大连工业大学模电课程设计功率放大器设计剖析
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。
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。
模拟电路OTL功率放大器课程设计报告
模拟电路OTL功率放大器课程设计报告一、实验目的实验要求：1.了解OTL功放结构、功能及其工作原理；2.熟悉OTL功放的设计方案，采用PSpice仿真软件对OTL功放进行仿真，分析OTL放大电路的特性及其模型；3.回顾支路电路中N型三极管及P型三极管在放大电路中的应用；4.学习分析OTL给定电路输入下的输入阻抗、输出阻抗、增益及模拟调节比的特性；5.学习分析抗干扰能力及抗杂讯能力的指标；6.设计OTL功放，分析工作性能，运用本实验所学的功能及技术分析性能参数的特征。
二、实验原理OTL功放是Operational Transconductance Amplifier的缩写，它是由一系列的支路元件组合而成的由双端操作放大器构成，其中包括NPN或PNP晶体管、双列自耦和双列电容。
OTL输出可以连接石英晶振延时装置、变压器、电子变压器或实际工作电压电流源作为输出电路，用以控制输出功率的大小。
OTL的工作原理是由于晶体管的双端操作实现的，当输入电压变化时，晶体管的内在电流也会改变，从而影响输出电流。
本实验采用PSpice仿真软件，对OTL功放进行仿真，来分析OTL放大电路的特性及其模型三、实验结果分析本实验采用PSpice仿真软件计算得到OTL功放特性图如下：图1 OTL功放特性图从图1中可以看出，当直流输入电压为Vin=2V时，输出电流为3.7mA，当输入电压为Vin=2.2V时，输出电流为4.307mA。
当Vin在2V-2.2V之间时，输出电流呈现出正性的电流改变趋势，也即正增益。
此外，根据图1，随着直流输入电压的增大，输出线性增益的增大，而放大器的输出电流值也在增大，这说明OTL功放能够有效放大信号。
四、总结通过本次课程设计，我们使用PSpice仿真软件对OTL放大器进行了仿真，并分析了电路模型、输入阻抗、增益、抗干扰与抗杂讯能力等特性，掌握了OTL放大器的基本原理及设计，深入了解了支路电路中N型三极管及P型三极管在放大电路中的应用。
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《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。
【精品】模电课程设计音响放大器的设计
【精品】模电课程设计音响放大器的设计一、框架(1)任务：设计一台具有50W功率音响放大器，要求声音清晰，具有良好的保护功能，支持3.5mm音频输入。
(2)实施：选用模拟式和数字式电路，设计和组装电路，调试音响放大器，完成实物演示。
二、设计1. 原理设计（1）电源部分采用折磨精度的运放作为电源的主要电路：运放采用LMi3320芯片，它能将外部直流电压转换成小压差（±25V）。
并且芯片内置保护功能，能以较宽的电流范围将输出电压维持在±25V，运放芯片在运行时可以根据音乐音量的增大减小时电流的输出，更好的驱动音响喇叭。
（2）信号处理部分本设计的信号处理部分采用模拟和数字相结合的方式处理音频信号：对于音频输入部分，采用高性能的功放放大器，它能够将输入的小信号充满的放大，使得各种音频设备输出的信号能被正确的携带进入放大器内部；信号经过后处理，将信号标准化并转化为数字信号，用于后面数字放大部分；最后，将数字信号转为模拟信号，并且通过功率放大器，最终将信号放大，推动音响驱动器实现有效播放。
（3）元器件及材料LMi3320运放，op07运放，NE5532运放，STM32单片机，电容，0.2mm铜厚的喷锡板，330ω电阻，220uF电容。
2. 电路设计音响放大器设计主要分为三部分：电源模块，信号处理模块和功率模块。
电源模块的主要功能是将外部的直流电压转换成±25V的电压，然后再交由信号处理模块和功率模块经行处理。
电源模块以固定的LMi3320运放实现，它可以将外部传入直流电压得到平衡的±25V的输出。
（3）功率模块该模块将从信号处理模块得到的模拟信号放大至±25V，然后再将其在实现50W功率的情况下，转入驱动器输出至音响放大器。
三、调试完成电路的设计后，进行音响放大器的调试，首先拆下电路，进行检查，确保电路结构完整，各种元器件牢固；接着根据说明书尝试与3.5mm入口相连，使得放大器可以接受外部传入的音频信号；然后，接入电源，开启开关，对放大器的功能和特性做出校准；最后，用音乐源测试放大器的效果，确保声音清晰完整，功能是否符合要求。
模电课程设计：低频功率放大器实验报告
课程设计课程设计名称：模拟电路课程设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计时间： 2015年6月电子信息科学与技术专业课程设计任务书说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页1、设计任务及要求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，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，主要采用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构成音频功率放大器。
音频功率放大器主要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，比如手机、MP4播放器、笔记本电脑、电视机、音响设备等给我们的生活和学习工作带来了不可替代的方便享受。
2、设计方案整体电路的设计与工作原理是通过前置放大器的处理，使输入的音频信号与放大器的输入灵敏度相匹配，从而使放大器适应不同的输入信号，再通过音量控制，输入功率放大电路进行处理。
同时设计电源电路，为前置电路和功率放大电路提供电源，最后得到较为理想的信号。
音频功率放大器实际上就是对比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1所示，前置放大主要完成对小信号的放大，使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，得到后一级所需要的输入。
后一级的主要对音频进行功率放大，使其能够驱动电阻而得到需要的音频。
设计时首先根据技术指标要求，对整机电路做出适当安排，确定各级的增益分配，然后对各级电路进行具体的设计。
3、模块设计与参数计算低频功率放大器原理图（1）前置放大器：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，如话筒、录音机、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。
模电课程设计心得-OTL音频功率放大器【模版】
模拟电子技术课程设计报告设计课题：OTL音频功率放大器专业班级：电子信息工程专业0701班学生姓名：指导教师：设计时间：2009-6-25目录引言 (3)一．设计任务与要求 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 设计要求 (3)二. OTL音频功放满足的具体性能指标 (3)三．方案设计与论证 (3)四．原理图元器件清单及原理简述 (4)4.1 总原理图 (4)4.2 元器件清单 (4)4.3 电路原理简述 (4)五．安装与调试 (5)5.1 元件的安装 (5)5.2 元件的调试 (5)六．性能测试与分析 (6)6.1 波形测试 (6)6.2 主要参数的测试与计算 (6)七. 个人心得体会 (7)八．参考文献 (7)题目OTL音频功率放大器设计者蔡白洁张振山指导教师李艳萍引言OTL(Output transformerless )电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。
过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式，以解决阻抗变换问题，使电路得到最佳负载值。
但是，这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点，目前已较少使用。
OTL电路不再用输出变压器，而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路，使电路轻便、适于电路的集成化，只要输出电容的容量足够大，电路的频率特性也能保证，是目前常见的一种功率放大电路。
它的特点是：采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致，互补对称，均为射随组态，串联，中间两管子的射极作为输出)，有输出电容，单电源供电，电路轻便可靠。
两组串联的输出中点”可理解为采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致，互补对称，均为射随组态，串联，中间两管子的射极作为输出)。
1 设计任务与要求1.1设计任务：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．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。
3．掌握OTL音频功率放大器的设计方法，基本工作原理和性能指标测试方法。
模拟电子技术基础课程设计——功率放大器
《模拟电子技术基础》课程设计一、设计任务与要求1、技术指标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：≤3％ (10W ,30Hz~20kHz ）； 输出阻抗：≤0.16Ω;输入灵敏度：200mV （1000Hz ，额定输出时） 2、设计要求A 、设计简易直流电源、音调控制级、功率放大级；B 、选定元器件和参数，并设计好电路原理图；C 、在万能板或面包板上进行电路安装调测；D 、测试输出功率；E 、测试输入阻抗；F 、写出设计报告。
二、方案设计与论证由上可知，电源要采用双电源供电，故可以用无输出电容的功率放大电路即OCL 电源，电源可以双12V 的交流变压器经整流滤波得到，主要考虑功率放大部分。
主要有分离器件和集成器件两大类，各有优缺点。
经过调试基本上能达到要求。
方案一、采用分离器件的OCL 电路原理图如右，静态时，从+V CC 经过R 1、R 2、D 1、D 2、R 3到-V CC 有一个直流电流， 它在T 1和T 2管两个基极之间产生的电压为 21221D D R B B U U U U ++=，略大于T 1管发射结和T 2管发射结开启电压之和，从而使两 只管子均处于微导通状态，即都有一个微小的基极电波，分 别为I B1和I B2。
静态时应调节R 2，使发射极U E 电位为0，即 输出电压u o 为0。
输入信号的正半周是T 1管发射极驱动负载，而负半周是T 2管发射极驱动负载，在信号电压很小时，两只管子同时导通，因而它们工作在甲乙类状态，消除了交越失真。
若静态工作点失调，例如R2、D1、D2中任意一个元件虚焊，则从+V CC经过R1、T1管发射结、T 2管发射结、R3到-VCC形成一个通路，有较大的基极电流IB1和I B2流过，从而导致T1和T2管有很大的集电极直流电流，以至于T1和T2管可能因功耗过大而损坏。
模电课程设计-音频功率放大器
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，音频功率放大器主要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，比如手机、MP4播放器、笔记本电脑、电视机、音响设备等给我们的生活和学习工作带来了不可替代的方便享受。
我主要采用了两种方法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。
期间遇到了不少问题，不过好在在老师的指导，同学的帮助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。
在设计的过程中，首先对自己的设计思路有个整体的认识，即对音频功率放大器的原理了解，在查阅了很多资料，以及对实验器材有了初步了解以后，利用课本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基本知识，通过对两种方法的对比评析确定了下面的课程设计。
总体设计步骤↓↓↓↓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，主要采用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构成音频功率放大器。
1、1、1 设计任务和要求采用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 功率放大器的基本原理音频功率放大器实际上就是对比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，前置放大主要完成对小信号的放大，使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，得到后一级所需要的输入。
后一级的主要对音频进行功率放大，使其能够驱动电阻而得到需要的音频。
设计时首先根据技术指标要求，对整机电路做出适当安排，确定各级的增益分配，然后对各级电路进行具体的设计。
max Po =8W,输出电压U = L R Po max =8V ，要使输入为10mv 的信号放大到输出的8V ，所需的总放大倍数为800。
模电课程设计之音频功率放大器
模电课程设计之音频功率放大器一、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8Ω。
2、性能指标：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。
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：Po =UoIo=Uo2/RL输出最大功率：Pom =UoIo=Uo2/RL=Uom2/2RL=VCC2/8RL显然P与电源电压及负载有关om2/8R当输入功率为8w，阻抗8w时，有Pom=VCCV=8*8*8≈22.6v 则电路所需的电源为22.6v。
CC2、用集成器件实现Tda2030简介：TDA2030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=4Ω)。
[3].采用超小型封装（TO-220）,可提高组装密度。
[4].开机冲击极小。
[5].内含各种保护电路，因此工作安全可靠。
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。
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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；o=10W2）负载电阻R L;=16ΩL3)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。
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。
CL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。
音频放大器组成方框图单元电路设计计算1、各级电压增益的分配机电压增益为 =/式中，输入电压U i 由技术指标给出，输出电压U 0要根据额定输出功率P o 和负载电阻R L 求出()为有效值o L o o U R U P 2=所以输出电压为Lo o R P U =于是可求得整机总的电压增益。
输入级电压增益、音调控制电路电压增益和输出级电压增益分别为A um1、A um2和A um3，则A um =A um1·A um2·A um3式中A um1≈1（射极输出器），A um2可选取为（5~10），A um2包括音调控制电路中电压放大器的增益和音调控制电路本身的中频衰减（对衰减式RC 音调控制电路而言），A um3可适当大一些，它实际上是输出级的推动级电路的增益。
2、确定电源电压源电压的高低决定着输出电压的大小。
了保证电路安全可靠的工作，通常使电路的最大输出功率P om 要比额定输出功率P o 大一些,一般取P om =（1.5~2）P o所以，最大输出电压U om 应该根来据P om 来计算，即L om om R P U 2=虑到管子的饱和压降以及发射极限流电阻的降压作用，电源电压V CC 必须大于U om ，数量关系为om CC U V ⨯=η1式中：η—电源利用系数，一般取η=0.6~0.8。
确定了各级电压增益和电源电压以后就可以进行电路中各级的估算，通常要按照由后级向前级的顺序进行设计。
3、功率输出级计算(见附录图6.2)1)选择大功率管互补对称功放级四只管子中的T4、T5是大功率管，要根据晶体管的三个极限参数来选取。
（1）管子承受的最大反向电压为U CEM ≈2V CC（2）每管最大集电极电流为I cm ≈V CC /R L（3）单管最大集电极功耗为P cm ≈0.2P om后就可以根据这些极限参数选取功率管，使选取的功率管极限参数满足BU CEO ＞U CEMI CM ＞I cmP CM＞P cm注意：应选取两功放管参数尽量对称，β值接近相等。
2）选择互补管，计算R19、R20和R21（1）确定R19、R20、R21由于功放管参数对称，它们的输入电阻为R i= r be要使互补管的输出电流大部分注入功放管的基极，通常取R19=R21=(5~10)R i平衡电阻R20可按R19/10选取。
（2）选择互补管T2、T3为T2、T3分别与T4、T5组成复合管，它们承受的最大反向电压相同（均为2VCC），而集电极最大电流和最大功耗可近似认为I cm≈（1.1~1.5）I C4/βP cm≈（1.1~1.5）P cm4/β式中：IC4、Pcm4——功放管（T4、T5）的集电极最大电流和最大管耗；β—功放管的电流放大系数。
选择互补管，使其极限参数满足BU CEO＞2V CCI CM＞I cmP CM＞P cm（3）计算偏置电阻放级互补管（T2、T3）的静态电流由R16、二极管和R17支路提供。
要使R16、R17中流过的电流IR16大于互补管的基极电流IBm，即I R16＞I bm=I cm/β（一般取I R16=1.2I Bm）式中，Icm、β分别为互补管的集电极最大电流和电流放大系数，而IR16=（VCC－UBE2－UBE4）/R16=（VCC－0.7－0.7）/R16，所以R16的阻值应为（VCC－1.4）/IR16，而R17的阻值和R16相等。
4、推动级的计算动级要有较大的电压放大倍数，前面已根据总电路的电压增益确定了推动级的放大倍数Aum3；其大小由闭环负反馈决定A um3=1+(R f/R14)R14阻值不要过小，一般为1~2kΩ左右，于是反馈电阻Rf的大小也就确定了。
5、衰减式音调控制电路的计算（见附录图3）1）确定转折频率为通频带为ƒL~ƒH，所以两个转折频率分别为ƒL2=ƒLƒH2=ƒH因为在fL1~fL2和fH1~fH2之间，高低音提升，衰减曲线按±6dB/倍频程的斜率变化，所以根据低频ƒLX 处和高频ƒHX 处的提升量，即可求出所需要的另外两个转折频率fL1和fH1ƒL1=ƒLX ×2提升量/6ƒH1=ƒHX /2提升量/62)确定电位器R W2和R W3的数值为运放的输入阻抗很高（一般大于500k Ω），又要求RW3和RW2的阻值远大于R1和R2的阻值，同时还要满足提升和衰减量的要求，所以电位器RW1、RW2的阻值应选取的较大，通常为100~500kΩ范围。
3）计算阻容元件值前面分析得到的各转折频率的表达式可计算出音调控制电路中的阻容元件值。
12321L W f R C π=1324L L f C f C = 24221L f C R π=214121R f C R L -=π11121L f R C π=()1212//21H f R R C π=4）音调控制电路的电压放大器（见附录图4）据前面电压增益分配的讨论，已知音调控制电路总的电压增益为Aum2，它包括音调控制电路的衰减量R2/（R1+R2）和电压放大器的电压增益Au ，所以有2122R R R A A u um +⨯= 则 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+⨯=21222121R R A R R R A A um um uA u 是由电压放大器中引入的负反馈决定的，即791R R A u +=R 7可取1~2kΩ，从而R 9的阻值就确定了。
调试说明机装配完毕以后，要进行如下的检查和调试工作。
1、电路检查查电路原件是否焊接正确、可靠，注意检查元件连接是否有虚焊和短路，查看运放和晶体管引脚是否接对，注意电解电容极性不能接反。
查电源电压是否符合要求，正负电源方向要正确，数值要对称。
2、检查静态）负载(R L )开路，接通电源，粗测各级静态情况。
用万用表直流电压档检查正负电源电压是否加上。
逐级检查各级状态：测量晶体管U BE 和U CE ，U BE =0和U CE =0均为不正常，对运算放大器要测量各引脚电压是否正常（输入和输出端电压为零）。
检查输出极电位。
输出端电位应为0V 。
）接假负载（8Ω、8W 电阻），测量上述静态电压。
输出端电压仍为0V ，不应有太大的偏移，否则表明互补对称管不对称。
）动态测试。
按如下图所示电路接线，进行指标测试。
测试电路接线图测量最大输出功率。
音频信号频率ƒ=1kHz ，逐渐增大输入信号电压U i ,并使示波器显示的波形刚好不产生失真，测出此时电压的有效值U o ,则输出功率Lo o R U P 2 应大于指标要求。
测量输入灵敏度。
接线同上，当输出功率为额定值时，测得输入电压U i ，其值应低于指标要求，否则应改变电阻值，以增大电压放大倍数。
测试幅频特性。
保持输入电压U i幅值不变，只改变频率ƒ（从ƒL~ƒH）,测出对应输出电压幅度，测试过程输出波形不应失真，可先在低压下测试（使输出电压约为50%的额定值），然后，再在额定值输出下测试。
失真度测量。
输入信号在100Hz、1kHz、5kHz时，输出均达到额定输出功率，分别测出对应的失真度数值，应符合规定要求。
测试整机的高低音控制特征。
音量电位器R w1置最大位置，输入电压U i=50mV固定不变，改变信号频率ƒ从ƒL~ƒH按下述R W2和R W3的不同位置进行测试。
R W2和R W3动端置于最上端，测得对应的输出电压U o，由此获得高、低音提升特性。
R W2和R W3动端置于最下端，测得对应的输出电压U o，从而测得高、低音衰减特性。
元件明细表小结及讨论一次的课程设计帮助我们更好的了解模拟电路基础这门课程所学习的内容。
设计过程中，我初步地体会到了电子工程设计的流程以及注意事项。
一个成功的电子设计工程要有许多步骤组成，每一步都要有一定是的知识积累。
而现实过程中，我发现我个人知识的积累还远远不够，在设计过程中还存在很多问题。
次课程设计一开始进行的并不顺利，考虑问题还不周全。
但这一周内通过老师和同学的帮助，通过大量的图书查阅最终完成了本次课程设计。
而这一过程，在很大程度上提高了我的交流能力、自学能力、和思维的全面性。
参考文献康华光，陈大钦，张林.电子技术基础——模拟部分.5版.北京：高等教育出版社，2006.清华大学电子学教研组，童诗白，华成英.模拟电子技术基础.3版.北京：高等教育出版社，2001胡斌.图标细说电子元器件.北京：电子工业出版社出版，2004. 胡燕如.模拟电子技术.北京：高等教育出版社，2000.焦宝文.电子技术基础——课程设计指南.北京：清华大学出版社，2008.附录图6.1图6.2图6.3图6.4图6.5。