模电课程设计报告OCL功率放大器设计范文
OCL功率放大器课程设计
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地小,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。
本次课程设计是一个OCL 功率放大器,该放大器大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,它使我们学过的相关理论知识得到更好的巩固,并使理论知识与实际问题相联系。
提高自己的动手实践能力、安装与检测电路的能力。
一、方案的原理框图,总体电路图及原理说明1、方案的原理框图:2、实现原理图:3、方案的原理说明:本功放的申路图,功放部分元器件连晶体管在内仅20个左右,乍下看象一个原理简图,但确确实实是一个可付诸实用的功放,而且它能以较低的谐波失真向8Ω(4Ω)负载提供≥50W(120W)的输出功率。
它采用典型的OCL电路,但制作时根据实践情况对设计作了必要的改进。
输入级BG1—2按惯例采用差分放大级,但与一般常见电路稍不同的是采用PNP管,这与采用NPN管相比,两管配对容易且一致性好,噪声较低。
对简单的电路结构,这是需要加以尽量考虑的。
第二级BG3为主电压放大级,它提供大部分电压增益,但未采用常见的“自举”电路。
大功率放大器采用“自举”电路对增大输出功率意义不大,且能省去一个对音质有影响的电解电容,并有利减少元件简化电路。
C2是相位补偿电容。
末级由BG4—7以最简方式复合而成的互补输出级,元件少无调整,使采用功率较小的推动管BG4—5也足以满足推动末级输出100W以上的要求。
末级静态电流的设定以减小低输出功率时的交越失真为主,通常取40—50mA。
至于大输出功率时的交越失真因“掩蔽”效应,影响不明显。
对静态电流也未作热补偿,工作时随着温度上升静态电流也相应上升,但试用中并未出现失控这样做可简化安装工艺、减少调试手续,此外,稍大的静态电流多少也能降低一些大输出时的交越失真.二、元器件选择和电路参数计算二极管2个三极管7个20kΩ1个4 kΩ2个22kΩ 1个40kΩ1个2.6kΩ1个160PF 1个10uF 1个0.33Ω2个1、功率的计算,计算输出功率P o输出功率用输出电压有效值V0和输出电流I0的乘积来表示。
模拟电子技术课程设计-OCL音频功率放大器的设计
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实际应用中的质量问题。
OCL功率放大器报告
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。
2 音频功率放大器2.1 音频功放的性能指标音频功率放大器的主要作用是向负载提供功率,要求输出功率尽可能大,效率尽可能高。
非线性失真尽可能小。
2.2 音频功放的特点音频功率放大器的特点:1、输出功率足够大——为获得足够大的输出功率,功放管的电压和电流变化范围应很大。
2、效率要高——功率放大器的效率是指负载上得到的信号功率与电源供给的直流功率之比。
3、非线性失真要小——功率放大器是在大信号状态下工作,电压、电流摆动幅度很大,极易超出管子特性曲线的线性范围而进入非线性区,造成输出波形的非线性失真,因此,功率放大器比小信号的电压放大器的非线性失真问题严重。
[4]2.3 功放的分类及本设计的整体构思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。
模电OCL功放课程设计
模拟电子技术课程设计课题:O C L音频功率放大器设计电子科学系班级:姓名:学号:组员:指导教师:20x x.06.25摘要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、伺服放大电路中得到了广泛的应用。
关键词:功率放大电路 OCL电路直接耦合1. 课题:设计一台OCL音频功率放大器2. 技术指标:1、最大不失真输出功率: POM>= 10W2、负载阻抗(扬声器):RL= 8Ω3、频率响应:fL =100Hz ,fH= 15KHz4、输入电压:<= 100 mV5、失真度:γ<= 5%3. 设计要求:1、分析电路组成及工作原理;2、单元电路设计计算;3、采用OCL音频功率放大电路;4、画出完整电路图;5、调试方法;6、小结与讨论。
4 电路工作原理4.1 电路工作原理1.用差分放大输入级抑制零漂,如前所述,为了使RL在静态时没有直流电流通过,即A点的静态直流电位为零,所以采用正,负对称的两个小电源(+VCC,-VCC)。
但是温度的变化又会引起零漂,所以应采用差分放大器作为输入级,用它来抑制A点电位因受温度等因素影响而产生的零漂。
2.其他元器件的作用。
V3管为激励级,它把V1管输出信号再进行一次放大后去推动功率输出级的功放管工作,故该级又称为推动级。
C5是高频负反馈电容,防止V3高频自激。
3.R7,V8,V9为功放管提供静态偏置,防止交越失真,把V4,V5基极直流电信分开,并利用V8,V9补偿功放管的温度特性,以稳定功放管的基极偏流。
4.R5,C3,R6组成电压串联负反馈电路。
C3对低频信号短路,分压比R6/(R5+R6)为反馈系数,R6越大,反馈量越大,反馈越强。
分压比适当则既可减小信号非线性失真,又不致造成放大器增益下降太多。
OCL低频功率放大器设计报告
OCL低频功率放大器设计报告任务书一、设计任务1.已知条件输入电压幅值U im〈0.1V,负载电阻R L=82.指标要求输出功率> 4W,输出电阻>40K ,工作频率20Hz -20KHz。
二、设计要求1.根据设计指标要求进行预设计,确定电路形式,估算元件参数并选择元器件。
2.根据设计的电路利用理论公式,核算有关指标能否达到设计要求。
3. 利用Multisim 软件完成对相关电路模块的仿真分析。
4.按时提交课程设计报告,另画出设计电路图(A3 图纸),完成相应答辩。
三、参考资料1.李立主编. 电工学实验指导. 北京:高等教育出版社,20052.高吉祥主编. 电子技术基础实验与课程设计. 北京:电子工业出版社,20043.谢云,等编著.现代电子技术实践课程指导.北京:机械工业出版社,20034.李万臣主编.模拟电子技术基础实验与课程设计. 北京:电子工业出版社,20015.高吉祥主编.电子技术基础实验与课程设计.北京:电子工业出版社,2002目录一、设计题目以及要求 (3)二、设计思路 (4)三、OCL电路原理图设计 (6)四、OCL功率放大电路参数确定 (8)五、OCL电路的仿真 (9)六、总结与体会 (15)七、附录 (17)八.参考资料 (18)一、设计题目以及要求1、设计任务1)负载阻抗Ω=8L R ,输入电压幅值U IM <0.1V ;2)指标要求输出功率> 4W ,输出电阻>40K , 工作频率 20Hz -20KHz 2、设计要求1)根据设计指标要求进行预设计,确定电路形式,估算元件参数并选择元器件。
2)根据设计的电路利用理论公式,核算有关指标能否达到设计要求。
3) 利用 Multisim 软件完成对相关电路模块的仿真分析。
4) 按时提交课程设计报告,另画出设计电路图(A3 图纸),完成相应答辩。
二、设计思路1.三类OCL互补对称电路特点甲类优点:无交越失真和开关失真,而且谐波分量中主要是偶次谐波,在听感上低音厚实、中音柔顺温暖、高音清晰利落、层次感好缺点:效率低,容易发热和对散热要求高而未能在大功率的放大器中得到广泛应用。
OCL低频功率放大器设计报告
OCL低频功率放大器设计报告报告:OCL低频功率放大器设计一、设计目标本次设计的目标是设计一个OCL(Push-Pull)低频功率放大器。
要求输入电压幅值为0.1V,输出电压幅值为10V,带宽为20Hz~20kHz,采用集成运放作为放大电路的核心元件。
二、设计方案1. 电路结构选择OCL(Push-Pull)架构是一种常用的低频功率放大器设计方案,能够提供较高的输出功率。
该电路结构由两个互补的输出管组成,能够消除交叉失真。
在本次设计中,我们选择使用OCL结构。
2. 放大器核心元件选择为了实现低频放大,我们选择使用集成运放作为放大器的核心元件。
集成运放具有高增益、低失调和低噪音等特点,能够满足本次设计的要求。
3. 输入级电容耦合为了阻隔输入信号的直流偏置,我们在输入级采用了电容耦合的方式。
电容耦合器的电容决定了该电路的低频截止频率,设计时需要合理选择电容值。
4. 负反馈电路设计为了提高放大器的线性度和稳定性,我们引入了负反馈电路。
通过负反馈,可以使放大器的增益稳定,并降低非线性失真。
本次设计选择了电压跟随型负反馈电路。
5. 输出级选择在输出级,我们选择了互补输出管,能够提供较高的输出功率,并能够消除交叉失真。
为了保证输出信号的稳定性,输出级需要通过负反馈电路进行稳定。
三、设计流程1. 确定输入和输出电压幅值根据设计要求,输入电压幅值为0.1V,输出电压幅值为10V。
2. 确定放大器的增益根据输入和输出电压幅值,可以计算出放大器的增益。
放大器的增益计算公式为:增益 = 输出电压幅值 / 输入电压幅值 =10V / 0.1V = 100。
3. 选择集成运放根据设计要求和放大器的增益,选择适合的集成运放。
根据集成运放的参数手册,查找到符合要求的集成运放。
4. 选择电容值根据放大器的截止频率要求,选择合适的电容值。
根据截止频率计算公式,计算出所需的电容值。
截止频率= 1 / 2πRC,其中R为输入电阻,假设为10kΩ,C为电容值。
模电课设报告(OCL功放)
模拟电子技术课程设计实践指导老师:梁海峰姓名:石林班级:通信工程092班学号:0902040223目录一、综述 (4)二、关于OCL音频放大器的设计原理 (4)1、各级电压增益的分配 (4)2、OCL功率放大器 (5)方案选择 (5)电源电压的计算 (6)三、OCL功率放大器的取值计算 (7)(1)确定电压电压 (8)(2)选择大功率管T12、T13 (8)(3)选择互补管T10,T11并计算R31,R32,R27,R30,R34 (9)(4)计算推动级电路 (9)(5)计算输入级电路 (10)(6)计算反馈支路 (11)(7)计算补偿元器件 (12)四、仿真中遇到的问题以及调整方法 (12)1.调整零点漂移 (12)2.调整三极管静态工作点 (13)3.调整交越失真 (13)4.调整功放增益 (13)5.调整幅频特性曲线 (13)五、仿真结果 (14)六、心得体会 (15)一、 综述模拟电子技术在现代工农业生产、国防建设、科学研究以及社会生活等方面已经得到了极为广泛的应用。
特别是在实现工农业生产自动化的过程中,需要测量、控制和传输的信息,绝大部分都是模拟信号要想把这些信号进行放大、传输和变换,最直接的方法就是采用模拟电路来实现。
我们学习过各种电子器件和各种基本功能的低频电子电路,运用这些基本知识,就可以设计出各种不同用途的模拟电路装置。
二、 关于OCL 音频放大器的设计原理OCL 音频放大器是一种典型的多级放大电路。
它包含了多种电子器件的基本电路形式。
完成这个设计可以训练我对的模拟电子技术知识的实际运用。
OCL 音频放大器主要有三部分组成:前置级、音频控制电路、OCL 功率放大电路。
1、 各级电压增益的分配a)根据额定输出功率o P 和负载阻抗L R ,求出输出电压o V (o V 为有效值)。
则整机中频电压增益为iio vm V V V A L 0R P ⨯==图2-1b)由于前置级对输出的噪声电压影响不大,一般增益不宜太高,通常选前置级增益1vm A =5~10。
ocl功率放大器的设计大学论文
烟台南山学院模拟电子技术课程设计题目OCL功率放大器的设计姓名:王慧强所在学院:工学院电气与电子工程系所学专业:电气工程及其自动化班级电气工程1403 学号201402013026 指导教师:王选诚完成时间:二零一五年十二月摘要OCL功率放大器不仅能够放大普通信号,还能够放大一些极其微弱的信号。
音频功率放大器是音响系统中不可或缺的部分,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。
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。
OCL是英文Output Capacitor Less的缩写,意为无输出电容。
采用双端电源供电,使用负电源,在电压不太高的情况下,也能获得比较大的输出功率,省去了输出端的耦合电容。
使放大器低频特性得到扩展。
OCL功率放大电路也是定压式输出电路,由于电路性能比较好,所以广泛的应用在高保真扩音设备中。
性能优良的集成功率放大器给电子电路的功放级的调试带来了极大的方便。
本次课程设计主要采用分立元件电路法进行设计。
分别设计直流稳压电源,前置放大电路以及功率放大电路。
其中前置放大电路采用差分式放大电路。
关键词:OCL功率放大器功率放大器无输出电容功率放大电路第1章绪论 (4)1.1 ocl 功率放大器的意义..................................................................................... (4)1.2 ocl功率放大器的设计要求及参数 (4)1.3 设计方案 (4)第2章 OCL功率放大器各单元电路设计 (3)2.1 直流稳压电源设计 (3)2.2 前置放大级设计 (3)2.3 功率放大电路设计 (5)第3章 OCL功率放大器整体电路设计 (7)3.1 整体电路图及工作原理 (7)3.2 电路参数计算 (7)3.2.1 确定电源电压参数 (8)3.2.2确定功率输出管的参数 (8)3.2.3 复合管的参数选择 (9)3.2.4 前置放大电路部分 (9)3.2.5 部分重要电阻的参数选择 (10)3.3 整体电路性能分析 (10)第4章总结 (11)参考文献 (12)第1章绪论1.1 ocl 功率放大器的意义OCL(Output Capacitorless)出电容器电路是采用正负两组对称电源供电没有输出电容器的直接耦合的单端推挽电路负载接在两只输出管中点和电源中点OCL 功率放大器是在OTL功率放大器的基础上发展起来的一种全频带直接耦合低功放大器,它在高保真扩音系统中得到了广泛应用。
OCL功率放大器电路设计报告
物理与机电工程学院课程设计报告课程名称:电子线路课程设计系部:物理与机电工程学院专业班级:12级电子信息工程2班学生姓名:**指导教师:温发林、傅智河完成时间:2014.10.13-2014.10.17报告成绩:OCL 功率放大器一、设计任务与要求1、输入信号为vi=10mV , 频率f =200HZ~10KHz2、额定输出功率Po ≥2W ;3、负载阻抗RL=8Ω;4、电压增益≥20dB ;5、功率放大电路部分使用分立元件设计;二、方案设计与论证方案一:初步放大信号流入由Q2、Q3组成的差分放大电路,作为电路的输入级,放大电压,Q4、D1作为电路的推动级,稳定放大电压(输入级和推动级构成前置放大电路)。
再将放大电压输入ocl 功率放大电路,起功率放大。
方案一的电路图前置放 大电路ocl 功率放大电路初步放大输出输入信号方案二:输入信号经差分放大电路起电压初步放大,再经负反馈运算放大电路的作用起电压的放大,信号最后流经ocl 功率放大电路,实现功率放大,给负载L R 提供一定的输出功率。
通过论证分析,方案二原理较为简单,电路复杂程度低于方案一,简单易行,产生的信号符合题目要求,波形失真度小,在实际制作过程中不容易出现错误,即使电路出现故障也容易检查,所以选择方案二。
三、单元电路的设计与参数计算电路总设计图由于OCL 电路采用直接耦合方式(前后级之间静态工作点互相影响,存在零点漂移),为了保证工作稳定,必须采用有效措施抑制零点漂移,为了获得足够差分放 大电路负反馈运算放大电路输入 信号抑制零点漂移、噪声、以及抗干扰作用,起初步电压放大电压放大Ocl 功率放大电路消除输出的交越失真,起功率放大作用输出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,将OCL 功率放大器应分为三个部分:输入级,推动级和输出级。
1.初步电压放大(输入):恒流源差分放大电路由于单电源差分放大电路放大交流信号时,集电极电流Icq会有微小变换,产生温漂,且这种电路只能放大上半周的信号,波形严重失真(如左下图)。
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:≧20W2、负载:8欧3、电压增益:40dB4、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。
将工作状态设置为甲乙类便可大大减少交越失真。
这时,由于两管的工作点稍高于截止点,因而均有一很小的静态工作电流I CQ。
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 日目录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置为乙类, 以减小交越失真。
常见的音频功放电路在连接形式上主要有双电源互补推挽功率放大器OCL (无输出电容)、单电源互补推挽功率放大器OTL (无输出变压器)、平衡(桥式) 无变压器功率放大器BTL等。
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。
OCL功率放大器的设计报告
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:郭二珍学生学号:**********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。
因此,本设计可采用甲乙类互补电路。
2、容摘要本设计中要求设计一个由集成运放和晶体管组成的OCL功率放大器。
在输入正弦波幅度Ui等于200mV,负载电阻R L等于8Ω的条件下最大输出不失真功率P o≥2W,功率放大器的频带宽度BW≥80Hz~10KHZ功率放大电路实质上是能量转换电路,它主要要求输出功率尽可能大,效率尽可能的高,非线性失真尽可能要小,功率器件的散热较好。
OCL低频功率放大器设计报告B5
OCL低频功率放大器设计报告一.设计要求说明:1.1设计任务:OCL低频功率放大器的设计1.2课程设计的要求及技术指标2.技术参数:输入电压幅值Uim<0.1V,负载电阻RL=8欧姆输出功率>4W,输出电阻>40K,工作频率20HZ—20KHZ。
1.3.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)撰写设计报告书一份;A3图纸至少1张。
报告书要求写明以下主要内容:总体方案的选择和设计;各个单元电路的选择和设计;仿真的过程的实现。
二设计的作用,目的,2.1进一步熟悉和掌握模拟电子电路的设计方法和步骤。
2.2 进一步理解功率放大电路的结构,组成及原理,将理论和实践相结合。
功率放大器可能由以下几个部分组成:三.设计的具体实现1.系统概述功率放大器是以向负载输出一定功率为主要目的的放大电路。
所谓功率放大,只是把直流供电电源的能量转换为放大器输出的能量。
按工作方式,功率放大器分为有变压器输出,无变压器输出(OCL)、无电容输出(OCL)、无变压器平衡输出(BTL)等。
多级放大电路有四种常见的耦合方式:直接耦合类、阻容耦合类、变压器耦合类和光电耦合类。
直接耦合的特点:(1)可以放大交流和缓慢变化的直流信号(2)便于集成(3)各级工作点相互影响设置工作点困难(4)存在零点漂移阻容耦合的特点:(1)只能放大交流不能放大缓慢变化的信号(2)不便于集成(3)静态工作点相互独立,易于设置(4)不存在零点漂移变压器耦合特点:(1)只能放大交流不能放大缓慢变化的信号(2)不易于集成(3)静态工作点独立(4)能实现阻抗匹配光电耦合特点:(1)输入回路与输出回路电气上隔离,抗干扰能力强(2)具有较强的放大能力2,。
单元电路的设计,仿真与分析。
输入级要求输入级具有尽可能高的共模抑制比和高输入阻抗,所以输入级通常采用带有射级恒流源、温度漂移小、内部参数匹配性能好和易于补偿的差动放大电路。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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。
另外,还应考虑为稳定静态工作点须设置交流负反馈电路,为稳定电压放大倍数和改进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,在波形不失真的情况下,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、单元电路的选择与设计
1、设计方案
利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。
因为声音是不同振幅和不同频率的波,即交流信号电流,三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍,β是三极管的交流放大倍数,应用这一点,若
将小信号注入基极,则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍,然后将这个信号用隔直电容隔离出来,就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号,这现象成为三极管的放大作用。
经过不断的电流及电压放大,就完成了功率放大。
2、确定工作电压
为了达到输出功率10W 的设计要求,同时使电路安全可靠地工作,电路的最大输出功率P om 应比设计指标大些,一般取P om ≈(1.5~2)P o 。
即本设计中电路的最大输出功率应按6~8W 来
考虑。
由于是
P OM =L R 21
U 2OM
因此,最大输出电压为
U OM =L OM R P 2
考虑到输出功率管V 2,V 4的饱和压降和发射极电阻R 10,R 11的压降,电源电压常取
V CC =(1.2—1.5)U OM
3、功率输出级的设计
①输出功率管的选择
输出功率管V 4,V 6为同类型的NPN 型大功率管,其承受的
最大反向电压U m ax CE ≈2V CC ,每个管的最大集电极电流为I max
CM。