项目3 功率放大器的测试与应用设计
音频功率放大器的设计仿真与实现全解
课程设计任务书学生姓名：专业班级：电信指导教师：工作单位：信息工程学院题目: 音频功率放大器的设计仿真与实现初始条件：可选元件：集成功放，电容、电阻、电位器若干；或自选元器件。
直流电源±12V，或自选电源。
可用仪器：示波器，万用表，毫伏表等。
要求完成的主要任务:（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。
完成对音频功率放大器的设计、装配与调试。
（2）设计要求1 输出功率10W/8Ω；频率响应20~20KHz；效率>60﹪；失真小。
2 选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。
3 利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图，确定电路元件参数、掌握电路工作原理并仿真实现系统功能。
4 安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。
5 选做：利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。
时间安排：1 第18周前半周，完成仿真设计调试；并制作实物。
2 第18周后半周，硬件调试，撰写、提交课程设计报告，进行验收和答辩。
指导教师签名：年月日日月年系主任（或责任教师）签名：目录1 设计任务与要求……………………………………………………………………………..错误！未定义书签。
1.1设计任务…………………………………………………………………………………...错误！未定义书签。
1.2设计要求…………………………………………………………………………………...错误！未定义书签。
2 设计方案………………………………………………………………………………………...错误！未定义书签。
3 选择器件与参数运算………………………………………………………………………错误！未定义书签。
3.1运放NE5532介绍……………………………………………………………………..错误！未定义书签。
3.2 TDA 2030介绍………………………………………………………………………….43.3功率计算 (5)4 单元电路设计 (6)4.1主电源电路 (6)4.2调音电路 (6)4.3功率放大电路 (7)5 电路设计仿真 (9)5.1仿真电路图 (9).9…………………………………………………………仿真结果5.2．6 心得体会 (10)7 参考文献 (11)附表一：电路原理图………………………………………………………………………….错误！未定义书签。
基于Proteus仿真的高频功率放大器设计及应用
高频功率放大器设计及应用摘要:高频功率放大器是发射机的重要组成部分,因而也是通信系统必不可少的环节。
本文介绍了高频功率放大器应用和基本原理,并利用电子设计工具软件 Proteus对丙类功率放大器电路从方案选择、单元电路设计、元器件参数选取等方面进行具体设计分析 ,同时对电路进行仿真测试 ,通过仿真结果分析电路特性 ,使电路得到进一步完善。
关键词：高频功率放大器应用、功率放大器原理、高频功率放大器仿真设计1. 引言高频功率放大器是无线电发射机末端的重要部件 ,是评价通信系统性能的重要参数。
近年来 ,针对功率放大器设计的各种研究不断涌现 ,对功率放大器的性能进行优化的算法不断出现。
利用Proteus软件工具进行高频功率放大电路的设计 ,通过仿真结果对电路的特性进行分析 , 并逐步完善电路。
2. 高频功率放大器应用功率放大器简称功放，可以说是各类音响器材中最大的一个家族了，其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后，产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。
由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能，不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同。
以其主要用途来说，功放可以分做两大类别，即专业功放与家用功放。
在体育馆场、影剧场、歌舞厅、会议厅或其它公共场所扩声，以及录音监听等场所使用的功放，一般说在其技术参数上往往会有一些独特的要求，这类功放通常称为专业功放。
而用于家庭的hi－fi音乐欣赏，av系统放音，以及卡拉ok娱乐的功放，通常我们称为家用功放。
随着行动电话、WLAN(Wireless Local Area Network)、蓝芽(Bluetooth)的普及化，高频电子设备已经成为生活中的必需品，而电子设备使用的频率也从过去的1GHz逐渐朝5GHz甚至更高频方向发展。
由于FET等主动电子组件与电容、电感等被动电子组件性能的提升，使得高频电路的特性获得大幅的改善。
D类音频功率放大器的设计方案与测试
D 类音频功率放大器的设计与测试本系统由咼效率功率放大器（D 类音频功率放大器）、信号变换 电路、外接测试仪表组成，系统框图如图 1所示。
b ・ OluFf; *! ] W Yn.r -?.-.-击去vn g n图1系统方框图1. D 类功放的设计D 类放大器的架构有对称与非对称两大类， 在此讨论的D 类功 放针对的是对功率、体积都非常敏感的便携式应用，因此采用全电桥 的对称型放大器，以充分利用其单一电源、系统小型化的特点。
D 类 功率放大器由PWM 电路、开关功放电路及输出滤波器组成，原理框 图如图2所示。
采用了由比较器和三角波发生器组成的固定频率的 PWM fe 路，用 输入的音频信号幅度对三角波进行调制，得到占空比随音频输入信号 幅度储号变挟电路变化的方波，并以相反的相位驱动上下桥臂的功率管，使功率管一个导通时另一个截止，再经输出滤波器将方波转变为音频信号，推动扬声器发声。
采用全桥的D类放大器可以实现平衡输出，易于改善放大器的输出滤波特性，并可减少干扰。
全桥电路负载上的电压峰峰值接近电源电压的2倍，可采用单电源供电。
实现时，通常采取2路输出脉冲相位相反的方法。
图2 D类音频功率放大器组成框图D类功率放大器的工作过程是：当输入模拟音频信号时，模拟音频信号经过PWM调制器变成与其幅度相对应脉宽的高频率PWM脉冲信号，控制开关单元的开/关，经脉冲推动器驱动脉冲功率放大器工作，然后经过功率低通滤波器带动扬声器工作。
2.比较器比较器电路米用低功耗、单电源工作的双路比较器芯片 LM311构 成。
此处为提高系统效率，减少后级 H 桥中CMOS 管不必要的开合, 用两路偏置不同的三角波分别与音频信号的上半部和下半部进行比 较，当正端上的电位高于负端的电位时，比较器输出为高电平，反之 则输出低电平。
这样产生两路相互对应的PWM 波信号给后级驱动电路 进行处理，双路比较电路如图3所示。
图3比较器电路此处值得注意的是将上半部比较处理为音频信号接比较器的负 向端、三角波信号接正向端；下半部比较则相反，这样形成相互对应， 在音频信号的半部形成相应 PWM 波时，另半部为低电平，可保征后 级H 桥中的CMOS 管没有不必要的开合，以减少系统功率损耗。
ocl功率放大器课程设计
ocl功率 放大器课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解OCL功率放大器的基本原理，掌握其电路组成及各部分功能；2. 掌握OCL功率放大器的性能参数，如输出功率、效率、失真等；3. 学会分析OCL功率放大器在实际应用中的优缺点。
技能目标：1. 能够正确搭建OCL功率放大器电路，并进行调试与优化；2. 学会使用相关测试仪器对OCL功率放大器性能进行测量，具备一定的实验操作能力；3. 能够运用所学知识解决实际电路中与OCL功率放大器相关的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发他们探索未知、勇于创新的科学精神；2. 增强学生的团队合作意识，培养他们在实验过程中相互帮助、共同进步的品质；3. 提高学生对实验操作规范的认识，培养他们严谨、负责的科学态度。
本课程针对高年级电子技术相关专业学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习，使学生不仅掌握OCL 功率放大器的基本理论知识，还具备实际操作与解决问题的能力，为后续深入学习电子技术打下坚实基础。
同时，注重培养学生的科学精神和团队协作能力，提升他们的综合素质。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. OCL功率放大器基本原理：- 理解OCL功率放大器的工作原理，包括其分类、特点及应用场景；- 掌握OCL功率放大器电路的组成，如输入级、驱动级、输出级等；- 学习OCL功率放大器的关键性能参数，如输出功率、效率、失真等。
2. OCL功率放大器电路分析与设计：- 分析典型OCL功率放大器电路，了解各部分功能及相互关系；- 学习OCL功率放大器电路设计方法，包括选型、计算及优化；- 掌握OCL功率放大器电路的调试与测试方法。
3. 实践操作与问题分析：- 搭建OCL功率放大器实验电路，进行实际操作，验证理论知识的正确性；- 学习使用相关测试仪器，对OCL功率放大器性能进行测量，分析实验数据；- 针对实际应用中可能出现的问题，学会分析与解决方法。
实验报告多级放大电路
实验报告多级放大电路引言多级放大电路是电子工程学中非常常见且重要的实验之一。
在本次实验中，我们将设计和搭建一个多级放大电路，然后测试并分析其性能。
多级放大电路在信号处理、音频放大等领域具有广泛的应用。
实验目的1. 学习多级放大电路的基本工作原理。
2. 设计和搭建一个多级放大电路，并测试其信号放大性能。
实验原理多级放大电路是由多个级联的放大器构成的，每个放大器被称为一个放大级。
每个放大级的输出作为下一个放大级的输入，因此输出信号将会经过多次放大。
多级放大电路的基本工作原理如下：1. 输入信号经过第一级放大器放大，得到一级放大信号。
2. 一级放大信号作为输入信号，经过第二级放大器放大，得到二级放大信号。
3. 二级放大信号作为输入信号，经过第三级放大器放大，得到三级放大信号，以此类推。
4. 最后一级的输出信号即为多级放大电路的输出信号。
多级放大电路通常由两种类型的放大器组成：电压放大器和功率放大器。
电压放大器用于放大输入信号的电压大小，而功率放大器用于放大信号的功率。
实验步骤与结果1. 根据实验要求，设计和搭建一个三级放大电路，其中第一级为电压放大器，后两级为功率放大器。
2. 连接实验电路，并检查电路连接是否正确。
3. 输入一个信号，测试多级放大电路的输出信号大小。
4. 使用示波器监测电路的频率、相位等性能指标，并进行记录。
5. 分析实验结果，并与理论计算进行比较。
实验结果显示，多级放大电路能够将输入信号的电压和功率进行相应的放大。
输出信号的大小与输入信号的幅度差异很大，从而实现了对信号的放大处理。
同时，电路的频率和相位表现良好，没有明显的失真或偏移现象。
实验分析与讨论1. 多级放大电路的放大倍数会随着级数的增加而增加，从而达到更大的信号放大效果。
2. 电路中的放大器应具有足够的带宽，以确保输入信号的频率范围能够得到充分的放大。
3. 多级放大电路中放大器的稳定性对于整个电路的性能至关重要，应注意稳定性分析与设计。
声频功率放大器使用和测试标准
声频功率放大器使用和测试标准（内部资料）(一).目的1.统一设计标准;2.确保生产的品质以及效率;3.确保产品的质量.(二).应用范围电子工程师,电子工程师助理(三).声频功率放大器使用技术条件:环境温度: -10~+40℃相对湿度:≤90%交流电压:额定工作电压±10%电源频率:额定电源频率±4%(四)声频功率放器测量条件:1.气候条件环境温度: 15~+35℃相对湿度:≤45%~80%2.电源交流电压:额定工作电压±2%电源频率:额定电源频率±2%电源波形失真: ≤5%直流电源:电源标称电压±2%纹波电压≤10mv(五)声频功率放大器基本参数:1.额定输出功率:失真**的输出电压在额定负载阻抗上产生的功率=U2/R 2.频响:20~20KHz ±2dB3.信噪比:宽带≥80dB计权≥85dB4.总谐波失真额定条件时:20~20KHZ ≤0.5%1/100额定输出功率时:20~20KHZ ≤1%5.互调失真由产品标准规定6.最大噪声电压:线路输入≤3mv7.中点电压:带中≤40mv8.最小输入灵敏度:由产品标准规定9.分离度:1KHz≥50dB; 250~10KHz≥35dB10.温度保护:由产品标准规定11.阻尼系数:额定条件下由产品标准规定,一般要求不低于20013.输入阻抗:正常工作条件由产品标准规定14.转换速率: 由产品标准规定一般要求不低于10V/us15.整机效率:由产品标准规定16稳定性:不应有自激和寄生振荡(四)耐用性测试1.负载短路:当负载出现短路时,功率放大器应能自动保护.2.输入冲击:额定条件下的功率放大器应能承受额定源电动势的30DB增量的冲击.3.过载源电动势:]过载源电动势与额定源电动势之比≥12(五)安全性测试1.抗电强度:AC2KV I0≤5ma(1 minute)2.绝缘电阻:100M/500V3.接地电阻:接地良好4.安全性标示识别a:人身安全和防火标示b:出现连接错误时的安全标示(五)可靠性测试1.老化试验:a;通电工作5.5小时,输出功率为额定输出功率的1/3。
如何设计和调试功率放大器的线性度
如何设计和调试功率放大器的线性度在无线通信、雷达系统和音频放大等领域，功率放大器起着至关重要的作用。
然而，功率放大器的线性度问题常常成为限制其性能的关键因素。
本文将介绍如何设计和调试功率放大器的线性度，以提高其性能和可靠性。
1. 功率放大器的线性度问题在功率放大器中，线性度是指输出信号与输入信号之间的关系是否为线性关系。
如果功率放大器的线性度较差，输出信号可能会出现非线性失真，导致信号失真、频谱扩展及带宽限制等问题。
因此，设计高线性度的功率放大器是至关重要的。
2. 设计高线性度功率放大器的关键因素为了设计和调试高线性度的功率放大器，需要考虑以下关键因素：2.1. 选择合适的放大器类型不同类型的功率放大器具有不同的线性度性能。
根据应用需求和复杂度，可以选择适合的放大器类型，如A类放大器、AB类放大器、C类放大器和D类放大器等。
每种类型都有不同的优点和缺点，需要根据实际情况进行选择。
2.2. 优化偏置电路设计合理的偏置电路设计可以有效提高功率放大器的线性度。
通过选择合适的偏置电流和电压，可以减小非线性失真，提高放大器的线性度。
此外，考虑偏置电路的温度稳定性也是很重要的，以确保放大器在不同工作温度下都能保持良好的线性度性能。
2.3. 优化输出匹配电路输出匹配电路的设计也是提高功率放大器线性度的重要一环。
通过合理的输出匹配网络设计，可以实现输出电流和电压的匹配，减少反射损耗，提高功率传输效率和线性度。
3. 调试功率放大器的线性度一旦功率放大器的设计完成，还需要进行调试和优化，以提高其线性度。
以下是一些调试功率放大器线性度的常用方法：3.1. 估计功率放大器的线性度性能通过模拟和仿真工具，可以估计功率放大器的线性度性能。
根据输出功率和信号频率，可以预测功率放大器的非线性失真情况，并进行适当的优化。
3.2. 测试输入输出特性曲线使用信号发生器和示波器等测试设备，可以测试功率放大器的输入输出特性曲线。
根据测量结果，评估功率放大器的线性度性能，并进行相应调整。
高频功率放大器实验
实验报告课程名称：高频电子线路实验指导老师：韩杰、龚淑君成绩：__________________ 实验名称：高频功率放大器实验类型：验证型实验同组学生姓名：_一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的1、了解高频功率放大器的主要技术指标——输出功率、中心频率、末级集电极效率、稳定增益或输入功率、线性动态范围等基本概念，掌握实现这些指标的功率放大器基本设计方法，包括输入、输出阻抗匹配电路设计，回路及滤波器参数设计，功率管的安全保护，偏置方式及放大器防自激考虑等。
2、掌握高频功率放大器选频回路、滤波器的调谐，工作状态（通角）的调整，输入、输出阻抗匹配调整，功率、效率、增益及线性动态范围等主要技术指标的测试方法和技能。
二、实验原理高频功率放大器实验电路原理图如下图图1所示。
电路中电阻、电容元件基本上都采用贴片封装形式。
放大电路分为三级，均为共射工作，中心频率约为10MHz。
图1 高频功率放大器第一极（前置级）管子T1采用9018或9013，工作于甲类，集电极回路调谐于中心频率。
第二级（驱动级）管子T2采用3DG130C，其工作状态为丙类工作，通角可调。
通角在45°~60°时效率最高。
调整R W1时，用示波器在测试点P2可看到集电极电流脉冲波形宽度的变化，并可估测通角的大小。
第二级集电极回路也调谐于中心频率。
第三级（输出级）管子T3也采用3DG130C，工作于丙类，通角调在60°~70°左右。
输出端接有T形带通滤波器和π型阻抗变换器，具有较好的基波选择性、高次谐波抑制和阻抗匹配性能。
改变短路器开关K1~K4可观看滤波器的失谐状态，为保证T3管子安全，调整时应适当降低电源电压或减小激励幅度。
改变K5、K6可影响T3与51Ω负载的匹配状态。
RF功率放大器设计原理与应用技巧
RF功率放大器设计原理与应用技巧RF功率放大器是一种用于放大射频信号的电子器件，通常在通信系统、雷达系统、无线电设备等领域得到广泛应用。
在设计RF功率放大器时，需要考虑到许多因素，包括频率范围、功率输出、效率、线性度、稳定性等。
本文将介绍RF功率放大器的设计原理和应用技巧。
首先，我们来看一下RF功率放大器的基本原理。
RF功率放大器通常由一个输入匹配网络、一个放大器芯片和一个输出匹配网络组成。
输入匹配网络用于将输入信号匹配到放大器芯片的阻抗，以获得最大的输入功率传输。
放大器芯片则负责将输入信号放大到所需的功率级别，同时保持放大器的线性度和效率。
输出匹配网络用于将放大后的信号匹配到负载阻抗，以最大化输出功率传输。
在设计RF功率放大器时，需要注意以下几个关键技巧。
首先是选择合适的放大器芯片。
不同的应用领域需要不同频率范围和功率输出的放大器芯片，因此需要根据实际需求选择合适的芯片。
其次是进行良好的匹配网络设计。
输入和输出匹配网络的设计对于放大器性能至关重要，需要确保信号能够顺利传输到放大器芯片或负载上。
另外，还需要注意功率输出和效率的平衡。
通常情况下，功率输出和效率是有牺牲关系的，需要在二者之间寻找一个平衡点，以满足实际需求。
除了基本的设计原理和技巧，还有一些其他注意事项需要考虑。
例如，稳定性设计是一个很重要的方面。
RF功率放大器在工作过程中会受到外部环境、负载变化等因素的影响，因此需要采取一些措施来增强其稳定性，例如采用反馈控制技术。
此外，还需要考虑到功率放大器的线性度。
在一些需要高动态范围的应用中，需要保证放大器能够在不同功率级别下保持较好的线性度，避免信号失真等问题。
总的来说，RF功率放大器的设计是一个综合考虑多种因素的复杂过程，需要结合实际应用需求以及相关技术要求进行综合设计。
通过了解放大器的基本原理和设计技巧，我们可以更好地设计和应用RF功率放大器，为射频通信系统等领域提供更好的性能和稳定性。
电路中的放大器选择与应用
电路中的放大器选择与应用在电子电路设计中，放大器是一个非常重要的组件，用于放大电信号，增加信号的功率或增益。
放大器的选择和应用对于电路的性能和功能起着至关重要的作用。
本文将介绍放大器的选择准则以及在不同应用中的使用。
一、放大器的选择准则1. 频率范围：根据所需放大的信号频率范围选择合适的放大器。
一般可分为低频、中频和高频放大器。
低频放大器适用于几十赫兹以下的信号放大，中频放大器适用于几十千赫兹到几百兆赫兹的信号放大，高频放大器适用于几百兆赫兹到几十吉赫兹的信号放大。
2. 功率需求：根据所需放大的信号功率选择合适的放大器。
一般可分为小功率放大器和大功率放大器。
小功率放大器适用于毫瓦至几瓦的功率放大，大功率放大器适用于几瓦至几千瓦的功率放大。
3. 增益要求：根据所需放大的信号增益选择合适的放大器。
增益是指放大器输出信号相对于输入信号的比例。
根据具体需求选择适当的增益范围。
4. 噪声性能：根据电路要求选择具有较低噪声的放大器。
噪声是指在信号传输过程中产生的干扰，影响信号的清晰度和解析度。
选择具有较低噪声的放大器可以提高信号质量。
5. 输入和输出阻抗匹配：选择具有适当输入和输出阻抗的放大器，以确保信号传输的有效性。
阻抗匹配可以减少信号的反射和损耗，提高电路的稳定性和性能。
6. 电源需求：根据电路供电的要求选择适当的放大器。
考虑放大器所需的电压和电流，以及电源供应的能力和稳定性。
二、放大器的应用1. 音频放大器：音频放大器广泛应用于音响、电视、收音机等设备中，用于放大音频信号，提供足够的音量和质量。
常见的音频放大器包括功放和耳放等。
2. 射频放大器：射频放大器用于无线通信系统中，主要用于放大射频信号，提高通信距离和传输质量。
常见的射频放大器包括天线放大器和中频放大器等。
3. 操作放大器：操作放大器是一种具有差分输入和单端输出的放大器，广泛应用于模拟电路、信号处理和自动控制系统中。
操作放大器具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的特点，可用于信号放大、滤波、积分、微分等应用。
高频功率放大器实验
VCC由小至大变化时，放大器的工作状态由欠压经临界转入过压。改变 vCC 时，其工作
状态和电流、功率的变化如图 3-6 所示。
P=
Icm1
Ic0
Po
Pc
0 过压状态 欠压状态 VCC 0 过压状态 欠压状态 VCC
(a)
(b)
图 3-6 VCC改变时电流、功率的变化
甲类、乙类功率放大器我们在上学期的实验都完成过，现在比较一下和它们丙类功率放 大器的不同：
甲类放大器：输入信号幅度小，输出信号不失真。但是其工作效率较低。 乙类和丙类放大器：输入信号幅度大，工作效率较高，但是输出信号失真大。特别丙类 谐振功率放大器，电压导通角较小，工作效率最高，通信发射机的高频末级功率放大器通常 采用丙类工作方式。 另外，对于谐振功率放大和小信号调谐放大器的对比：两种放大器的放大对象都为高频 信号，负载也均是谐振回路；不同之处主要在于激励信号的幅度大小不同，电路的静态工作 点不同，动态范围不同。 在实验过程中要认真体会。 高频功率放大器与低频功率放大器的相同点：都是为了得到高输出功率和高转换效率， 激励信号也同为大信号；不同点：⑴工作频率与相对频宽不同；⑵放大器的负载不同；⑶放 大器工作状态不同。 1、丙类谐振功率放大器的工作特点 功率放大器的最终目的是：电路与系统中，如果具有相同直流功率，那么所设计放大器 的转换效率越高，输出的交流功率就越大。丙类放大器就是这样一种放大器，如图 3-1 所示， 这是一个典型的丙类放大器的原理图：负载为LC谐振回路，基极偏置为负偏压，半通角θc＜ 90°，放大器的基极没有设置直流偏置电路，仅在晶体管基极设置了一个偏置电阻，从电路 的形式来看，当没有载波信号输入时，放大器处于截止状态，集电极和发射级没有电流流过， 集电极也没有交流信号输出。当输入大幅度信号时，输入信号加在放大器基极，在偏置电阻 上产生自给偏压，放大器将随着输入信号的频率进行开关工作，放大器的集电极将输出放大 的信号。
实验 丙类高频谐振功率放大器
实验 丙类高频谐振功率放大器利用选频网络作为负载回路的功率放大器称为谐振功率放大器，它是无线电发射机中的重要单元电路。
根据放大器中晶体管工作状态的不同或晶体管集电极电流导通角θ的范围可分为甲类、甲乙类、乙类、丙类及丁类等不同类型的功率放大器。
电流导通角θ越小，放大器的效率η越高。
如甲类功放的θ=1800，效率η最高也只能达到50%，而丙类功放的θ<900，其效率η可达85%。
甲类功率放大器适合作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器，丙类功率放大器通常作为末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
本次实验主要研究以甲类谐振功率放大器为推动级，以丙类谐振功率放大器为末级的混合功率放大器。
一、实验目的1、熟悉丙类高频功率放大器的工作原理，初步了解工程估算的方法。
2、学习丙类高频谐振功率放大器的电路调谐及测试技术。
3、研究丙类高频谐振功率放大器的调谐特性和负载特性。
4、理解基极偏置电压、集电极电源电压、激励电压对放大器工作状态的影响。
5、了解丙类高频谐振功率放大器的设计方法。
二、实验仪器1、高频实验箱 1台2、高频信号发生器 1台3、双踪高频示波器 1台4、扫频仪 1台5、万用表 1块6、高频功率放大器实验板 1块 三、预习要求1、复习高频谐振功率的工作原理及四种特性。
2、分析实验电路，理解各元件的作用及各组成部分的工作原理。
四、实验内容1、电路调谐及调整(调谐技术)。
2、静态测试(测试静态工作点)。
3、动态测试(研究负载特性)。
五、实验原理实验电路如图2-1所示，它是由两级小信号谐振放大器组成的推动级和末级丙类谐振功率放大器构成，其中VT1和VT2组成甲类功率放大器，晶体管VT3组成丙类谐振功率放大器，这两类功率放大器的应用十分广泛，下面简要介绍它们的工作原理及基本计算方法。
(一)、甲类功率放大器 1、静态工作点如图2-1所示，晶体管VT1组成甲类功率放大器，工作在线性放大状态。
其中R 1和R 2为基极偏置电阻；R 5为直流负反馈电阻；它们共同组成分压式偏置电路以稳定放大器的静态工作点。
电工电子的实习报告
电工电子的实习报告电工电子的实习报告1一、项目简介与原理1.项目功能：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，希望输出功尽可能大，输出信号的非线性失真可能小，且效率尽可能高。
2.应用领域：具有自身功耗低、电压增益可调整、电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器，广泛应用于录音机和收音机之中3.原理实现：采用了OTL功放作为主要组成部分，通过前级放大电路与音频功率放大电路的结合，利用两次放大，从而实现音频信号的输出。
前级放大主要完成对小信号的放大，使用一个由电阻和电容组成的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。
后一级主要是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。
二、电路设计与分析1.电路图：2.电路模块及其作用由于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功率放大器应输入级、推动级和输出级等部分组成。
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，由复合管组成的差动放大电路，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，其静态偏听偏信置电流比输入级要大。
3) 输出级的主要作用是为负载提供足够大的输出信号功率，可采有由复合管构成的甲乙灯互补对称功放或准互补功放电路。
三、项目实物制作1.实物制作图片2.电路调试过程1）通电调试通电调试包括测试和调整两个方面，测试是对安装完成的电路板的参数及工作状态进行测量，以便提供调整电路的依据，经过反复的测量和调整，就可使用电路性能达到要求。
最后应通过测试获得电路的各项主要性能指标，以作为撰写调试报告的依据。
音频功率放大器的测试方法
音频功率放大器的测试方法摘要伴随着社会的不断发展和电子技术的不断创新，音频功率放大器这一电子器件的应用也越显广泛和重要。
对此，本文基于某公司所提出的数模混合集成电路测试系统，设计一种全新的音频功率放大器测试方案，从介绍该功率放大电路所需要的测试指标着手，分析测试电路板的设计方式、特点等。
力求为今后的音频功率放大器的设计与测试提供理论性依据。
关键词音频功率放大器；设备测试；测试方法引言音频功率放大器是集成电路当中非常重要的一个环节和部件，其测试质量直接决定着整个电路的设计、生产以及应用过程。
集成电路的测试方式可以简单分为数字与模拟两种类型。
其中，模拟电路因为输入输出的信号是连续的，所以电路当中的各种参数也是连续的，所建立的故障模型也就相对较为复杂，很难设计标准的测试方式。
而模拟集成电路的测试方式相对而言比数字集成电路的测试要复杂，并且故障没有规律可以寻找，但因为模拟集成电路的研发时间非常长，所以测试仪器也相对较多。
1 测试指标和测试版的设计本文研究主要是基于某公司所生产的BC3196D数模混合集成电路测试系统进行优化设计，根据该企业所设计的音频功率放大器，设计在封装之后的成品所需要的测试标准，并按照测试的要求介绍电路板的设计方案[1]。
模拟集成电路的测试系统基本上都是借助通过计算机连接测试机，将测试机接入到集成电路当中，获取电路所形成的波形等模块，从而明确被测件的工作状况[2]。
系统当中的各种信号都可以通过矩阵或直接连接到被测电路当中，按照被测件所具备的工作状况以及加工情况，可以将其分为封装之后的成品测试以及晶圆测试。
封装测试也可以被分为两种，一种是直接对所设计电路板借助电缆和测试机的连接来进行测试，这一种连接是由人工直接进行。
另一种是测试系统和机械手进行连接，采用机械手来代替测试当中探针台所做的测试工作。
无论是哪一种电路成品测试，其测试流程都是：①测试要求的分析；②测试电路板的设计；③测试程序的研发；④电路测试。
物联网RFID射频系统中放大器的设计与测试
物联网RFID射频系统中放大器的设计与测试物联网RFID射频系统中放大器的设计与测试随着物联网技术的发展和应用，RFID射频技术也逐渐成为智能化物联网系统中必不可少的核心技术之一。
而在RFID射频系统中，放大器作为重要的信号处理器件，发挥着关键作用。
因此，在物联网RFID射频系统的设计中，放大器的设计和测试显得尤为重要。
一、物联网RFID射频系统中放大器的设计物联网RFID射频系统中的放大器主要有两种类型：功率放大器和低噪放大器。
功率放大器主要用于RFID天线驱动，低噪放大器主要用于信号放大和转换。
在设计放大器前，需要选定合适的工作频段和技术方案，并综合考虑放大器的工作方式、参数、线路、元器件等一系列因素。
1. 选择工作频段RFID射频系统中常用的工作频段有LF、HF、UHF、MW、LW等，其中LF频段（125KHz到134.2KHz）、HF频段（13.56MHz）、UHF频段（860MHz到960MHz）是应用最为广泛的三个频段。
选择工作频段时要综合考虑系统的应用需求、天线的带宽和增益等因素，以确定放大器的技术方案。
2. 设计放大器参数放大器参数主要包括增益、带宽、输入和输出阻抗、噪声系数、稳定性等。
为了设计出性能优良的放大器，需要综合考虑系统的应用特点和要求，按照设计规范和标准进行测试和优化。
其中，增益和带宽是放大器设计时最为重要的参数之一。
可以采用软件仿真等技术手段进行优化设计。
3. 设计放大器线路放大器的线路设计主要包括单端、差分模式设计，以及布局和布线设计。
在线路设计过程中，需要保证放大器的抗干扰性、抗磁场干扰能力、瞬态响应等性能指标；对于高频放大器，在布局和布线设计中还需注意信号线的阻抗匹配和互相的隔离等问题。
同时，放大器线路的稳定性和可靠性也是设计的关键因素之一。
4. 选择放大器元器件放大器元器件的选择要考虑元器件的特性、工作条件、可靠性等因素。
常用的放大器元器件包括二极管、场效应管、晶体管、集成电路等。
音频功率放大器课程设计--OTL音频功率放大器的设计与制作-精品
优化电路设计：优化电路设计可以提高放大器的性能，例如采用更好的放大器、滤波器等。
增加散热措施：增加散热措施可以提高放大器的稳定性和使用寿命，例如采用更好的散热片、 风扇等。
优化软件设置：优化软件设置可以提高放大器的性能，例如采用更好的音频处理算法、优化音 频信号处理等。
OTL音频功率放大器概述
第二章
定义与作用
OTL音频功率放大器：一种采用输出变压器的音频功率放大器 作用：将音频信号放大，驱动扬声器发声 特点：输出功率大，音质好，失真小 应用：广泛应用于音响、广播、电视等领域
工作原理简介
OTL音频功率放大器是一种输出变 压器耦合的音频功率放大器
优点：输出功率大，音质好，失真 小
PCB布线与布局
设计原则：遵循信号 完整性和电源完整性 原则
布线技巧：采用地平 面分割、信号线隔离 等方法
布局技巧：根据电路 功能模块进行布局， 保证信号路径最短
布线与布局工具：使 用Altium Designer、 Cadence等专业软件 进行布线与布局设计
焊接与调试
焊接：将元件按照电路板布局焊接好，确保连接牢固可靠。
设计过程与实现
第三章
电路设计
确定电路结构：根据设计要求，选择合适的电路结构，如分立元件或集成电路。 元件选择：根据电路性能要求，选择合适的电阻、电容、电感等元件，并确定元件参数。 电路仿真：使用电路仿真软件对电路进行仿真分析，验证电路性能是否满足设计要求。 电路版图绘制：根据电路原理图，绘制电路版图，确保电路元件布局合理、布线规范。
元器件选择与参数计算
电阻：选择合适的阻值和功率，以满足电路需求 电容：选择合适的电容值和耐压值，以满足电路需求 晶体管：选择合适的型号和参数，以满足电路需求 电源：选择合适的电源电压和电流，以满足电路需求 电路板：选择合适的尺寸和材料，以满足电路需求 焊接：选择合适的焊接工具和材料，以满足电路需求
音频功率放大器设计实验报告_需要的进啦!!!!要点
第一节实训目的实训是通过对培训对象比较集中、系统的专业技能培训，使其具有一定的专业操作技能。
对于电子信息工程专业的学生，实训的目的在于通过集中、系统的培训使学生了解和掌握电子元件的认外形、特征及一些常用电子元件的运用，了解和掌握常用操作工具（如电烙铁、万用表、吸锡器、斜口钳等）和常用实验仪器设备（如函数发生器、示波器等）的原理和使用。
与此同时掌握电子元件检测、焊接技术和调试技术，使理论与实践相结合，进一步提升自己的专业知识，最后真正的掌握一门技术。
第二节 TDA2030简介TDA 2030A：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。
TDA 2030 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）。
TDA 2030 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。
TDA2030A主要参数：工作电压：±6～22V静态电流：<50mA输出功率：18W，当V=±16V，RL=4Ω时谐波失真：0.05%，当f=15kHz，RL=8Ω时闭环增益：26dB，当f=1kHz时开环增益：80dB，当f=1kHz时频响范围：40～14000HzTDA2030电路特点：[1].外接元件非常少。
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工作任务 功率输出级的测试与结果描述。
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模拟电子技术与应用-----项目3 功率放大器的测试与应用设计
任务3-1-1 甲类基本放大电路 效率的测量
R1
1.0k 0
1
2N2923 2
V3
10.5 V 1kHz 0Deg 0
Q2
2N3906 4
④ 保持步骤③，不接VT2，用示 波器（DC输入端）同时观察ui, uo的 波形，并记录波形。
V2
10 V 0
结论：晶体管VT1基本工作在_____ （甲类状态/乙类状态）。
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1、甲类
2、乙类
3、甲乙类
还有丙类、丁类功率放大器等。
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三种工作状态 甲类：一个周期内均导通 乙类：导通角等于180° 甲乙类：导通角大于180° 丙类：导通角小于180°
降低静态功耗，即减小静态电流
扬声器
～
信号源
前置放大级 (多级)
功率放大级
电动机
继电器
放大部分
负载
一般电子设备的示意方框图 本章主要了解功率放大电路的特点、技术指标, 重点介绍 一种常用的高效乙类功放电路, 并且对其进行分析计算和改进。 并简单介绍功率集成功放的发展。
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模拟电子技术与应用-----项目3 功率放大器的测试与应用设计 功率放大器的特点及主要指标
做一做
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模拟电子技术与应用-----项目3 功率放大器的测试与应用设计
任务3-1-1 射极输出器效率的测试
测试电路如图所示，采用射极输出器作为测量电路，可以测量BJT在 极限运用情况（接近于饱和区和截止区）下的效率，而同时保持输出信号 基本不失真。 ① 按图画仿真电路。 VCC
VCC
R1
8.2k
20V
C1
2 10uF-POL 1
Q1
② 在输入为0时，观察示波器上的直流 输出电压；调整基极偏置电阻，使BJT的 UCE =10V（VCC的一半）。 ③ 在输入为0时，观察功率计上直流电 源提供的总功率（不计基极偏置电路的损耗 功率，下同）PV，并记录：PV =____mW。 观察示波器上的输出电压幅度，此时应有 2 Uom =0，因此 1 U om Po mW 2 R3
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能否自己做一功放音响？
音响俱乐部
胆机俱乐部
石机俱乐部
Hi-Fi 高保真功放（两声道） 火牛 电源变压器
胆机 电子管功放
石机 晶体管或集成电路 南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室
模拟电子技术与应用-----项目3 功率放大器的测试与应用设计
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习题：乙类功放电路中， 设VCC=24V ,RL=8 ,手册上BJT的极限参数 ICM =4.5A, UBR-CEO=75V, PCM=10W。 试求：
（1）Pom , 最大输出时PV , PT1 值 ， 并检验所给BJT是否能安全工作？
Uim/V 0 1 5 10
C1
2 10uF-POL 1
Q1
2N3393
R2 V1
10 V 1kHz 0Dego
2 1 U om 2 R3
3
R3
1.0k
0
Po PV
结论：对于射极输出器来说，随着输入电压Uim或输出功率Po的增大， 直流电源提供的总功率PV _____（同步增大/基本不变/同步减小）； 而效率 则_____（同步增大/基本不变/同步减小）。
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模拟电子技术与应用-----项目3 功率放大器的测试与应用设计
Q1
1
2N2923 2
V3
10.5 V 1kHz 0Deg 0
Q2
2N3906 4
V2
10 V 0
⑥ 保持步骤⑤，再接入VT1，用 示波器测量uo幅度Uom，计算输出功 率Po并记录：
2 1 U om Po 2 R1
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的互补三极管组成，采用正、 负双电源供电。种电路也称为 OCL互补功率放大电路。
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一、乙类双电源互补对称功率放大电路的电路组成
2. 工作原理 两个三极管在信号一个正、 负半周轮流导通，使负载得到
一个完整的波形。
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项目3 功率放大器的测试与应用设计
模块3-1 功率输出级电路的测试
模块3-2 集成低频功率放大器的测试
实训3 音频功率放大器的设计
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模块3-1 功率输出级电路的测试
4
78.5%
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一、乙类双电源互补对称功率放大电路的电路组成
3. 分析计算 （5）最大管耗和最大输出功率的关系
PVT1m
1 V 2 0.2 Pom RL
2 CC
（6）功率BJT的选择 BJT的最大允许管耗PCM必须大于实际工作时的PVT1m 选用击穿电压 U BR, CEO 2VCC 的BJT V BJT: I CM CC RL
0
V1
10 V 3
① 按图画仿真电路。 ② 使ui=0，测量两管集电极静态工 作电流，并记录：
R1
1.0k 0
Q1
1
2N2923 2
V3
10.5 V 1kHz 0Deg 0
Q2
IC1=
，IC2=
。
2N3906 4
V2
10 V 0
结论：互补对称电路的静态功耗_____ （基本为0/仍较大）。
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一、功率放大器的特点 1、要求输出功率(Output power)尽可能大 PO Po =UI 功率放大器的主要要求之一就是输出功率要大。因此管子往 往在接近极限运用状态下工作。 2、效率(Efficieny)要高(省电) 功率放大器的效率是指负载上得到的输 出功率PO与电源供给的直流功率PV之比
PO PV
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任务3-1-２ 乙类互补对称电路的特性测试
0
V1
10 V 3
Q1
③ 保持步骤②，改变ui，使其fi =1kHz ，Uim =10.5V，用示波器（DC 输入端）同时观察ui, uo的波形，并记 录波形。
结论：互补对称电路的输出波形____ （基本不失真/严重失真）
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一、乙类双电源互补对称功率放大电路的电路组成
3. 分析计算 （1）最大不失真输出功率Pomax
Pomax
VCC U CES 2 ( ) 2 2 (V U CES ) V 2 = CC CC RL 2 RL 2 RL
2
实际输出功率Po
U om U om U om Po = U o I o 2 2 RL 2 RL
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一、乙类双电源互补对称功率放大电路的电路组成
3. 分析计算 （2）管耗PT 单个管子在半个周期内的管耗
PVm
2 VCC RL
2
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一、乙类双电源互补对称功率放大电路的电路组成
3. 分析计算 （4）效率
Po U om = PV 4 VCC
当：
U om VCC 时，
Po PV
%
2N3906 4
V2
10 V 0
结论：互补对称电路相对于甲类放大 电路，其效率_________（较高/较 低）。
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一、乙类双电源互补对称功率放大电路的电路组成
1. 电路组成
由一对NPN、PNP特性相同
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任务3-1-2 乙类互补对称 电路的特性测试
做一做
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任务3-1-２ 乙类互补对称电路的特性测试
任务3-1-２ 乙类互补对称电路的特性测试
0
V1
10 V 3
Q1
⑦ 保持步骤⑥，用万用表测量电 源提供的平均直流电流I0值，计算电 源提供功率PV、管耗PVT和效率 ，并 记录：