OTL音频功率放大电路设计
OTL功率放大器
性能指标
输出功率
衡量放大器能够提供的最大输 出信号幅度。
带宽
衡量放大器对不同频率信号的 响应能力,包括低频和高频范 围。
线性度
衡量放大器对输入信号的线性 响应能力,避免失真和信号畸 变。
效率
衡量放大器在将输入信号放大 过程中所消耗的能源效率。
电路调试与优化
调整输入和输出阻抗
根据应用需求,调整输入和输出阻抗以获得 最佳信号传输效果。
电路组成
01
02
03
04
输入级
输入级通常采用差分放大器, 用于减小输入信号的共模分量 ,提高电路的抗干扰能力。
激励级
激励级通常采用共射放大器, 用于放大输入信号,提供足够
的激励电压。
推动级
推动级通常采用共基放大器, 用于进一步放大信号,并引入 正反馈以提高带宽和稳定性。
输出级
输出级通常采用功率输出电路 ,如推挽或桥式电路,用于提
otl功率放大器
目录
• OTL功率放大器简介 • OTL功率放大器电路分析 • OTL功率放大器应用 • OTL功率放大器发展与挑战 • OTL功率放大器设计实例
01 OTL功率放大器简介
定义与特点
定义
OTL(Output Transformer Less) 功率放大器是一种电子设备,用于 将音频信号放大并驱动扬声器或其 他负载。
汽车电子系统中的OTL功率放大器设计
在汽车电子系统中,OTL功率放大器 用于驱动车载音响系统或其他电子设 备。
汽车电子系统中的OTL功率放大器需 要具备高可靠性、低功耗和良好的电 磁兼容性等性能指标,以确保在复杂 的车载环境下稳定工作。
设计要点包括选择耐高温、耐振动的 元器件,以及优化电路结构以减小电 磁干扰和散热问题。
功率放大器的OTL及自举电路
功率放大器的OTL及自举电路现代电影技术功率放大器的OTL及自举电路吉林省广播电视技术中心台刘国刚电影扩音机的功率器电路多采用OTI电路或 OCL电路,而在OTL电路中经常加入与其相适应的自举电路.1,OTL电路的结构OTL电路是一种利用电容耦合而无输出变压器的甲乙类互补对称式推挽功率放大电路.它的电路特点是:采用单电源供电方式,输出端两只功放管的中点直流电位为电源电压的一半;输出端与负载之间采用大容量电容器耦合,负载(扬声器)一端接电容器的输出端,另一端接地.其电路如图1所示: 图1OTL电路结构图在电路中,输出端通过一个大容量电容器C与负载电阻R连接,对交流信号可视为短路,省掉了输出变压器.同时,电容器又将两功放管的中点直流电位与负载隔断.电路采用单电源E供电, 为了消除交越失真,由D,D.(或其他方式)构成 VT和VTz的基极偏置电路.虽然VT为NPN型管,而VT.为PNP型管,但由于两管的特性一致并对称,故静态时两管的集电极电流相等(即I一 Iz).调整基极偏置电阻R和R.,可使A点电位 (VT和VT.的发射极电位)为E/2,即中点电保养维护改造位.由于扬声器的直流电阻很小,并且静态时无电流,其两端直流电位相同(地电位),所以,输出电容C两端的电压也为E/2.静态时,输入端无输入信号,VT,VT.有较小的正向偏置,导通电流较小,中点电位为E/2, 输出电容C两端的电压也为E/2.输出电流无变化,所以无输出电压.当输入信号为正半周时,VT加正向信号电压而导通,对信号电流进行放大,VT.因加反向信号电压而截止,由于输出电容C容量较大,对交流信号而言视为通路,其信号电流如图1中实线方向: +E一VT集电极一VT发射极一电容C一扬声器一地;扬声器两端得到放大的正半周信号. 当输入信号为负半周时,VT加反向信号电压而截止,VT.加正向电压信号而导通,对信号进行放大,支持其导通的电源是输出电容器上的充电电压.其信号电流如图1中虚线方向:c正端一VT.发射极一VT.集电极一地一扬声器一c负端;扬声器两端得到放大的负半周信号. 通过VT和VT.的交替推挽工作,使两只功放管输出的两个半波信号在负载上合成为一个完整的信号.输出电容C在OTL电路中的作用主要有三个: 一是为VT.管在输入信号的负半周时提供电源;二是为交流信号提供通路;三是隔断直流(防止因负载的直流电阻很小对中点电位影响). 2,OTL电路中的自举电路在OTL电路工作时,当输入信号的正半周使 VT导通时,随着正半周信号的增大,VT的基极电位上升,使A点电位上升.当A点电位接近电源一55—现代电影技术No.12/2007ADVANCEDM0N尸J开ETECHNOLOGY电压Ec时,VT的基极电流受限而不能增加很多, 造成激励不足,甚至影响信号的正常放大.OTI电路中的自举电路就是解决输入信号正半周时的激励: 不足问题.OTI电路中的自举电路如图2所示图2OTI电路中的自举电路如图所示,在功放管的基极偏置电路中串入一个电阻R.,在R.与R的串联点上接入一个自举电容C,这样就构成了由C和R.组成自举电路.由于C的容量比较大,静态时,C两端充有U电压,由于R阻值比R小,所以U接近Ec/2. 当输入信号正半周时,大信号的输入会使A点电位上升,由于C和R的时间常数较大,电容C 两端的电压基本恒定,即不随输入信号的增大而改变.也就址说,靠C上的充电电压U激励VT 工作.由于c的自举作用,输入信号的正半周B 点电位随之升高,保证了VT管有足够的激励电流使VT充分导通.自举电路的思路就是使VT基极偏置中B点的电位能随A点电位升高而升高.由于OTL电路采用单电源供电,供电电压的大小受到一定制约,而且功放电路的负载电流又很大, 为保证足够大的输出功率,输出电容的容量选取的很大,一般都在几千微法.但大电容通常具有电感效应,在高频时容易产生相移,在低频时又影响放大(对低频信号的容抗大),而且大容量的电容不能采用集成电路制作.为解决这些问题,在大功率的电影扩音机中多采用无输出电容器的OCL电路. 3,自举电路在OCL 电路中的应用电路中去掉了大电容后将两只功放管的发射极直接与输出端的负载(扬声器)相连.由于扬声器阻值较小,必然会对VT和VT和的工作状态以保养维护改造.为保证中点电位的准确, 及中点电位A产生影响OCL电路通常采用双电源供电.用两组大小相等的正,负电源加在电路的两端,以两电源串联的中点电位A点作为零电位点.负载(扬声器)直接接在中点A与地之间,即用+E和一E分别对VT (NPN型)管和VT.(PNP型)管供电.在没有信号输入时,VT和VT的电压降都是E,因此中点A的直流电位是零,负载(扬声器)两端电位相同,没有电流流过.由于双电源供电的电压足够,通常情况下OCL 电路中不需要自举电路,但有些电路为了提高功率输出,增加功率管的激励,也有加入自举电路的. 例如,与井冈山牌2000型流动放映机配套的K2000 型扩音机的功率放大电路就加入了自举电路.其功率放大电路如图3所示:输出图3K2000型扩音机的功翠放大电路功率放大级采用5只晶体管组成甲乙类OCL互补推挽电路.VT,VT.,VT三管复合成NPN 型管作为推挽的上臂功放管;VT.,VH复合成 PNP型管作为推挽的下臂功放管.由于功放级采用38V的双电源对称供电,输出端与地的静态电位都为零电位.输出端与负载(扬声器)之间直接相连,所以电路属OC[电路. (下转第62页)56现代电影技术No.12/2007ADVANGIiiDMOTION尸lCn艉ETEG/'WOLOGYAutodesk为好莱坞业界巨头EFILM提供数字调色配光服务…………………………………… Autodesk和EF1LM达成专业服务协议…………… 中影首钢环球数码数字影院建设有限公司在京成立… 电影科研所成功安装我国第一套JPEG2000数字影院编解码系统等消息5则…………………… 电影器材技术分会举办首期影院放映技术骨干培训班…………………………………………… 现代多厅影院应用新技术讲座召开………………… 日本数字电影技术代表团来访中国电影科研所…… 电影器材技术分会一届理事会二次会议召开……… 第五届数字电影论坛召开在即重量级嘉宾座谈会先行论道………………………………………… 来自《NAB2007》的信息………………………… DOREMI的DCP一2000服务器进行FIPS140—2 第3级安全认证………………………………… AccessIT数字影院的主要进展…………………… 英国电影委员会制定扶持电影的基金计划………… 英国电影与电视艺术学院选用杜比数字影院播放系统……………………………………………… 欧洲第一个商业数字影院虚拟拷贝费协议签署…… BIRTV2007报道等8篇……………………………发行放映协会城市影院协会在京召开2007年度年中工作会议…………… 电影制片厂希望3D电影的复兴能够重振电影行业... 杜比3D数字影院技术.................................... 英国组织讨论欧洲电影业数字化急待解决的问题...... 派拉蒙向装备杜比3D的数字影院提供3D影片 (559)55963652007年总目录Autodesk推出新版视觉效果与剪辑完成系统…… 焦作在全市推广农村数字电影……………………… 以科学发展观统领电影技术工作——记2007'全国电影科技工作会议暨电影专业委员会七届四次会议……………… 亚洲博览会2007(CINEASIA2007)在澳门召开等7篇十一,其它《中国电影技术百年纪事》补正……………………… 武警部队影视工作管理信息化初探………………… 强化实践教学培养高技能的影视技术兵………… 从书看人从人看书——戈永良与上影特技人……………………… "移动式多功能野战宣传文化箱"的研制和应用…… 对武警部队文化装备管理机制的思考……………… 军队影视发行放映管理系统及数据库设计………… 加强电影放映企业在电影消费市场中的竞争力……此时无色胜有色——影视画面中消色的运用…………………… 坚持以人为本,积极稳妥地做好企业改制中的职工思想政治工作,促进企业健康快速发展……… 部队电影发行放映也要强化"市场"意识…………… SolidEdge用于电影机械网络教学的尝试………… 2007影视学会优秀论文奖揭晓…………………… 注重细节精益求精一一哈影厂采取1O项措施打造精品放映机… 科普影院资源共享的思考与实践…………………… 1O4311381231251期页16O2213563624414585954056362O7287398619541O21(上接第56页)为了便于选取参数较一致的大功率管,VT.和 VT采用同型号NPN管,VT.和VT..采用同型号的PNP管.这样上,下两臂电路性能一致,形成两臂同相工作,为此,上臂必须采用一只NPN管(VT) 与其组合进行倒相,使上,下两臂反相工作.由于功放输出是射极跟随电路,R…R?为负反馈电阻,所以上,下两臂各管的J3值应适当选择以获得对称工作. 为保证偏置电压的精确和稳定,在电路中,一方面在两个复合管射极接人适当的电阻(R.,R)作为负反馈,稳定直流工作点;另一方面还采用VT.,w.,R.组成具有放大调节功能的偏置电路,通过调整w.,改变R3与 w.的比值,使功放级获得适当的静态偏置,并使功放工作在甲乙类状态,以减小功放电路输出级的交越失真.由于VT.集电极与发射极之问的交流阻抗非常小,VT.和VT.两基极成为交流同电位.即加到功率复合管的正,负半周信号幅度一致.R,,C组成了自举电路.利用大电容C两端电压不能突变,并借助于R的隔离作用,使功放管的基极电位升高,保证功放管在大信号输入时, 能有足够的基极电流,使信号得到有效的放大. 一62一0卯弘?鸺们0鼹?00?66778888888999。
OTL功率放大电路
加入自 举 无自举
OTL互补对称功率放大电路
实验原理
其中,R1=5.1kΩ, ห้องสมุดไป่ตู้2=150Ω, RC=680Ω, RL=8.2Ω, RP=47kΩ RE=RS=51Ω, C3=C2=470μF, CE=47μF,C1=10μF, C5=0.1μF
实验设备
直流稳压电源 函数信号发生器 示波器 万用表
实验内容与步骤
1. 静态工作点的测试 用导线连接A、C点, 调节信号源为频率f=1kHz、 幅度为10mV的正弦波信号, 电源进线中串入直流毫安表。 接通+6V电源,观察毫安表 指示,若电流过大(大于 200mA),应立即断开电源 检查原因。如无异常现象, 可开始调试。
实验内容与步骤
实验内容与步骤
3.短接D1、D2,用示波器观察此时T2、T3管的发 射极有无正偏压及信号交越失真的情况,画出输 出电压波形,与D1、D2不短接时比较。T2、T3管 消耗的功率PT=PV-Pom。 4.连接B、D点(加入自举),重复步骤2、3的实 验内容。
OTL音频功率放大电路设计
OTL音频功率放大电路设计摘要:设计了一款OTL 音频功率放大电路,主要由前级电路和功率放大电路两部分组成,前级电路用于音频信号的一级放大,功率放大电路用于音频信号的二级放大,保证信号有足够的功率可以从扬声器输出。
关键词:OTL 功放;功放电路;音频信号0 前言音频功率放大器的作用是将微弱的声音电信号放大为功率或幅度足够大、且与原来信号变化规律一致的信号,即进行不失真的放大。
音频功率放大器应用最广的是音响技术领域,用于扬声器的发声,是音响设计与制作中必不可少的一部分。
本设计根据这种原理对比较小的音频信号进行放大,使其功率增加,然后输出。
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。
1 设计方法1.1 设计思路本文设计的是一种音频小信号功率放大器,设计中采用了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。
本设计用到了两个晶体管:NPN、PNP 各一支;两管特性一致。
组成互补对称式射极输出器。
还用到了OTL 功率放大器,这些是本设计的核心部分。
1.2 整体框图系统整体设计框图如图1 所示。
1.3 实施方案采用一些电阻、晶体管和电容构成的音频功率放大器,电路图如图2 所示。
本电路图主要有前置放大电路和功率放大电路两部分组成。
前。
OCL和OTL功放电路分析与测试
2 VCCU o 2 VCC 2 PE 11.5W RL RL
1 P ( PE Pom ) 1.25W V1 2 (2) U( BR)CEO 2VCC 24V
PCM 0.2Pom 1.8W V I CM CC 1.5 A RL
音频功率放大器的设计与制作 二、功放电路的主要技术指标
⒈ 输出功率 1 Po U o I o 2 其中 U o 和 I o分别为输出电压和电流幅度 ⒉ 效率
Po PE
其中Po为输出功率,PE为直流电源提供的功率
PE P O P C
1 PC 2
0
iC uCE dt 称为集电极耗散功率
音频功率放大器的设计与制作
3. 交越失真的产生与消除
u I (t )
0.7V 0.7V
A
t
B
uO (t )
当 0.7V uI (t ) 0.7V
t
V1和V2均截止,形成交越失真
解决方法:给A、B两点设置1.4V直流偏置电压,使放大器直流时恰好导 通。 此时,乙类功放变成甲乙类功放。
音频功率放大器的设计与制作 三、功放电路工作状态的选择
⒈ 工作状态分类
Q Q
VCC VCC
甲类 导通角 360
静态功耗大,失真小
乙类 导通角 180
静态功耗为0,存在失真
音频功率放大器的设计与制作
甲类
iC
I CQ
t
乙类
360 导通角 集电极效率 C 50% 理想值
1.互补对称功放电路基本概念 (1) 电路构成及工作原理
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。
毕业设计(论文)音频功率放大
毕业设计(论文)音频功率放大————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:目录摘要 (1)绪论 (2)第1章功放的分类 (3)1。
1 甲类功放 (3)1。
2 乙类功放 (3)1.3 甲乙类功放 (3)第2章音频功率放大器的结构与方案选择 (4)2.1 放大电路的选择 (4)2.1.1OTL电路和OCL电路选择 (4)2.1.2OTL组成及工作原理 (5)2。
1。
3OTL的主要性能指标 (6)2。
2 电源电路的选择 (6)2。
3 芯片选择 (8)第3章各电路原理及其构成框图 (9)3.1 电源电路的设计与工作原理 (9)3。
1。
1 电源电路的设计 (9)3。
1。
2 电源电路的工作原理 (10)3.2 音频控制电路工作原理 (10)3.3 TDA2004引脚功能及工作原理 (11)3.3.1 TDA2004功放主要参数及实用电路图 (11)3。
3。
2TDA2004引脚功能的电压资料参数 (12)3。
4 整机工作原理 (13)第4章直流稳压电路仿真 (14)4.1 用EWB电源部分仿真 (14)4。
2 电源电压进行验证 (14)第5章实物制作 (15)5.1 用Protel 99 SE制作PCB板 (15)5。
1.1 原理图的绘制 (15)5。
1。
2PCB板的制作 (16)5。
2PCB板的腐蚀 (17)5.3 元器件的检测 (17)5。
4 元器件的焊接 (18)第6章电路性能的检测 (19)6。
1 电源电路检测 (19)6。
2 整体电路调试 (19)总结 (20)参考文献 (22)附录一 (23)附录二 (24)摘要本设计用芯片TDA2004设计一种OTL功放电路,具有音量控制、高音控制、左右声道均衡控制双声道音频功率放大器,带整流器,可以直接输入交流电,也可以直接输入直流电.输入输出可采用和电子实验套件相兼容的插针,扩展方便。
低频OTL功率放大电路实验
二、实验电路与原理
1、实验电路
C2和R构成自举 支路,提高输出 电压正半周的幅 度,以得到更大 的动态范围 ①互补推挽OTL功 放 ②射级输出,输出 电阻小,带负载能 力强
前置放大 图1 OTL功率放大器实验电路
二、实验电路与原理
2、工作原理
输入正弦交流信号ui为经T1放大、倒相后同时作用于T2、 T3的基极,ui的负半周使T3管导通(T2管截止),有电流 通过负载RL,同时向电容Co充电;在ui的正半周,T2导通
四、实验内容与步骤
1、调试静态工作点 (1)调节RW1使得VA=VCC/2=2.5V。 (2)调节RW2使得电流表读数为5mA左右。 2、观察各级放大器波形 (1)接通信号发生器,使f=1kHz,Ui=10mV(RL=8Ω)。 (2)用示波器观察T1及RL上的波形,并记入表1中。
表1
T1
Uo
交越失真
(T3截止),则已充好电的电容器Co起着电源的作用,
通过负载RL放电,这样在RL上就得到完整的正弦波。
二、实验电路与原理
3、OTL功率放大器的主要性能指标
⑴最大不失真输出功率Pomax
2
P 理想情况下: o max VCC 8 RL 在实验中可通过测量RL 两端的最大不失真输出电压Uo有效值, 来求得实际的Pomax:
表2 负载电阻 8 输出电压UO 电源提供 的电流IDC 输入功率PE 输出功率PO 管耗PT 效率
100
30
五、分析与思考
1、整理实验数据,完成实验报告。 2、引入自举电路为什么能够扩大输出电压的动态范围?3、为什么会产生交越失真?
《模拟电子技术实验》教学课件
END
国家级电工电子实验教学示范中心
OTL音频功率放大电路(模电课程设计报告)
课程设计报告设计题目:OTL功率放大器系别:专业:班级:学生:2010年12月24日课程设计任务书摘要本报告包括两个容。
第一部分,设计并实现OTL功率放大器,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的小,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。
本文设计的是一个 OTL 功率放大器,该放大器采用TDA2030音频放大器芯片,TDA2030音频放大器电路是最常用到的音频功率放大电路,TDA2030是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于10W,频率响应为10~1400Hz,输出电流峰值最大可达3.5A,其部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠,采用正输出单电源供电。
其次本次实物产品采用PCB印制电路板制作(单面板)使其性能良好满足设计要求和外表美观。
第二部分,用multisim软件对OTL 功率放大器进行仿真实现。
根据实例电路图和已经给定的原件参数,使用multisim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。
关键词: OTL功率放大电路;multisim软件仿真;TDA2030音频放大器;交越失真;无输出耦合电容;输出功率;反馈网络;PCB单面板。
目录一、设计要求二、设计总体方案2.1设计思路2.2 OTL功放各级的作用和电路结构特征2.3简要原理分析2.4用集成运算放大器放大信号的主要优点三、选择器件及参数计算3.1功率放大器芯片TDA2030介绍3.2参数计算3.2.1参数计算3.2.2功率的计算四、用multisim仿真OTC功率放大器五、实物电路安装调试及使用5.1电路调整与测试5.2通电观察六、设计体会与总结七、参考文献OTL功率放大器设计一、设计要求任务了与要求:1、采用全部或部分分立元件电路设计一种OTL音频功率放大器;2、额定输出功率Po≥10W;3、负载阻抗R L=8Ω;4、失真度γ≤3%。
音频功率放大电路课程设计报告
课程设计课程名称模拟电子技术题目名称音频放大电路专业班级电子信息科学与技术学生学号51502022003指导教师二○一六年六月十三日目录一、设计的任务和要求 (3)1、主要要求: (3)2、性能指标: (3)二、电路总体设计 (3)2.1:方案的确定及论证 (3)1、OTA互补对称功率放大器 (3)2、用集成器件实现 (4)2.2:整体电路 (5)1、主要元件:TDA2030 (5)2、放大电路的基本设计 (6)2.3:各模块功能与设计 (6)1、放大模块: (6)2、输入模块: (7)三、电路和程序调试过程与结果 (9)四、总结 (9)1、本次作品优缺点 (9)2、心得体会: (10)五、参考文献 (10)附录一: (11)附录二: (11)一、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。
二、电路总体设计2.1: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Pom与电源电压及负载有关当输入功率为8w,阻抗8w时,有Pom=VCC2/8RVCC=8*8*8≈22.6v 则电路所需的电源为22.6v。
otl功率放大电路
otl功率放大电路OTL功率放大电路摘要:OTL功率放大电路(Output Transformerless Power Amplifier)是一种常用于音频放大器设计中的电路。
与传统的功率放大电路相比,OTL功率放大电路不需要使用输出变压器,因此具有结构简单、成本低廉等优点。
本文将介绍OTL功率放大电路的基本原理、电路结构与应用特点,并对其性能进行评估。
1. 引言OTL功率放大电路是一种在音频放大器设计中常用的电路,其主要特点是不需要使用输出变压器,因此具有结构简单、成本低廉等优点。
在音响设备、电视、收音机等领域广泛应用。
本文将详细介绍OTL功率放大电路的原理和设计要点。
2. OTL功率放大电路的原理OTL功率放大电路的基本原理是利用晶体管的功率放大特性,将音频信号放大到足够大的电压和电流,以驱动扬声器工作。
传统的功率放大电路通常使用输出变压器实现电压与电流的升压与降压变换,而OTL功率放大电路则使用晶体管的特性直接进行功率放大。
这样的设计不仅简化了电路结构,而且提高了效率和稳定性。
3. OTL功率放大电路的电路结构OTL功率放大电路的典型电路结构包括输入级、放大级和输出级。
输入级用来将输入电源转化为准备放大的信号;放大级用来放大信号到足够大的电压和电流;输出级将放大后的信号输出到扬声器。
其中,放大级是OTL功率放大电路的核心,其设计和选用的晶体管对性能有很大影响。
常见的OTL功率放大电路有单端式和双端式两种。
单端式OTL功率放大电路使用单个晶体管进行放大,结构简单,适合于小功率放大;双端式OTL功率放大电路使用两个晶体管相互驱动,能够提供较大的功率输出。
4. OTL功率放大电路的设计要点在设计OTL功率放大电路时,需要注意以下几个要点:4.1 晶体管的选用:晶体管是OTL功率放大电路的核心元件,其性能对电路的稳定性和放大效果有重要影响。
选用时应考虑参数包括工作频率、功率承受能力、线性度等。
4.2 回路设计:合适的回路设计可以提高OTL功率放大电路的稳定性和音质。
模电实验三 OTL功率放大电路
OTL功率放大电路实验日期:2017/12/06一、实验目的1.进一步理解OTL功率放大电路的工作原理2.学会OTL电路的调试及主要性能指标的测试方法二、实验原理按照如图所示电路,运用OTL功率放大电路的基本知识进行实验:1.最大不失真输出功率P Om理想情况下,P Om=1/8*V CC2/R L,在实验中可通过测量R L两端的电压值,来求得实际的P Om=Vo2/R L。
2.效率ƞƞ=P om/P E*100% P E——直流电源供给的平均功率理想情况下,ƞmax=78.5%.在实验中,可测量电源供给的平均电流I dC,从而求得P E=V CC*I dC,负载上的交流功率已用上述方法求出,因而也就可以计算实际效率了。
3.频率响应详见实验一有关部分内容。
4.输入灵敏度输入灵敏度是指输出最大不失真功率时,输入信号Vi之值。
三、实验设备与器件1、+5V直流电源2、直流电压表3、函数信号发生器4、直流毫安表5、双踪示波器6、频率计7、交流毫伏表8、晶体三极管:3DG6(9011)3DG12(9013)3CG12(9012)晶体二极管:DIN4148 10欧扬声器一只、电阻器、电容若干四、实验内容在整个测试过程中,电路不应有自激现象。
1、静态工作点的测试按照原理图连接电路,将输入信号旋钮至零(vi=0)电源进线中串入直流毫伏表,电位器R W2置最小值,R W1置中间位置。
连通+5V电源,观察毫安表指示,同时用手触摸输出级管子,若电流过大,或管子温升显著,应立即断开电源检查原因(如R W2开路,电路自激,或输出管性能不好等)。
如无异常,可开始调试。
(1)调节输出端中点电位V A调节电位器R W1,用直流电压表测量A点电位,使V A=1/2*V CC。
(2)调整输出极静态电流及测试各级静态工作点调节R W2,使T2、T3管的I C2=I C3=5~10mA。
从减小交越失真角度而言,应适当加大输出级静态电流,但该电流过大,会使效率降低,所以一般以5~10mA 左右为宜。
otl音频功率放大器模电课设报告
课程设计说明书课程设计名称:模拟电路课程设计课程设计题目:OTL 音频功率放大器学院名称:南昌航空大学信息工程学院专业:通信工程班级:学号:姓名:评分:教师:2013年 3 月14 日模拟电路课程设计任务书2012-2013 学年第2学期第 1 周- 3 周题目OTL音频功率放大器内容及要求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%;进度安排第1周:查阅资料,到机房学习仿真软件,确定方案,完成原理图设计及仿真;第2周:领元器件、仪器设备,制作、焊接、调试电路,完成系统的设计;第3周:检查设计结果、撰写课设报告。
学生姓名:指导时间:周一、周三、周四下午指导地点:E 楼 311室任务下达2013 年2月25日任务完成2013 年 3 月15日考核方式 1.评阅□√ 2.答辩□ 3.实际操作□√ 4.其它□指导教师系(部)主任注:1、此表一组一表二份,课程设计小组组长一份;任课教师授课时自带一份备查。
摘要功率放大器的常见电路是OTL和OCL电路。
有用集成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路,并采用函数信号发生器供电。
该课程设计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,示波器显示波形图,计算数据等操作,让电路实现其要求的功能关键词:复合管、交越失真、交流反馈、推动级目录前言 (1)第一章理论依据 (2)第二章系统组成及原理 (3)2.2 实验电路图 (3)2.3实验元件UA741简介 (4)2.4功率放大计算过程 (5)第三章电路安装与调试 (6)3.1前期工作 (6)3.2电路调试 (6)3.3测试结果及分析 (7)第四章结果与分析 (8)仿真结果 (8)参考文献 (10)附录 (11)前言功率放大器通常分为五种工作状态,即A类、AB类、B类、C类、D类。
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
模电课程设计-OTL音频功率放大器【范本模板】
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. 4。
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摘要:设计了一款OTL音频功率放大电路,主要由前级电路和功率放大电路两部分组成,前级电路用于音频信号的一级放大,功率放大电路用于音频信号的二级放大,保证信号有足够的功率可以从扬声器输出。
关键词:OTL功放;功放电路;音频信号
0 前言
音频功率放大器的作用是将微弱的声音电信号放大为功率或幅度足够大、且与原来信号变化规律一致的信号,即进行不失真的放大。
音频功率放大器应用最广的是音响技术领域,用于扬声器的发声,是音响设计与制作中必不可少的一部分。
本设计根据这种原理对比较小的音频信号进行放大,使其功率增加,然后输出。
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。
1 设计方法
1.1 设计思路
本文设计的是一种音频小信号功率放大器,设计中采用了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。
本设计用到了两个晶体管:NPN、PNP各一支;两管特性一致。
组成互补对称式射极输出器。
还用到了OTL功率放大器,这些是本设计的核心部分。
1.2 整体框图
系统整体设计框图如图1所示。
1.3 实施方案
采用一些电阻、晶体管和电容构成的音频功率放大器,电路图如图2所示。
本电路图主要有前置放大电路和功率放大电路两部分组成。
前置放大电路由一些电容、电阻、滑动变阻器、晶体管等元件构成。
前置放大电路主要应用了负反馈。
负反馈具有提高电路及其增益的稳定性、减少非线性失真、扩展通频带、改变输入电阻和输出电阻等功能。
OTL电路具有线路简单、效率高等特点,但要采用双电源供电,给使用和维修带来不便。
为了克服这一缺点,可采用单电源供电的互补对称电路,这种电路又称为无输出变压器的功放电路,简称OTL电路。
NPN、PNP复合管可以对音频信号进行放大,获得很强的信号。
2 电路总设计
2.1 前级放大电路设计
本设计的前级放大电路主要运用到了负反馈电路。
负反馈电路主要是防止放大电路过载。
即当输入信号电流过大时,从放大后的输出端反馈给输入端一个负信号电流,用来抑制输入信号电流的继续增大。
负反馈放大器的方框图如图3所示。
反馈放大器由基本放大器和反馈网络两部分组成。
2.2 功率放大电路的设计
输出功率较大的电路,应采用较大功率的功率管。
大功率管的电流放大系数β往往较小,且选用特性一致的互补管也比较困难。
在实际应用中,往往采用复合管来解决这两个问题。
在一个电子管的壳内装有两个以上电极系统,每个电极系统各自独立通过电子流,实现各自的功能,这种电子管称为复合管。
复合管是指用两只或多只三极管按一定规律进行组合,等效成一只三极管,复合管又称达林顿管。
复合管的组合方式如图4所示。
3 电路仿真性能测试
先利用函数信号发生器,将信号设置成电压有效值为5mV正弦波信号,然后连接到μi,将信号送入音频功率放大器。
在喇叭的两端通过测试线连接到数字双迹示波器,接通电源后,观察示波器的波形,并记录输出功率的大小。
仿真结果能够证明我们设计的正确性和有效性。