OCL功率放大器设计分析
20-4OCL功率放大电路性能分析
OCL功率放大电路性能分析①静态分析i CQ1CQ2CEQ1CC CEQ2CC()00v t I I U V U V =====-工作在乙类工作状态V CCT 1R Li e1T 2-V CCi e2i Lv i (t)负半周，T 2导通，负载线是自Q 2点出发的直线，斜率为L/1R -虽然集电极电流是半个正弦波，但集射极交流电压是完整正弦波。
v i (t)正半周，T 1导通，负载线是自Q 1点出发的直线，斜率为L/1R -②动态分析1C i 1CE u 0Li 2CE u 2C i 0CCV +CC V -1Q 2Q 2CCV Bi 2CCV -cmI cmI cemV cemV③性能分析(忽略失真)在0≤ωt ≤ π时，π≤ωt ≤2 π时，i c1= 0i c2= I cm sin ωt1C i 1CE u 0Li 2CE u 2C i 0CCV +CCV -1Q 2Q 2CCV i2CCV -cmI cmI cemV cemV 通过R L 的电流：tI i i i i i ωs in cm c2c12e e1L =-≈-=电流tI i i ωsin 0cm c1c2==③性能分析(忽略失真)1C i 1CE u 0Li 2CE u 2C i 0CCV +CCV -1Q 2Q 2CCV i2CCV -cmI cmI cemV cemV 电压相应的集射极间电压：U CE 1= V CC –U cem sin ωt U CE 2= -V CC +U cem sin ωt最大不失真输出电压幅值：U OM =V CC −U CES③性能分析(忽略失真)1C i 1CE u 0Li 2CE u 2C i 0CCV +CCV -1Q 2Q 2CCV i2CCV -cmI cmI cemV cemV 功率最大输出功率：2()2CC CES OMLV U P R -=在R L 上输出的功率：Loo R U P 221⋅=正、负电源输出的总直流功率:1212022 sin()()222()=D D D D CC cm CC cm CC CC CES LP P P P V I t d t V I V V U R πωωπππ=+==-=⎰③性能分析(忽略失真)效率若充分激励（理想情况）令U CES =0，I CEO =0，则U cem =V CC ，I cm =V CC /R L相应输出功率P o 和电源输出功率P D 达到最大，即L2omax2R V P CC=omaxL 2L 2Dmaxπ4)2(π4π2P R V R V P CCCC ===omax maxDmax π78.5%4P P η===比甲类高③性能分析(忽略失真)效率若激励不足（实际情况）U cem 减小，引入电源电压利用系数，表示U cem 的减小程度。
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功率放大器设计
OCL功率放大器设计一．主要技术指标：1.最大不失真输出功率：Pom≥8W;2.负载阻抗（扬声器）：RL=10Ω；3.频率响应：f=50Hz~20KHz(±3dB);4.非线性失真系数：r≤功率放大器1%；5.输入灵敏度：Vi≤300mV;6.稳定性：电源升高和降低±20%时输出零点漂移≤100mV；7.躁声电压：Vn≤15mV;二．实验仪器：直流稳压电源低频信号发生器一台一台低频毫伏表示波器万用表一台一台一块一台一台晶体管图示仪失真度测量仪三．实验要求：1．认真阅读指导书中OCL电路的设计和调试方法，体会和掌握工程估算方法。
2．对各级电路进行估算，确定具体电路形式，选定元件参数，对主要指标校核验算。
3．元件测试挑选，组装焊接，调试和测量电路性能指标。
经过实验，修改预设计方案，直到达到指标要求为止。
4．按规范写出设计报告。
四、电路设计：（一）选择电路形式：说明：输出级是由T6、T8和T7、T9组成的复合互补对称电路，可以得到较大的功率输出，电阻R12、R14用来减小复合管的穿透电流，增加电路的稳定性。
偏置电路用三极管T5组成恒压电路。
激励采用T4组成的共射放大电路。
输入级是由T1、T2、T3组成的带恒流源的差分放大电路，减小直流漂移，并且引入深度负反馈，进一步稳定输出点的静态零电平。
（二）确定电源电压电源电压的高低决定着输出电压的大小，而输出电压又由输出功率来决定。
当输出功率达到最大是，管子已接近饱和，此时输出电压接近电源电压，所以为保证功放的最大不失真功率Pom达到指标，电源电压必须大于最大输出电压。
考虑到管子的饱和压降以及发射级电阻的降压作用，我们用下式表示电源电压与最大输出电压的关系：Vom=η2PomRL所以Ec=15v其中η称为电源利用效率。
一般取0.6-0.81.电源电压设Pom=8wRL=10欧电源利用效率取0.8Ec=15v（三）估算功率输出级电路2.选择大功率管T8,T9Vcema某≈2Ec=30v忽略管压降，则Ic8ma某≈Ec/RL=1.5AIc9ma某≈Ec/RL=1.5A单管最大集电极功耗：Pc8ma某=Pc9ma某=0.2Poma某+IoEc=1.8w其中Io为功率管的静态电流，一般取Io=20~30mA根据功率管极限参数选择T8和T9:选择合适的大功率管，其极限参数应满足：R920Ohmw1T4Key=A50100pFW2R25kOhm2N3906Q1V116V某SC1GTR8Key=A2.23kOhm500kOhmT5R61.56kOhmR72N2222A2N4401T8ZT某851ABC110uF-POLT1T2R1280Ohm2N2222A2N2222A30kOhmR5449OhmC547uF-POL2N2222AD1R43.32kOhm1N4003GPC447uF-POLR101.6kOhmR138.8OhmT3某FG1RL10OhmC2R10.01uF30kOhm2N4403T7T9ZT某851R30.35kOhmD21N4003GPR11R14600Ohm80Ohm某MM1图2.1整机电路︳V(BR)CEO︳≥Vcema某ICM≥Ic8ma某PCM≥Pc8ma某因为互补对称电路要求两管参数尽量对称，故应使两管的放大倍数相等。
OCL音频功率放大器毕业设计
设计课题：OCL音频功率放大器题目：OCL音频功率放大器一、设计任务与要求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；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、方案设计与论证该电路主要包括两部分，第一部分输出电压连续可调的直流稳压电源这里我们将其电压调试到需要的值充当直流稳压电源；另外一部分是OCL的音频功率放大器。
构建的思路大致如下两种方案方案一、根据设计课题的要求，该音频功率放大器可由图所示框图实现。
下面主要介绍各部分电路的特点及要求。
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。
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。
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。
功率放大器设计报告
二、 设计方案
1. 原理分析： OCL 功率放大器： 即为无输出电容的功率放大电路（Output Capacitor less），电路中两只 放大管交替工作，正负电源交替供电，输出与输入之间双向跟随。 采用倍增电路： 为了使 OCL 放大电路不产生交越失真，故设置合适 的静态工作点，使两只放大管均工作在临界导通或者微导 通的状态。而为了产生临界导通或者微导通的状态，采用 倍增电路：合理调整两个电阻，可以得到 Ube 任意倍数的 支流电压, 设计中将倍增电路接在两只放大管之间以控制 开启电压。 采用复合管： 考虑到若只适用单管放大，则负载上的电流为（15-3） /8=1.5A，相对于运放输出电流，所需求的β 过大，因此选 择使用已知小功率管与一只大功率管符合。这样β =β 1+β 引入旁路电容： C3、C4 为旁路电容，用于使两个放大管基极动态电位相等，减少信号损失。 放大倍数由运放和负反馈决定。 1
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功率放大器 设计报告
2011/7/18
陈顾远 092718 专业:电子信息工程
该设计报告包括了一、设计任务；二、设计方案两个部分，测试方 案及报告另单独提交。
功率放大器设计报告
功率放大器设计报告
OCL 功率放大器的设计
一、 设计任务
根据技术指标和已知条件，选择合适的参数与元件，设计一个功率放大电路。 要求：Pmax =5W；RL=8Ω；Ri=20KΩ；Au=10。 根据原理及设计方案焊接电路板，写出课程设计报告书。
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功率放大器设计报告
关于效率的测试： 在测出 Uomax 后，根据公式：η max=（π /4）*（Uomax/15) 可以得出效率 通频带测试：
在输出达到最大值，即在最大不失真输出功率时
分立元件OCL功率放大电路原理分析
分立元件OCL功率放大电路原理分析OCL是英文Output Capacitor Less的缩写，意思是没有输出电容器。
OCL功率放大电路一般采用正、负对称的两组电源供电，电路内部直到负载扬声器全部采用直接耦合，中间无输入、输出变压器（人们将不用输入和输出变压器的功率放大电路称为单端推挽电路），也不需要输出电容器，其好处是通频带宽，信号失真最低。
(1)OCL功率放大器的结构组成功率放大器的结构如图1所示。
OCL功率放大电路分为输入级、激励级、功率输出级三级，此外还有为稳定电路工作而设置的负反馈网络和各种补偿电路，有些还设置有过载保护电路。
图2是一种实际的功放电路，早期一些低档功放机器采用了这一电路。
下面结合该电路来认识一下功率放大器的各组成部分。
1)输入级：输入级主要起缓冲作用。
输入级多采用差分对管放大电路（也有采用运算放大电路的），通常引入一定量的负反馈，增加整个功放电路的稳定性和降低噪声。
差分放大器由两个特性相同的放大电路组成，其左、右两管的参数几乎完全相同。
这种电路具有很高的稳定性，能抑制“零点漂移”，保证输出级中点电压的稳定。
有些功放机器的差动管发射极采用恒流源电路，常见的有二极管和三极管组成的恒流源和两个三极管组成的镜像恒流源。
输入级采用小功率管，工作在甲类状态，静态电流较小。
2)激励级：激励级的作用是给功率输出级提供足够的激励电流及稳定的静态偏压，整个功率放大器的增益主要由这一级提供。
多数功放机的激励级采用单管放大电路，也有少数机器采用差分对管放大电路。
这一级常采用恒流源负载，不仅能得到较高的电源抑制特性，而且具有工作状态稳定、线性好、失真度低等优点。
激励级也是用小功率管，工作在甲类状态。
另外，激励级还要为后一级（功率输出级）提供稳定的偏置电压。
功率输出级的偏置电压电路有多种类型。
最简单的偏置电路是由激励管的集电极负载电阻构成的，其热稳定性和稳压性都比较差；有些功放采用恒压偏置电路，即由多个二极管串联而成的稳压钳位电路，使功率输出级的偏置电压保持稳定；而更多的则是采用带温度补偿的恒压偏置电路，这种偏置电路由一个三极管和几个电阻组成。
OCL功率放大器的设计_课件解析
所以，功率管的损坏与保护问题是产品设计中 不容忽视环节。
❖ OCL是英文Output Capacitor Less 的缩写，意为无输出 电容。
❖ 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。
但为了培养学生的设计能力，本课题要求采用分立元件 电路进行设计。
二、产品指标及设计要求
1、设计指标
①采用分“立元件+集成电路”设计
②额定输出功率 P0 10W ③负载阻抗 RL 8
④失真度 3%
⑤设计放大器所需的直流稳压电源 12V
2、设计、制作过程
分析设计要求，明确性能指标； 查阅相关资料、分析对比方案。
⑥印刷电路板制作：
根据最后确定的各单元电路，绘制出总的印刷电路图， 制作印刷电路板（PCB板）。
制作要求：
a、业余制作手绘电路图，或用Protel绘制；
b、根据电路原理图中所用的元件形状和印刷板面积的大小 合理安排元件的密度和各元件的位置。
确定元件位置应按照先大后小、先整体后局部的原则进 行，使电路中相邻元件就近放置，排列整齐均匀。
当元件焊错后需要拆器件时要特别注意焊板上的铜片， 一旦铜片脱落，就会在电路的连接上造成困难。
⑧检查、调试各电路板
⑨通电测试性能参数
⑩撰写设计报告
3、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 线性失真尽可能小，且效率尽可能高。
2、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，如下图所示。
OCL功率放大器的设计分析报告
OCL功率放大器的设计报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：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姓名：郭二珍学生学号： 1008220107 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、内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
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。
OCL功率放大器设计
OCL功率放大器设计一．总体设计方案框图及分析（1).电源部分本设计的电源通过变压器变为25 V交流电，经整流滤波得到±31 V的直流电；同时直流电再经三端集成稳压电路输出±15 V，供应前置放大电路和功率放大器使用。
220 V市电经变压器输出两组独立的25 V交流电，大电容滤波得到±35 V直流电，再加一个0.1μF小电容滤除电源中的高频分量。
考虑到制作过程中电源空载时的电容放电可在输出电容并上1 kΩ功率电阻。
另外这组直流电还要传给7824、7924来获得±24 V。
万一输入端短路，大电容放电会使稳压块由于反电流冲击而损坏，加两个二极管可使反相电流流向输入端起到保护作用。
(2).信号放大部分前置放大电路采用低噪声双运放，分别以相同放大的方式，作为左右通道的信号放大。
功率放大电路由三部分组成：输入级、推动级和输出级。
输入级由有两个三极管组成差分放大电路，推动级由一个三极管组成，输出级由两个三极管对称构成。
两输出管分别由正、负两组电源供电，扬声器直接接在两输出管的输出端与地之间，同时应使本功放工作在甲乙类状态。
总体设计方案框架图：（如下图1-1所示）分析：本设计采用市电供电，将市电220 V 通过变压器变成±24 V 的直流电，供前置放大器与功率放大器使用。
输入信号通过前置放大电路进行初步放大，再经过功率放大器进行进一步的放大。
最后通过输出端输出，即得到所需。
二．功率放大器设计此功率放大器由三部分组成：输入级、推动级和输出级。
其中VT1和VT2构成差分式输入级电路，VT3管路中，R4和C2是VT1和VT2的电源滤波电路；R5、R6和C3是负反馈网络；C4是高频负反馈电容；VD1是VT4和VT5的静态偏置二极管；C5是高频自励消除电容； R9和C6构成自举电路；R10和R12构成平衡电阻；R11和R13可减少复合管的穿透电流，提高电路的稳定性；VT4、VT6以及VT5、VT7构成复合管；R14与C9为消振网络，可改善扬声器的高频特性；保险丝用于保护功放管和扬声器；C7与C8能消除直流电源意外产生的交流量；±VCC 为直流稳压电源产生的±24V 直流电。
实验报告 设计一台OCL音频功率放大器
实验报告系班组实验日期年月日姓名学号指导老师课程设计: 设计一台OCL音频功率放大器一﹑实验目的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．学会OCL音频功率放大器的设计方法和性能指标测试方法。
3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。
二、实验仪器4.7KΩ，47KΩ，4.3KΩ，6.8 KΩ，10 KΩ，22Ω，220Ω，0.5Ω，8Ω电阻；0.01uF，10uF，200uF的电容；D772，B882，TIP41C三极管；二极管；TL082芯片；可变1 KΩ电阻；电烙铁；锡；若干导线；剪刀三、实验原理P O = 6W(一)选择电路形式（二）、各级电压增益分配整机电压增益： iO um U U A = 由 L O O R U P 2= 有 9.68*6===L O O R P U V 691.09.6===i O um U U A 输入级、中间级、输出级增益分别为：321,,u u u A A A 有：321**u u u um A A A A = 输入级为射随器，A U1 = 1 ，取中间级增益都为8、输出级增益为9，稍有富裕。
（三）、确定电源电压通常取最大输出功率P om 比P o 大一些W P P O Om 96*5.1)2~5.1(===最大输出电压可由P om 来计算（峰值）128*9*22===L om om R P U V p考虑到晶体管饱和压降及发射极限流电阻上的压降，电源电压V cc 要大于U om ，一般为： ===128.011Om CC U V η15 V 取V CC =15 V （四）、功率输出级计算1、选择大功率管最大反压：3015*22==≈CC CEM V U V每管最大电流：85.1815==≈L CC CM R V I A 取I CM >=2.5 A 每管最大集电极功耗：8.19*2.02.0==≈Om CM P P W 取P CM >=2.5W 注意二个功放管参数对称、β接近。
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。
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解析
OCL功率放大器的设计报告解析设计报告解析:OCL功率放大器1.引言OCL (Output Capacitor-Less) 功率放大器是一种常用的放大器电路，可以将低功率的信号放大到更高功率，常用于音频放大和扬声器驱动器件设计。
本设计报告将对OCL功率放大器的设计过程和关键要点进行分析和解析。
2.设计目标设计一个OCL功率放大器，使其能够将输入电压信号放大至输出电压信号，并保证频率响应平坦、失真低、功率输出高。
3.放大器设计步骤a.选择放大器类型:OCL功率放大器是一种常见的放大器类型，具有输出电容器，使得输出信号可以直接连接到负载，简化了电路设计。
b.确定放大器的工作状态点:这是放大器的直流工作点，通常选择靠近中心的工作点，使得输入信号能够被放大并输出。
c.确定放大器元件参数:-确定输入和输出电阻:输入电阻决定了输入信号的负载能力，输出电阻对负载的稳定性和输出信号的失真等有影响。
-确定放大器的增益:增益是指输出电压与输入电压之间的比值，影响着放大器的放大倍数和信号失真。
-确定输出功率:输出功率是放大器的重要参数，需要根据实际需求确定。
d.选择放大器稳定性的补偿方法:OCL放大器在高频时容易发生振荡，可以使用各种稳定性补偿电路来抑制振荡。
e.进行放大器电路仿真和调试:利用电路仿真软件，对放大器电路进行测试和调试，以确保其性能和稳定性。
f.实际电路布板和测试验证:将电路设计成实际电路板，进行测试验证，对其性能和稳定性进行实际测量。
4.关键要点a.输入和输出电阻的选择:输入电阻应足够高，以减小输入信号的功率损耗，输出电阻应足够低，使得负载能够稳定。
b.选择合适的放大器元件:放大器的增益和功率输出受到所选元件的性能限制，需要选择合适的晶体管或集成电路。
c. 使用稳定性补偿电路: OCL功率放大器在高频时容易产生振荡，需要使用稳定性补偿电路，如Miller电容补偿等。
d.优化电路布局:优化电路布局可以减小电路中的干扰，提高放大器的性能和抗干扰能力。
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设计题目：OCL功率放大器设计姓名：学号：班级：14级专业：电子信息工程设计时间：20162016年 7 月 4 日目录概述 (3)一、任务及要求： (4)1.设计任务 (4)2.设计要求 (4)二．总体方案设计 (4)1.设计思路 (4)2. OCL功放各级的作用和电路结构特征 (4)三．单元电路的选择及设计 (5)1、设计方案 (5)2、设计选择 (5)(1)设计一个放大器所需要的直流稳压电源 (5)(2)差分放大电路电路图 (6)(3)复合管放大电路电路图 (7)(4)U的倍增电路电路图 (7)BE四.总体电路图 (9)五．元器件参数的选择： (10)a.确定工作电压V (10)CCb.功率输出级的设计： (11)c.推动级（V4）的设计 (12)d.输入级的设计 (13)六、总结与体会 (15)概述(1)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的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：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。
效率更高(2)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。
非线性失真小(3)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。
(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。
(5)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。
(6)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。
OCL是英文Output Capacitor Less 的缩写，意为无输出电容。
采用两组电源供电，使用了正负电源，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功放电路也是定压式输出电路。
一、任务及要求：1.设计任务(1)全部或部分分离原件(2)额定输出功率o p ＞=2W(3)负载电阻L R =8Ω(4)失真度r ＜3%(5)设计放大器所用直流稳压电源2.设计要求(1)画出电路原理图(2)元器件及参数选择(3)电路的仿真及调试二．总体方案设计1.设计思路功率放大器的作用是给负载L R 提一定的输出功率，当L R 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，推动级和输出级部分组成。
2. OCL 功放各级的作用和电路结构特征输入级：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。
推动级的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。
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。
三．单元电路的选择及设计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、设计选择(1)设计一个放大器所需要的直流稳压电源 LOM OM R U P 221= 又 L OM OM R P U 2=∴OM CC U V )5.12.1(-=则可以得出CC V =17V —24V ,此时取CC V =20V .∴该直流稳压电源的图形如图所示：在电子线路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。
小功率稳压电源一般有电源变压器、整流、滤波和稳压电路等四部分组成。
电源变压器是将交流电网220V的电压变为所需要的电压值，然后通过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。
由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤除，从而得到平滑的直流电压。
但这样的电压还随电网电压波动（一般有±10%左右的波动）、负载和温度的变化而变化，因而在整流、滤波电路之后，还需接稳压电路。
稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。
当负载和温度变化时，维持输出直流电压稳定。
(2)差分放大电路电路图差分放大电路在性能放大那个面有许多优点，是模拟集成电路的又一重要组成部分。
上图时用两个特性相同的三端器件V1、V2所组成的单端输入的差分放大电路。
图中R0为实际电流源的动态输出电阻，其阻值一般很大，容易满足R0>>Re（发射结电阻）的条件，这样就可以认为R0支路相当于开路，输入信号电压近似地均分在两管的输入回路上，如图中体现了射极耦合的作用。
(3)复合管放大电路电路图双极性三极管（BJT）有两种类型：NPN型和PNP型。
他们分别有三个极：发射极e、集电极c和基极b。
当BJT用作放大器件时，无论是NPN型还是PNP 型，都应将他们的发射结加争先偏置电压，集电结加反向偏置电压。
(4)U的倍增电路电路图BEU的倍增电路BE交越失真：电子学名词，是指放大电路中，输出信号并非输入信号的完全、真实的放大，而是多多少少走了样，这种走样即是失真,引起失真有多种.我们在分析时，是把三极管的门限电压看作为零，但实际中，门限电压不能为零，且电压和电流的关系不是线性的，在输入电压较低时，输出电压存在着死区，此段输出电压与输入电压不存在线性关系，产生失真。
这种失真出现在通过零值处，因此它被称为交越失真。
由于晶体管的门限电压不为零，比如硅三极管，NPN型在0.7V以上才导通，这样在0~0.7就存在死区，不能完全模拟出输入信号波形，PNP型小于-0.7V 才导通，比如当输入的交流的正弦波时，在-0.7~0.7之间两个管子都不能导通，输出波形对输入波形来说这就存在失真，即为交越失真。
我们克服交越失真的措施是：避开死区电压区，使每一晶体管处于微导通状态，一旦加入输入信号，使其马上进入线性工作区可以给互补管一个静态偏置。
此时我们利用二极管和电阻的压降产生偏置电压从而克服交越失真.四.总体电路图1.工作原理简单介绍：（1）用差分放大输入级抑制零漂，如前所述，为了使L R 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（CC V +，CC V -）。
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。
（5）R16，C6称中和电路，防止由于感性负载而引起高频自激。
（6）R4，C2是差动放大器的电源滤波电路。
（7）C4是自举电容，用来提高功率输出级的增益。
由图可知，当输入信号u1为正半周时，经V1，V2和V3次放大并反相，3u c 也为正半周，则V4，V6复合管导通，信号放大后经R14，L R ，地，CC V +返回V4，V6形成回路，在负载L R 上有放大了的正半周电流1i 通过，其方向如图中的实线所示。
同理可知负半周上的2i 通过，如图中虚线所示。
这样轮流推挽工作，在L R 上就获得功率放大后的完整信号。
五．元器件参数的选择：a.确定工作电压CC V为了达到额定输出功率o p ＞=8W 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应比设计指标大些，一般取O OM P P )25.1(-≈。
)16,14(∈∴OM P又 LOM OM R U P 221= ∴ L OM OM R P U 2=又 考虑到输出功率管V2，V4的饱和压降和发射极电阻R10，R11的压降，电源电压常取OM CC U V )5.12.1(-=∴同直流稳压电源一样取CC V =20V 。
b.功率输出级的设计：输出功率管的选择输出功率管V4，V6为同类型的NPN 型大功率管，则有：1.每个晶体管的最大集电极电流为A ≈+=+≈35.25.082014max L CC C R R V I ， 2.承受的最大反向电压V V U CC CE 402022max =⨯=≈，3.每个晶体管的最大集电极功耗为CEQ CQ OM C U I P P ⋅+≈2.0max ,A -=m )3020(CQ I∴选A =m 20CQ I∴W U I P P CEQ CQ OM C 8.21202.085.12.02.0max =⨯+⨯⨯=⋅+≈∴查阅手册选取3DD5B V U CEO BR 30)(=A I CM 5.2=W P CM 30=∴选择501110==ββ∴(R11+R12)=R13=[]1477)1(r 10-5r )105(R be n ++=-β）（=（5—10）（10+51*0.5）=ΩΩ375--175∴选择R13=220Ω∴选择R11=R12=110Ω。