学生姓名:张浩学学号：201130903013 7 学 院:电气工程学院 班 级: 电自1116(实验111） 题 目: 模电音频功率放大电路设计 指导教师：张光烈职称: 2013 年 7月 4 日
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8。 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47KΩ。 模电这门课程主要讲了二极管，三极管，几种放大电路，信号运算与处理电路，正弦信号产生电路，直流稳压电源。功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL（扬声器）提供一定的输出频率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出的信号的非线性失真尽可能小，效率尽可能高。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。本实验设计的是一个OTL功率放大器，该放大器采用复合管无输出耦合电容，并采用单电源供电。主要涉及了放大器的偏置电路克服交越失真，复合管的基本组合提高电路功率，交直流反馈电路，对称电路，并用multism软件对OTL 功率放大器进行仿真实现。根据电路图和给定的原件参数，使用multism 软件模拟电路，并对其进行静态分析，动态分析，显示波形图，计算数据等操作。 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：
南邮模拟电子第8章-功率放大电路习题标准答案
习题 1. 设2AX81的I CM =200mA ，P CM =200mW ，U (BR)CEO =15V ；3AD6的P CM =10W （加散热板），I CM =2A ，U (BR)CEO =24V 。求它们在变压器耦合单管甲类功放中的最佳交流负载电阻值。 解：当静态工作点Q 确定后，适当选取交流负载电阻值L R '，使Q 点位于交流负载线位于放大区部分的中点，则可输出最大不失真功率，此时的L R '称为最佳交流负载电阻。 忽略三极管的饱和压降和截止区，则有L CQ CC R I U '=。 同时应满足以下限制：CM CQ CC P I U ≤?，2 (BR)CEO CC U U ≤ ，2 CM CQ I I ≤ 。 (1)对2AX81而言，应满足mW 200CQ CC ≤?I U ，V 5.7CC ≤U ，mA 100CQ ≤I 。取 mW 200CQ CC =?I U 。 当V 5.7CC =U 时，mA 7.26CQ =I ，此时L R '最大，Ω=='k 28.07 .265 .7L(max)R ； 当mA 100CQ =I ，V 2CC =U 时，此时L R '最小，Ω=='k 02.0100 2 L(min)R ； 故最佳交流负载电阻值L R '为：ΩΩk 28.0~k 02.0。 (2)对3AD6而言，应满足W 10CQ CC ≤?I U ，V 12CC ≤U ，A 1CQ ≤I 。取 W 10CQ CC =?I U 。 当V 12CC =U 时，A 83.0CQ =I ，此时L R '最大，Ω=='46.1483.012 L(max)R ； 当A 1CQ =I 时， V 10CC =U ，此时L R '最小，Ω=='101 10L(min)R ； 故最佳交流负载电阻值L R '为：ΩΩ46.14~10。 2. 图题8-2为理想乙类互补推挽功放电路，设U CC =15V ，U EE =－15V ，R L =4Ω，U CE(sat)=0，输入为正弦信号。试求 (1) 输出信号的最大功率； (2) 输出最大信号功率时电源的功率、集电极功耗（单管）和效率； (3) 每个晶体管的最大耗散功率P Tm 是多少？在此条件下的效率是多少？
音频功率放大电路实验报告分析
实验报告 课程名称： 电路与模拟电子技术实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称： 音频功率放大电路 实验类型： 研究探索型实验 同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。 二、实验内容和原理（必填） 音频功率放大电路，也即音响系统放大器，用于对音频信号的处理和放大。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分。 作为音响系统中的放大设备，它接受的信号源有多种形式，通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大，因此，音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。 为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器，希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足，。 为了充分地推动扬声器，通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率，而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。 扩音机的整机电路如下图所示，按其构成，可分为前置放大级，音调控制级和功率放大级三部分。 装 订 线
前置放大电路： 前置放大级输入阻抗较高，输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大，为了减小噪声，前置级通常要选用低噪声的运放。 由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。 理想闭环电压放大倍数为：23 1R R A vf + = 输入电阻：1R R if = 输出电阻：0of =R 功率放大级： 对于功率放大级，除了输出功率应满足技术指标外，还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配，否则将会影响放音效果。 集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电，缺点是输出要通过大电容与负载耦合，因此低频响应较差；OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合，频响特性较好，但需要用双电源供电。（实验室提供本功能模块） 本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高，失真小，输出功率大，外围电路简单等特点，采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端；2脚为反相输入端；3脚为负电源；4脚为输出端； 5脚为正电源。 功放级电路中，电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2为防止输出端的瞬时过电压损坏芯片的保护二极管。R11、C10为输出端校正网络以补偿感性负载，其作用是把扬声器的电感性负载补偿接近纯电阻性，避免自激和过电压。 图中通过R10、R9、C9引入了深度交直流电压串联负反馈。由于接入C9，直流反馈系数F ′＝1。对于交流信号而言，
第3章 高频功率放大电路习题解答gyx
习题 3.1 高频功率放大器的主要作用是什么?应对它提出哪些主要要求？ 答：高频功率放大器的主要作用是放大高频信号或高频已调波信号，将直流电能转换成交流输出功率。要求具有高效率和高功率输出。 3.2 为什么丙类谐振功率放大器要采用谐振回路作负载？若回路失谐将产生什么结果？若采用纯电阻负载又将产生什么结果？ 答：因为丙类谐振功率放大器的集电极电流i c为电流脉冲，负载必须具有滤波功能，否则不能获得正弦波输出。若回路失谐集电极管耗增大，功率管有损坏的危险。若采用纯电阻负载则没有连续的正弦波输出。 3.3 高频功放的欠压、临界和过压状态是如何区分的？各有什么特点？ 答：根据集电极是否进入饱和区来区分，当集电极最大点电流在临界线右方时高频功放工作于欠压状态，在临界线上时高频功放工作临界状态，在临界线左方时高频功放工作于过压状态。 欠压状态的功率和效率都比较低，集电极耗散功率也较大，输出电压随负载阻抗变化而变化，较少使用，但基极调幅时要使用欠压状态。 临界状态输出功率大，管子损耗小，放大器的效率也较高。 过压状态下，负载阻抗变化时，输出电压比较平稳且幅值较大，在弱过压时，效率可达最高，但输出功率有所下降，发射机的中间级、集电极调幅级常采用过压状态。 3.4 分析下列各种功放的工作状态应如何选择？ (1) 利用功放进行振幅调制时，当调制的音频信号加到基极或集电极时，如何选择功放的工作状态？ (2) 利用功放放大振幅调制信号时，应如何选择功放的工作状态？ (3) 利用功放放大等幅度信号时，应如何选择功放的工作状态？ 答：(1) 当调制的音频信号加到基极时，选择欠压状态；加到集电极时，选择过压状态。 (2) 放大振幅调制信号时，选择欠压状态。、 (3) 放大等幅度信号时，选择临界状态。 3.5 两个参数完全相同的谐振功放，输出功率P o分别为1W和0.6W，为了增大输出功率，将V CC提高。结果发现前者输出功率无明显加大，后者输出功率明显增大，试分析原因。若要增大前者的输出功率，应采取什么措施？ 答：前者工作于欠压状态，故输出功率基本不随V CC变化；而后者工作于过压状态，输出功率随V CC明显变化。在欠压状态，要增大功放的输出功率，可以适当增大负载或增大输入信号。 3.6 一谐振功放，原工作于临界状态，后来发现P o明显下降，ηC反而增加，但V CC、U cm和u BEmax均未改变（改为：V CC和u BEmax均未改变，而U cm基本不变（因为即使Ucm变化很小，工作状态也可能改变，如果Ucm不变，则Uce不变，故工作状态不应改变）），问此时功放工作于什么状态？导通角增大还是减小？并分析性能变化的原因。 答：工作于过压状态（由于Ucm基本不变，故功率减小时，只可能负载增大，此时导通角不变）；导通角不变 3.7 某谐振功率放大器，工作频率f =520MHz，输出功率P o=60W，V CC=12.5V。 (1) 当ηC=60%时，试计算管耗P C和平均分量 I的值；(2) 若保持P o不变，将ηC c0
第7章功率放大电路习题与解答
习题 1. 选择题。 (1)功率放大电路的转换效率是指。 A．输出功率与晶体管所消耗的功率之比 B．输出功率与电源提供的平均功率之比 C．晶体管所消耗的功率与电源提供的平均功率之比 (2)乙类功率放大电路的输出电压信号波形存在。 A．饱和失真B．交越失真C．截止失真 (3)乙类双电源互补对称功率放大电路中，若最大输出功率为2W，则电路中功放管的集电极最大功耗约为。 A．0.1W B．0.4W C．0.2W (4)在选择功放电路中的晶体管时，应当特别注意的参数有。 A．βB．I CM C．I CBO D．U(BR)CEO E．P CM (5)乙类双电源互补对称功率放大电路的转换效率理论上最高可达到。 A．25% B．50% C．78.5% (6)乙类互补功放电路中的交越失真，实质上就是。 A. 线性失真 B. 饱和失真 C. 截止失真 (7) 功放电路的能量转换效率主要与有关。 A. 电源供给的直流功率 B. 电路输出信号最大功率 C. 电路的类型 解：(1)B (2)B (3)B (4)B D E (5)C (6)C (7)C 2. 如图7.19所示电路中，设BJT的β=100，U BE=0.7V，U CES=0.5V，I CEO=0，电容C对交流可视为短路。输入信号u i为正弦波。 (1)计算电路可能达到的最大不失真输出功率P om？ (2)此时R B应调节到什么数值？ (3)此时电路的效率η=？
o u 12V + 图7.19 题2图 解：(1)先求输出信号的最大不失真幅值。由解题2图可知：ωt sin om OQ O U U u += 由C C om OQ V U U ≤+与C ES om OQ U U U ≥-可知： C ES C C om 2U V U -≤即有2 C ES C C om U V U -≤ 因此，最大不失真输出功率P om 为： ()W 07.281 8122 C ES C C L 2 om om ≈?-=???? ??=U V R U P (2)当输出信号达到最大幅值时，电路静态值为： ()C ES C C C ES C ES C C OQ 2 1 2U V U U V U +=+-= 所以 A 72.0825.0122L CES CC L OQ CC CQ ≈?-=-=-=R U V R U V I m A 2.7CQ BQ ==βI I k Ω57.12 .77 .012BQ BE CC B ≈-=-= I U V R (3) %24%10072 .01207.2CQ CC om V om ≈??=== I V P P P η 甲类功率放大电路的效率很低。 3. 一双电源互补对称功率放大电路如图7.20所示，已知V CC =12V, R L =8Ω，u i 为正弦波。 (1)在BJT 的饱和压降U CES =0的条件下，负载上可能得到的最大输出功率P om 为多少？每个管子允许的管耗P CM 至少应为多少？每个管子的耐压│U (BR)CEO │至少应大于多少？
实验三功率放大电路实验报告
集成功率放大电路 一. 实验目的 1．掌握功率放大电路的调试及输出功率、效率的测量方法； 2．了解集成功率放大器外围电路元件参数的选择和集成功 率放大器的使用方法。 二. 实验仪器设备 1.实验箱 2. 示波器 3. 万用表 4. 电流表 有关试验方法的说明： （1） 测量最大不失真功率：max O P 在放大器的输入端接入频率为1kHz 的正弦频率信号；Vi 置最小（Vi<20mV ）；在放大器的输出端街上示波器和毫伏表，逐渐增大Vi ，使示波器显示出最大不失真波形，用毫伏表测出电压有效值 mox O V ，则最大不失真输出功率为： 2max max O O L V P R = (2)测量功率放大器的效率 η： 在保持Vo 为最大不失真输出幅度的情况下，由电流表测量直流电源Vcc 的输出电流E I ，此时电源Vcc 提供的直流输出功率为： ×E E CC P I V = 注：此处Vcc 应为正负电源之差。
功率放大器的效率为： max = O E P P 集成功率放大器的实验电路 三. 实验内容及步骤 1、连接电路： 接入正负电源（+V CC 、-V EE ） 接入负载电阻R L 串入电流表 2、打开电源开关，记录电流表的读数，即为静态电流I E 3、将电流表换至较高档位，接入输入信号v i ，按后面要求进行测量。 负载电阻R L ＝ 时， 按表分别用示波器测量输出电压峰值为2V 和4V 时的电流I E ，计算输出功率P O 、电源供给功率P E 和效率η； 逐渐增大输入电压，用示波器监视输出波形，记录最大不失真时的输出电压的峰值v omax 和电流I E ，并计算此时的输出功率P O ，电源供给功率P E 和效率η，填表。 峰值 I E P O P E η
音频功率放大电路实验报告
实验报告 课程名称： 电路与模拟电子技术实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称： 音频功率放大电路 实验类型： 研究探索型实验 同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。 二、实验内容和原理（必填） 音频功率放大电路，也即音响系统放大器，用于对音频信号的处理和放大。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分。 作为音响系统中的放大设备，它接受的信号源有多种形式，通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大，因此，音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。 为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器，希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足，。 为了充分地推动扬声器，通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率，而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。 扩音机的整机电路如下图所示，按其构成，可分为前置放大级，音调控制级和功率放大级三部分。 专业： 姓名： 学号： 日期： 地点： 桌号 装 订 线 点名册上的序号 前置 放大级 音调控制 放大级 功率 放大级
前置放大电路： 前置放大级输入阻抗较高，输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大，为了减小噪声，前置级通常要选用低噪声的运放。 由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。 理想闭环电压放大倍数为：23 1R R A vf + = 输入电阻：1R R if = 输出电阻：0of =R 功率放大级： 对于功率放大级，除了输出功率应满足技术指标外，还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配，否则将会影响放音效果。 集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电，缺点是输出要通过大电容与负载耦合，因此低频响应较差；OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合，频响特性较好，但需要用双电源供电。（实验室提供本功能模块） 本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高，失真小，输出功率大，外围电路简单等特点，采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端；2脚为反相输入端；3脚为负电源；4脚为输出端；5脚为正电源。 功放级电路中，电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2
功率放大器加习题(供参考)
1.有一谐振功率放大器，已知晶体管的g c=2000ms,V b2=0.5V,V cc=12V,谐振回路电阻R P=130Ω,集电极效率ηC=74.6%,输出功率P～=500mW,工作于欠压状态,试求： (1),V CM ,C,C1 ,C0 ,CM (2),为了提高效率ηc，在保证V CC、R P、P o不变的条件下，将通角θC 减小到600，计算对于C =600的C1，CM，ηc (3),采用什么样的措施能达到将C变为600的目的? 题解: (1) P～==> V CM==11.4V C=g1(C) g1()=V CC=1.568 查表C =900 ∴0()=0.319 1()=0.5 C1m==87.69mA CM==175.38mA C0= I CM0()=55.95mA (2) P～和不变，则C1M和不变(∵P～==2C1M ∴CM==224.27mA CO= CM0(600)=48.89mA c=1(600)=85.5% (3)改变导通角，应改变偏量和V bm 由g c= ∵C1M不变，CM(900)=175.38mA CM(600)=224.27mA ∴V bm(900)==87.69mV =∴==0.5V
即在V bm=87.69mV, V bb=0.5s时，导通角900 由V bm(600)==0.24427V ==0.5 ∴V bb(600)=112.135mV ∴V bm由87.69mV变为244.27mV V bb由500mV变为112.135mV 可保证在输出不变时，C由900变为600 答案： (1)①V CM=11.4V ②C =900 ③C1=87.69mA ④CM=175.38mA ⑤CO=55.75mA (2)若V CC、R P、P o不变，C =600 C1=87.69mA ; CM=224.27mA ; CO=48.89mA
音频功率放大器模拟电路设计
1方案设计 (4) 2方案比较 (7) 3单元模块设计 (8) 3.1直流稳压电源 (8) 3.2前置放大 (10) 3.3 滤波器设计 (11) 3.3.1主要元器件 (11) 3.3.2 低频滤波器电路 (13) 3.3.3 带频滤波器电路 (13) 3.3.3 带频滤波器电路 (14) 3.4功率放大器电路 (14) 3.4.1主要元器件介绍 (14) 3.4.2 电路工作原理介绍 (16) 4 软件设计 (16) 4.1P ROTEL 99SE软件 (17) 4.2W ORD 2003软件 (17) 5系统调试 (17) 系统总图 (17) 6 系统功能 (18) 7.总结与体会 (19) 文献 (20) 附录：电路原理图 (21) 相关设计图 (21) 相关设计软件 (21)
- 2 - 音频功率放大器 摘要：本音频功率放大器由四部分组成：电源，前置放大级，滤波器，功率放 大电路。电源电路输入交流电，输出18V 的直流电，为集成功率放大器供电；再经过变换输出+12V 与-12V 的直流电，为滤波器及前置放大级的运算放大器的供电。前置放大级将音频信号放大至功率放大器所能接受的范围。滤波器电路，分为高通滤波器、中通滤波器、低通滤波器，将输入的音频信号分为不同频率音频信号，并设有开关可以按个人喜好调节输出音频信号。功率放大电路，将输入的信号功率放大。 关键字：音频功率放大器、电源、滤波器、功放电路 Abstract: The audio power amplifier consists of four parts: power supply, level preamp, filter, power amplifier circuit. AC input power supply circuit, output DC 18V, power supply for the integrated power amplifier; another transform output +12 V and-12V DC, in order to filter and preamp-level op-amp power supply. Preamp-level audio signal amplification will be acceptable to the scope of power amplifier. Filter circuit, is divided into high-pass filter, in-pass filter, low pass filter, the input audio signal into different frequency audio signal and a switching regulator in accordance with personal preference, audio output. Power amplifier circuit, the input signal power amplifier. Key words: Audio power amplifier, power supply, filter, power amplifier circuit
音频功率放大电路实验报告
. . . . 实验报告 课程名称： 电路与模拟电子技术实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称： 音频功率放大电路 实验类型： 研究探索型实验 同组学生：__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。 二、实验容和原理（必填） 音频功率放大电路，也即音响系统放大器，用于对音频信号的处理和放大。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分。 作为音响系统中的放大设备，它接受的信号源有多种形式，通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大，因此，音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。 为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器，希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足，。 为了充分地推动扬声器，通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率，而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。 扩音机的整机电路如下图所示，按其构成，可分为前置放大级，音调控制级和功率放大级三部分。 专业： 姓名： 学号： 日期： 地点： 桌号 装 订 线 点名册上的序号 前置 放大级 音调控制 放大级 功率 放大级
前置放大电路： 前置放大级输入阻抗较高，输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大，为了减小噪声，前置级通常要选用低噪声的运放。 由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。 理想闭环电压放大倍数为：23 1R R A vf + = 输入电阻：1R R if = 输出电阻：0of =R 功率放大级： 对于功率放大级，除了输出功率应满足技术指标外，还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配，否则将会影响放音效果。 集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电，缺点是输出要通过大电容与负载耦合，因此低频响应较差；OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合，频响特性较好，但需要用双电源供电。（实验室提供本功能模块） 本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高，失真小，输出功率大，外围电路简单等特点，采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端；2脚为反相输入端；3脚为负电源；4脚为输出端；5脚为正电源。 功放级电路中，电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2为防止输出端的瞬时过电压损坏芯片的保护二极管。R11、C10为输出端校正网络以补偿感性负载，其作用是把
模拟电路基础知识大全
一、填空题:(每空1分共40分) 1、PN结正偏时(导通),反偏时(截止),所以PN结具有(单向)导电性。 2、漂移电流是(反向)电流,它由(少数)载流子形成,其大小与(温度)有关,而与外加电压(无关)。 3、所谓理想二极管,就是当其正偏时,结电阻为(零),等效成一条直线;当其反偏时,结电阻为(无穷大),等效成断开; 4、三极管是(电流)控制元件,场效应管是(电压)控制元件。 5、三极管具有放大作用外部电压条件是发射结(正偏),集电结(反偏)。 6、当温度升高时,晶体三极管集电极电流Ic(增大),发射结压降(减小)。 7、三极管放大电路共有三种组态分别是(共集电极)、(共发射极)、(共基极)放大电路。 8、为了稳定三极管放大电路的静态工作点,采用(直流)负反馈,为了稳定交流输出电流采用(交流)负反馈。 9、负反馈放大电路和放大倍数AF=(A/1+AF),对于深度负反馈放大电路的放大倍数AF= (1/F )。 10、带有负反馈放大电路的频带宽度BWF=(1+AF)BW,其中BW=(fh-fl ), (1+AF )称为反馈深度。 11、差分放大电路输入端加上大小相等、极性相同的两个信号,称为(共模)信号,而加上大小相等、极性相反的两个信号,称为(差模)信号。
12、为了消除乙类互补功率放大器输出波形的(交越)失真,而采用(甲乙)类互补功率放大器。 13、OCL电路是(双)电源互补功率放大电路; OTL电路是(单)电源互补功率放大电路。 14、共集电极放大电路具有电压放大倍数(近似于1 ),输入电阻(大),输出电阻(小)等特点,所以常用在输入级,输出级或缓冲级。 15、差分放大电路能够抑制(零点)漂移,也称(温度)漂移,所以它广泛应用于(集成)电路中。 16、用待传输的低频信号去改变高频信号的幅度称为(调波),未被调制的高频信号是运载信息的工具,称为(载流信号)。 17、模拟乘法器输出与输入的关系式是U0=(KUxUy ) 1、1、P型半导体中空穴为(多数)载流子,自由电子为(少数)载流子。 2、PN结正偏时(导通),反偏时(截止),所以PN结具有(单向)导电性。 3、反向电流是由(少数)载流子形成,其大小与(温度)有关,而与外加电压(无关)。 4、三极管是(电流)控制元件,场效应管是(电压)控制元件。 5、当温度升高时,三极管的等电极电流I(增大),发射结压降UBE(减小)。 6、晶体三极管具有放大作用时,发射结(正偏),集电结(反偏)。 7、三极管放大电路共有三种组态()、()、()放大电路。
高频电子线路杨霓清答案第七章-高频功率放大器
高频电子线路杨霓清答案第七章-高频功 率放大器 本页仅作为文档封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March
思考题与习题 为什么高频功率放大器一般要工作于乙类或丙类状态为什么采用谐振回路作负 载为什么要调谐在工作频率上回路失谐将产生什么结果 答：高频功率放大器的输出功率高，其效率希望要高些，这样在有源器 件的损耗的功率就低，不仅能节省能源，更重要的是保护有源器件的安全 工作。乙类丙类放大器状态的效率比甲类高因此高频功率放大器常选用乙 类或丙类放大器。 乙类和丙类放大器的集电极电流为脉冲状，只有通过谐振电阻p R 相 乘，产生边疆的基波电压输出。回路调谐于工作频率是为了取出基波电压 输出。 丙类高频功率放大器的动态特性与低频甲类功率放大器的负载线有什么区别为 什么会产生这些区别动态特性的含义是什么 答：所谓动态特性是指放大器的晶体管（c g 、bz U ）、偏置电源（cc V 、 bb V ）、输入信号（bm U ）、输出信号或谐振电阻（cm U 或p R ）确定后，放 大器的集电极电流c i 随be u 和ce u 的变化关系。事实上，改变bb V 可以使放大 器工作于甲类、乙类或丙类。而工作在甲类，电流c i 是不失真的，所作的 负载线也是在确定动态特性，它的动态特性为一条负斜的直线，是由负载 线决定的。 而丙类放大器的bb V ＜bz V ，电流产生失真，是周期脉冲电流。而输出 电压是谐振回路的谐振电阻p R 与电流脉冲的基波电流相乘，即电流c i 的变 化为脉冲状，而输出电压是连续的基波电压，因此动态特性不能简单地用 谐振电阻p R 负载线决定。只能根据高频谐振功率放大器的电路参数用解析 式和作图法求得，它与甲类放大的负载线不同，其动态特性为。原因是电 流为脉冲状，有一段时间c i 是为0的 为什么谐振功率放大器能工作于丙类，而电阻性负载功率放大器不能工作于丙 类 答：因为谐振功放的输出负载为谐振回路，该回路具有迁频特性，可以 从晶体管的余弦脉冲电流中，将不失真的基波电流分量迁频出来，在并联谐振 回路上形成不失真的基波余弦电压，而电阻听电阻特性输出负载不具备这样的 功能，因此不能在丙类工作。
音频功率放大器的设计与实现
模拟电子电路实验课程设计 ——音频功率放大器的设计与实现 一、设计任务 设计并制作一个音频功率放大电路（电路形式不限），负载为扬声器，阻抗8 。要求直流稳压电源供电，多级电压、功率放大，所设计的电路满足以下基本指标： （1）频带宽度50Hz～20kHz，输出波形基本不失真； （2）电路输出功率大于8W； （3）输入阻抗：≥10kΩ； （4）放大倍数：≥40dB； （5）具有音调控制功能：低音100Hz处有±12dB的调节范围，高音10kHz 处有±12dB的调节范围； （6）所设计的电路具有一定的抗干扰能力； （7）具有合适频响宽度、保真度要好、动态特性好。 发挥部分： （1）增加电路输出短路保护功能； （2）尽量提高放大器效率； （3）尽量降低放大器电源电压； （4）采用交流220V，50Hz电源供电。 二、设计要求 正确理解有关要求，完成系统设计，具体要求如下： （1）画出电路原理图； （2）确定元器件及元件参数； （3）进行电路模拟仿真； （4）SCH文件生成与打印输出； （5）PCB文件生成与打印输出； （6）PCB版图制作与焊接； （7）电路调试及参数测量。 根据以上设计要求编写设计报告，写出设计的全过程，附上有关资料和图纸。设计报告格式请参见附录一。 三、实验原理 音频功率放大器是一种应用广泛、实用性强的电子音响设备，它主要应用于
对弱音频信号的放大以及音频信号的传输增强和处理。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分，如图1所示。 v 图1 音频功率放大器的组成框图 1．前置放大级 音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后输出驱动扬声器。声音源的种类有多种，如传声器（话筒）、电唱机、录音机（放音磁头）、CD 唱机及线路传输等，这些声音源的输出信号的电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的，这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话，对于输入过低的信号，功率放大器输出功率不足，不能充分发挥功放的作用；假如输入信号的幅值过大，功率放大器的输出信号将严重过载失真，这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器，以便使放大器适应不同的输入信号，或放大，或衰减，或进行阻抗变换，使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中，除了信号的幅度差别外，它们的频率特性有的也不同，如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形，即低音被衰减，高音被提升。对于这样的输入信号，在进行功率放大器之前，需要进行频率补偿，使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态，即加入频率均衡网络放大器。 对于话筒和线路输入信号，一般只需将输入信号进行放大和衰减，不需要进行频率均衡。前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配；二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常微弱，一般只有100μV~几毫伏，所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路，对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器，首先要选择低噪声的晶体管，另外还要设置合适的静态工作点。由于场效应管的噪声系数一般比晶体管小，而且它几乎与静态工作点无关，在要求高输入阻抗的前置放大器的情况下，采用低噪声场效应管组成放大器是合理的选择。如果采用集成运算放大器构成前置放大器，一定要选择低噪声、低漂移的集成运算放大器。对于前置放大器的另外一要求是要有足够宽的频带，以保证音频信号进行不失真的放大。 常用的前置放大器按结构划分有五种类型： （1）单管前置放大器 （2）双管阻容耦合前置放大器