模拟电路设计实验---功率放大器
音频功率放大器
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。 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。
Ui Ui
经过前级运放的放大，由 Av’= =
=40，可以得到 Ui=400mv。于是我们得到了下
Ui0 10mv
一级功率放大电路的输入电压。
2、2、2 功率放大器的设计
这一部分的功率放大电路选用了 分立元器件组成的功率放大器，其结构就是集成功率 放大器的的内部结构，其特点就是对于电路结构了解的清晰明了，更好的掌握电路。缺 点就是复杂，难理解，使用起来非常不方便，而且容易损坏器件。
2
2 需求分析
2.1 设计任务及要求
2.1.1 设计任务
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
2.1.2 设计要求
直流稳压电源供电，多级电压、功率放大，要求： ① 3dB 通频带：20Hz～20kHz ② 放大倍数：≥40dB ③ 输入阻抗：≥10kΩ ④ 输出功率：5W / 8Ω负载
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 LM386 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。
模拟电路课程设计
模拟电路课程设计题目名称: 功率放大器设计姓名: 罗练练学号: 0804101048专业班级: 08电信2班河南农业大学机电工程学院电气系模拟电路课程设计正文一．设计题目：功率放大器的设计二．设计要求:设计一功率放大电路,已知输入电压Ui=100mV,电源正负12V。
负载扬声器RL=8Ω/4W。
元件自选，利用随身听作信号源，进行功能验证。
三．题目分析：方案1：集成运放与晶体管三极管组成的OCL功率放大电路。
集成运算放大的器做前级放大，三极管组成的双电源互补对称电路uA741集成运放资料准备:uA741是高增益运算放大器，用于军事，工业和商业应用.这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作,具有广泛的共同模式，差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。
1和5为偏置(调零端)，2为正向输入端，3为反向输入端，4接地，6为输出，7接电源8空脚集成运放芯片uA741的内部电路原理图如下所示:如下图所示为接入深度胡负反馈的集成运放uA741作前级放大的电路图，前级放大倍数由公式A U=1+R3/R1确定下图为三极管组成的双电源互补对称电路，并能够消除交越失真。
但是，管子器件较多，电路组成较为复杂，由于实验室器材条件有限在我们实验室不易做成功，故而选取方案2方案2：利用集成运算放大电路做前级放大，利用LM386做后级放大。
前级放大同方案一，运用集成运放芯片uA741对输入信号作前级放大电路。
LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调、电源电压范围大、外界元件少和总谐波失真小等优点。
下图为LM386的一种基本用法，也是外接元件最少的一种用法，C1为输出电容。
由于引脚1和8开路，集成功放的电压增益为26dB，即电压放大的倍数为20。
利用R W可以调节扬声器的音量。
R和C2串联校正网络用来进行相位补偿。
四．整体构思：本设计采用方案二，即利用集成运放uA741和音频集成功放LM386分别作为功率放大电路的前级放大电路后级放大电路，利用滑动变阻器R W可以调节扬声器的音量，作为音量控制装置,引入一个100mV 1kHz的微小信号作为输入，负载为一个喇叭RL=8Ω/4W，各模块如下所示：五．原理图六．定量计算前级放大倍数A1=1+R3/R1前级放大电路的输出电压U o1=U i A1后级放大倍数A2=20因为负载（喇叭）的电阻R L=8Ω，功率P=4W，以公式P=U2/R L 计算得U o=RLP* =5.6568VUo1=Uo/A2=5.6568V/20=0.2828V因为已知 U i=100mV所以可计算得A1=U o1/U i=2.82因A1=1+R3/R1所以确定了R3和R1的阻值，本电路取R1=1KΩ,R3=1.82KΩ，数据正如原理图所标示。
实验七企频功率放大器——OTL功率放大器
实验七 低频功率放大器 ——OTL 功率放大器[实验目的]1．学习用分立元器件组装OTL 功率放大器。
2．掌握放大器基本性能指标的测试方法。
3．了解自举电路对改善OTL 互补对称功率放大器性能所起作用。
[实验仪器及元器件]THM-2型模拟电路实验箱，XD2低频信号发生器， 500型万用表，XJ4318型双踪示波器， DF2173B 交流电压表，三极管（S8050、S8550各1只，3DG6D ×1只），二极管（IN4148×1只）电阻（色环电阻若干），电容器（电解：470μF ×2只；10μF ×1只，47μF ×1只），信号线（电缆），各种导线。
[预习要求]1．复习互补对称功率放大器的工作原理。
2．在理想情况下，计算实验电路的最大输出功率P om 、管耗P T 、直流电源供给的功率P V 和效率η。
[实验原理与参考电路] 1．电路工作原理图3-16为OTL 低频功率放大器，其中，由晶体管Q 1组成推动级（也称前置放大级），Q 2和Q 3是一对电参数完全对称而极性相反的对管，它们组成互推挽OTL 功放电路。
由于每一个管子均接成射极输出器的形式，因此，具有输出电阻低、带负载能力强等优点，极适合作功率输出级。
Q 1管工作于甲类状态，它的集电极电流I C1由电位器R P2进行调整。
I C1的一部分流经电位器R P2及二极管D ，给Q 2和Q 3提供偏压。
调节R P2，可以使Q 2和Q 3得到合适的静态电流而工作于甲乙类状态，以克服交越失真。
静态时，要求输出端中点A 的电位是电源电压的一半，可以通过调节R P1来实现。
由于R P1的一端接在A 点，因此在电路中引入了交、直流电压并联负反馈，一图3-16 ） V o方面能够自动稳定放大器的静态工作点，另一方面也改善了电路的非线性失真。
当输入正弦交流信号⋅i V 时，经Q 1放大、倒相后同时作用于Q 2和Q 3的基极。
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。
otl功率放大器实验报告（共8篇）
otl功率放大器实验报告(共8篇)OTL功率放大器实验报告课程设计课程名称题目名称专业班级学生姓名学号指导教师二○一三年十二月二十三日目录引言 (2)模拟电子技术功率放大器12网络工程本2郭能51202032019 孙艳孙长伟一、设计任务与要求 (2)1.1 设计任务 (2)1.2 设计要求 (2)二、方案设计...................................................（3）三、总原理图及元器件清单....................................（4）四、电路仿真与调试.............................................（6）五、性能测试与分析..........................................（7）六、总结......................................................（8）七、参考文献 (8)OTL功率放大器引言：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)。
功率放大器实习报告
功率放大器实习报告这是一份关于功率放大器实习报告，我在此将首先介绍我在实习期间所学到的知识，其次是我对于该领域的理解和体验，最后是我在实习期间所遇到的一些挑战和解决方法。
一、实习经历在实习之前，我已经学过一些理论知识，但是只有亲身实际操作才能更深刻地理解。
在职期间，我主要从事的是功率放大器的设计、仿真、测试和修理，这些都是跟着导师一起完成的。
1. 设计设计往往是最困难的一步，需要有足够的前置知识、实践能力和创造力。
在我的实习经历中，我接触到了大量不同类型的功率放大器，其中包括FET放大器、BJT放大器、MOSFET放大器等。
首先，我们针对被放大信号的幅度、频率、输入输出阻抗等要求去设计电路的原理图，然后使用软件仿真，根据仿真结果进行修改优化，得到满足要求的电路方案。
最后，我们使用PCB绘制软件绘制原理图，并将它制成PCB板，初步验证电路的正确性和可用性。
2. 仿真因为设计电路很多时候都是带模型仿真的，因此仿真实际上相当于电路设计的重要一环。
仿真可以快速测试电路的具体表现、评估指标和稳定性。
我们的导师教给我们了一些在仿真中使用的工具，比如Multisim、Pspice等。
我们可以通过这些软件对功率放大器进行仿真，从而对模拟电路的参数和实际表现进行比较。
3. 测试在电路设计和仿真之后，我们要进行实际的测试验证。
具体来说，我们要通过一系列的实验来对电路进行测试，确保它们的功能和性能符合设计要求。
实验过程中，我们需要借助一些测试设备，如示波器、频谱分析仪、信号发生器、网络分析仪等，来对电路进行测试和分析。
在这个过程中，我们注意到了一些关键问题，并针对这些问题进行了修改。
4. 维修和故障排查维修和故障排查是我实习过程中最耗费时间的部分，因为这需要我们有比较全面的电路知识，而且我们需要知道如何合理运用测试设备。
在某些情况下，我们可能需要仔细倾听电路的声音，这有时是发现问题的关键所在。
针对这些问题，我们一般会使用万用表、示波器、等设备，针对具体的故障排查和修理。
模拟电路课程设计报告
模拟电路课程设计报告设计课题：OTL音频功率放大器专业班级：10电信本学生姓名：廖姝兰学号：100802038指导教师：曾祥华设计时间：2012年1月4日设计一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、方案设计与论证方案一、图1 音频功率放大器组成框图1、前置放大电路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。
可由两个集成运放构成，要选择低噪声、低漂移的集成运算放大器。
对于前置放大器的另外一要求是要有足够宽的频带，以保证音频信号进行不失真的放大。
2、音调控制电路音调控制电路的主要功能是通过对放音频带内放大器的频率响应曲线的形状进行控制，从而达到控制放音音色的目的，可以用负反馈式放大电路。
3、功率放大电路功率放大器的作用是给音响放大器的负载（一般是扬声器）提供所需要的输出功率。
可用分立元件晶体管组成的功率放大器；也有采用集成运算放大器和大功率晶体管构成的功率放大器。
方案二、先用u A741进行放大，放大倍数调为1~5倍，然后对LM386进行放大，可在1和5号脚之间用可调电位器调节，放大倍数小于20倍。
方案三、先用u A741进行放大，放大倍数调为1~5倍，然后对LM386进行放大，在1和8号脚之间接一个电位器和一个电容，使其放大倍数在20~200倍。
电路图如2所示图2 OTL音频功率放大器图根据实验要求，最后输出功率要≥2W，Po=Uo^2/RL, RL =8Ω，又Po≥2W，所以的U o≥4V，而最大不失真电压为LM386输出的最大不失真电压Uom= Vcc /2，而我们设计的直流电压源输出电压为12v，所以Uom= 12 /2=4.24V，4.24>4，所以能达到要求。
设计要求输入Ui=10mv，即要求放大倍数大于400倍，但是LM386的最大放大倍数为200倍，远不能实现，所以在LM386之前要用u A741进行放大。
模拟电路 实验六 多级放大器
图4-1 多级放大器 注意:输入端无需加分压器
三、实验内容
1．静态工作点估算及调试 （1）静态工作点测量电路
（2）静态工作点估算
电路给定参数：VCC=+12V、VBE=0.75V、 β =100 、 IC1=1.3 mA 、IC2=4 mA
实验六 多级放大器
---指导书（二） 第16页
一、 实验目的
掌握多级放大器静态工作点Q的调整、 测试方法。
掌握多级放大器的电压放大倍数AVL、 Av∞的测试方法。
掌握多级放大器的输入电阻Ri、输出电 阻Ro的测试方法。
进一步熟悉EWB仿真软件的操作方法及 电路性能指标的测试方法。
二、实验参考电路
――指导书（二）P19页
判断此电路的反馈类型，并分析此反馈对放 大器性能的影响（即对Av、Ri、Ro的响）；
已知VCC=+12V，IC1=1.3mA，IC2=4mA， β1=β2=100，分别计算基本放大器及负反馈放 大器的电压放大倍数，输入电阻、输出电阻。
表4－1:
VE1 VB1 VC1 VE2 VB2 VC2 RW1 RW2 （V） （V） （V） （V） （V） （V） （Ω ） （Ω ）
估算值 实测值
2．动态参数估算及测量
（1）动态参数估算
电路总放大倍数：
AV
VO2 VI
VO1 VO2 VI VO1
AV 1 AV 2
第二级负载电阻：
R
' L
2
RC 2
// RL
放大电路输入电阻：ri ri1 Rb1 // rbe1
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。
功率放大电路(模拟电子技术)
Po
Vo 2
2
.
1 RL
Vo 2 2RL
最大输出功率:
Pom
(Vom 2
)2
1 RL
4、直流电源供给的功率是多少？
PE PVC PVE
5、管耗是多少？ PT PE PO
6、效率是多少？ η Pom PE 100%
例题：电路参数如下，试计算最大输出功率T1管耗电流源
19
的损耗及效率，设T1的饱和电压VCES≈0.2V
令 vo Vom sin t 单个管子在半个周期内的管耗
PT1
=
1 2π
π
0 vCEiC
d( t)
1 2π
π 0
(VCC
vo
)
vo RL
d( t)
1 2π
π 0
(VCC
Vo
msint
)
Vo
msint
RL
d(
t)
1 2π
π
(VCCVom
sint
V2 om
sin2t )
d(
t)
0
RL
RL
1
工作状态小结 类别 工作点 波 形
甲类 较高
13
导通角 特点
无失真
360
效率低
乙类 最低
180 失真大 效率最高
甲乙类 较低
180 — 失真较大
360
效率较高
功率放大电路提高效率的主要途径:
降低静态功耗，即减小静态电流。
（4）功率放大电路的性能指标
14
p • 输出功率
： o
PO
V0I0
Vo2 RL
Pom
Vom 2
2
模拟电子技术及应用实验报告OTL功率放大器
课程名称模拟电子技术及应用实验序号 2实验项目OTL功率放大器实验地点实验学时 2 实验类型验证性指导教师专业 ____ 班级学号姓名2020 年12 月16 日(1)学会OTL 电路的调试及主要性能指标的测试方法。
(2)进一步理解OTL 功率放大器的工作原理。
二、实验内容图 3-4 所示为 OTL 低频功率放大器。
晶体管VT1组成推动级（也称前置放大级)，VT2、VT3是一对参数对称的PNP型和NPN 型晶体管，它们组成互补推挽OTL功放电路。
其中VT1工作于甲类状态，它的集电极电流I C1由电位器RW1进行调节。
IC的一部分流经电位器RW2及二级管VD，给VT2、VT3提供偏压。
调节Rw2，可以使T2、T3得到合适的静态电流而工作于甲、乙类状态，以克服交越失真。
静态时，要求输出端中点A的电位UA =1/2UCC，可以通过调节RW1来实现，又由于RW1的一端接在A点，因此在电路中引入交、直流电压并联负反馈，一方面能够稳定放大器的静态工作点，同时也改善了非线性失真。
当输人正弦交流信号ui 时，经VT1放大、倒相后同时作用于VT2、VT3的基极，ui的负半周使VT3导通（VT2截止)，有电流通过负载RL ，同时向电容C充电；在ui的正半周，VT2导通（VT3截止)，则已充电完毕的电容器C0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。
C2和R构成自举电路，用于提高输出电压正半周的幅度，扩大动态范围。
OTL 电路的主要性能指标如下:(1)最大不失真输出功率Pom。
理想情况下：。
实验中，可通过测量RL 两端的电压有效值求得实际的Pom为。
(2)效率η。
计算公式为式中 PE——直流电源供给的平均功率。
理想情况下，ηmax = 78.5％。
在实验中，可测量电源供给的平均电流IDC，从而求得PE =UccIDC用上述方法求出负载上的交流功率，就可以计算实际效率了。
（3）输人灵敏度。
输人灵敏度是指输出最大不失真功率时，输入信号Ui的值（4）频率响应。
电子科技大学模拟电路课件6.7功率放大器
模拟集成单元电路
6.7 功率放大器
在实际电子电路中： 电压型负载--有些负载需要有足够的电压范围才能
保证其应用效果，如模－数转换器就要有一定的电压 范围才能保证它的精度。
电流型负载--有的负载需要有足够的电流驱动才能 正常工作，如发光二极管只有在一定的电流流过时才 会发光，
功率型负载--而有些负载既需要足够的电压，也需 要有足够的电流，即需要有足够的功率才能正常工作， 如音频喇叭。
在分立元件电路中，可以通过使用电感或变压器来提高甲类 功率放大器的转换效率，达到近50％。
图6.59(a)是用电感代替集电极电阻的共射极放大电路。
图6.59 (a) 电感耦合甲类功率放大器 (b)直流和交流负载线
在直流时，电感相当于短路，在高频交流信号作用时相当于 开路。因此交流电流可全部耦合到负载上。
图6.61 由两个互补对称BJT 构成的推挽功率放大器
当输入电压 vI =0 时，两个BJT均截止，输出电压 vo＝0
假设发射结开启电压为0.7V，则当输入电压为 时，输出电压仍为零。
0.7V vI 0.7V
如果vI为正且大于0.7V，则Qn导通，Qp截止，电路类似于 射极跟随器，此时通过Qn提供的负载电流iL为正。
vCE
VCC 2
VP sin t
(6.172)
式中，Ip和Vp分别为集电极正弦电流的振幅和集射正弦电压的振幅。
考虑极限时的情况，Icp=IcQ，Vp= Vcc/2，则晶体管消耗的瞬时功率为
PQ
VCC I CQ 2
1 sin 2 t
VCC ICQ cos2 t
2
它的波形如图6.57(c)所示，其平均功率为
通常用总谐波失真（THD）来度量非线性失真的大小。
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。
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。
模电实验十-功率放大电路实验
五．实验报告要求 1．掌握电路工作原理和各元器件的作用。 2. 为什么要调整中点电压? 3. 整理实验数据，并与理论值比较，分析误差原因。
三、实验电路原理图
两个二极管D1、D2供给V2和V3一定的正偏压，使两管在静态时处于微导通状态，以克服交越失真。
D1
D2
实验板 （实验箱的右下角）
1. 静态工作点的调节：在没有交流信号输入的情况下，调节电位器使中点A的电位等于Vcc/2。
四.实验内容及步骤
调节电位器使得A点电压为6V
实验十一 功率放大电路实验
一．实验目的 1、理解OTL低频功率放大器的工作原理 2、学习0TL功率放大器的工作点的调试方法 3、学会功放电路输出功率、效率的测试方法
二. 实验仪器 1.低频信号源 2.双踪示波器 3.低频毫伏表 4.万用表 5.模拟电路实验箱
用一根导线引+12V到Vcc
A
2. 测量额定功率
输入端接f=1kHz，幅度约为200mVpp的正弦信号。用示波器观察输出信号的波形。逐渐增大输入信号的幅度，直到刚好使输出波形不出现失真为止，此时的输出电压为最大不失真电压Vom ，输出功率为最大不失真功率。
3. 测量效率
式中POM为输出的额定功率，PC为输出额定功率时所消耗的电源功率。在测额定功率的基础上，把数字万用表为电流档（200mA），串入12V电源与功放电路之间，如下图，读出ICC。Pc=Vcc×ICC
模拟电子音频功率放大实验报告
《模拟电子技术基础》音频功率放大电路课程实习报告专业：电气工程及其自动化班级：11电气姓名：周xx 李xx指导教师：马明涛二○一二年十二月二十五日目录一、课程实习任务........................................................................................................................................... - 2 -1、名称 ....................................................................................................................................................... - 2 -2、可实现功能.......................................................................................................................................... - 2 -3、需达到的性能参数............................................................................................................................ - 2 -4、掌握技能 .............................................................................................................................................. - 2 -二、对原理图的分析理解 ............................................................................................................................ - 2 -1、实验原理............................................................................................................................................. - 2 -2、原理图.................................................................................................................................................. - 2 -三、实验设备 .................................................................................................................................................... - 3 -1、主要仪器............................................................................................................................................. - 3 -2、实验器件 ............................................................................................................................................. - 4 -3、识别与检测 ........................................................................................................................................ - 4 -四、电路制作与调试 ...................................................................................................................................... - 5 -五、电路检测.........................................................................................................................................................- 5-六、讨论总结 ..................................................................................................................................................... - 7-参考文献 (8)一、课程实习任务1．名称：音频功率放大电路2．可实现功能：放大功率3．需达到的性能参数：功率输出信号是输入信号的10倍以上4．掌握技能：万能表的使用、焊接技术、示波器，调试操作二、实验原理和原理图1、OTL 功率放大电路的工作原理OTL 功率放大电路由激励级、输出级和自举电路组成，本次实训的电路如图5-1 所示。
模电课程设计(高保真音频功率放大器)
1 初始条件和设计要求1.1 初始条件具备模拟电子电路的理论知识；具备模拟电路基本电路的设计能力；具备模拟电路的基本调试手段；自选相关电子器件；可以使用实验室仪器调试。
1.2 设计要求1、不失真输出功率≥2.4 W，频率响应：20HZ～20KHZ2、输入阻抗≥ 50KΩ，输入电压≤ 5mv3、具备高音和低音的音调控制功能4、效率>60%5、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书3.1 电路组成我们设计的电路有两部分组成：（1）直流稳压电源首先我们考虑到直流稳压电源是每个电子设备的基础器件，应该与主电路分开设计，单独放置一个模块。
其次我们设计的是高保真音频功率放大器，因此对直流电源有着很高的要求，要尽可能的滤掉交流分量，达到稳压效果，使输出信号失真度达到最小。
（2）双声道高低音音频功率放大器实验要求是要有高低音可调电路，但是我们考虑到信号是由左右声道组成，所以为了达到最好的输出效果，我们设计了高低音调节外兼有左右声道的立体声高保真音频功率放大器。
此音频功率放大器所用的核心芯片是国际通用高保真音频功率放大集成电路TDA2030A。
4.1 直流稳压电源4.1.1 直流稳压电源原理图图4-1-14.1.2 直流稳压电源所选元件双24V变压器，二极管1N4007，1000uf电解电容，0.33uf独石电容，三端稳压管LM7815,LM7915，0.1uf瓷片电容，220uf电解电容4.1.3 直流稳压电源原理直流稳压电源分为四部分:变压，整流，滤波，稳压。
变压：此处我们选择双24V的交流变压器，输出相位相反的24V交流电。
整流：我们选择了耐压较好的整流二极管1N4007。
滤波：我们放置了多组电容，达到最好的滤波效果。
首先电流经过二极管整流后，先经过两个1000uf的大电容，滤掉直流中的交流分量，此处电容越大越好。
经过初步电容滤波的输出电压V0=（1.1-1.2）V2。
然后在经过两个0.33uf的电容，用以抵消输出端较长接线的电感效应，以防止自激震荡，还可抑制电源的高频脉冲干扰，一般取0.1-1uf。
模电实验_音响放大器设计
模电实验_音响放大器设计音响放大器设计是模拟电路实验的一个重要内容，本实验旨在让学生通过实践掌握音响放大器的设计原理与方法。
音响放大器是音频信号放大的装置，能够将低电平的音频信号放大为适合扬声器输出的音频信号。
本实验分为基本放大器设计和功率放大器设计两个部分。
基本放大器设计是音响放大器设计中的基础，本实验采用共射放大器作为基本放大器电路。
首先，我们需要选择放大器的工作点。
工作点的选择需要满足以下几个条件：静态工作点电流适中，能够使晶体管正常工作；输出电压波形对称，能够提供丰富的音乐信息；输出电压不过大，以避免过载。
具体的工作点选择需要根据晶体管的参数和特性曲线进行计算。
首先，我们需要找到晶体管参数手册，根据手册中给出的参数和特性曲线，确定晶体管的Vbe，Vce-Sat和β值。
然后，根据设计要求，选择工作点电流Icq。
接下来，根据以下公式计算出Rb和Rc的取值：Rb = (Vbe - Vcc/2) / IcqRc = (Vcc - Vce-Sat) / Icq其中，Vcc为供电电压，Vbe为基极-发射极的电压，Vce-Sat为集电极-发射极的饱和电压，Icq为工作点电流。
完成工作点选择后，我们可以开始进行电路的构建。
首先，连接输入信号源到放大器的输入端，接上输入耦合电容C1、然后，向放大器的输入端接入直流偏置电压，以使放大器达到工作点。
接下来，连接静态偏置电路，包括电阻R1和R2，用于提供基极电流。
最后，连接输出负载电阻Rc和输出耦合电容C2，以使放大器能够输出电信号。
功率放大器是音响放大器的重要组成部分，它能够将基本放大器输出的信号进一步放大到足够大的电平，以驱动扬声器。
本实验采用双管共射极功率放大器电路。
与基本放大器设计类似，我们首先需要选择输出级的工作点。
工作点的选择需要满足以下几个条件：静态工作点电流适中，能够使晶体管正常工作；电流冲击能力强，能够满足音响放大器的功率输出要求；功率放大器的平稳度好，能够提供稳定的输出功率。
模拟电子技术课程设计实验报告
模拟电子技术课程设计计算机科学与技术系12网络工程(2)本**:**学号:***********课题:OTL功率放大器一、设计任务书1、应用意义音频功率放大器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。
本课题主要设计一个OCL功率放大器，来满足设计要求。
OCL功率放大器即为无输出电容功率放大器。
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。
OC功放电路也是定压式输出电路，其电路由于性能比较好，所以广泛地应用在高保真扩音设备中。
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。
2、设计要求（1）分析电路的组成及工作原理。
（2）分析单元电路设计计算。
（3）采用衰减式音调控制电路。
（4）说明电路调试的基本方法。
（5）画出完整电路图。
（6）小结和讨论。
3、音频放大器的共组原理4、极限参数5、功率的计算6、具体实现7、在实验中遇到的问题及解决方法在实验过程中输出信号往往会产生较大的失真，对此我调解了电阻的阻值，经过多次调解输出波形的失真度渐渐减小；同时还应更改二极管的型号以及三极管的型号已达到减小失真度的目的。
最好是事先通过合理的计算得出各个电阻的大小以及各个二极管和三极管的型号，这样会使用仿真软件仿真的时候会方便快捷的多。
在焊接电路板时往往会和电路图不一样，由于平时一直都在看电路图，对电路板接触较少，不能及时转换思维，造成焊接时错误频繁发生。
对此我多次试验，积极分析，把电路图与电路板有效的联系起来，最终发现电路图和电路板其实是一样的。
不过在焊接电路板时把电路图中的元件符号换成实际的原件而已。
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。
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模拟电路设计实验五集成功率放大器
功率放大器应用
功率放大器类型
1. A类：输出功率管始终处于导通状态，无输入信号时，输出级导通，
存在直流电流。
•失真小，波形平滑
•功耗大，效率低
•发热大
功率放大器类型
2. B类：当无输入时，输出晶体管不导通，当有输入时，每个输出管各
放大一半波形，彼此一开一关轮流工作完成一个全波放大。
•功耗较小，效率较高
•存在交越失真
功率放大器类型
3. AB类：输出级晶体管工作在不同的静态工作点上，在无输入时也有少
量电流通过输出晶体管。
•克服交越失真，失真小
•效率高于A类，低于B类。
功率放大器类型
4. D类：输入信号经过脉冲宽度调制，产生脉冲宽度波形控制输出级开
关管输出功率，经过LC滤波器得到最终输出信号。
•效率最高
•电路复杂
功率放大器主要指标及意义
1. 增益：输出信号电压放大倍数
2. 带宽，频率范围：增益频率特性，输出能够复原输入的频带，-3dB
3. 总谐波失真THD：输出信号比输入信号多出的谐波分量百分比，对于正弦输入，输出就是高次谐波占基波的百分比
4. 电源抑制比PSRR：电源到输出端增益比值。
5. 信噪比：额定输出电压与零输入时输出噪声电压比称为信号噪声比dB
功率放大器主要指标及意义
6. 动态范围(dB)：功放输出不失真信号的最大幅度和最小幅度比值
8. 灵敏度：是指功放能够正常放大的最小输入信号电压
7. 额定输出功率：谐波失真系数达到规定的技术指标下(普通功放失真度小于1%，高保真功放失真度小于0.1%)，功率放大器所能输出的连续正弦波信号功率
8. 效率：功放输出功率与电源功率比值
功率放大芯片LM386
LM386 内部电路原理
第一级为差分放大电路，T1和T3、T2和T4分别构成复合管，作为差分放大电路
的放大管；T5和T6组成镜像电流源作为T1和T2的有源负载；T3和T4信号从管的基极输入，从T2管的集电极输出，为双端输入单端输出差分电路。
第二级为共射放大电路，T7为放大管，恒流源作有源负载，以增大放大倍数。
第三级中的T8和T9管复合成PNP型管，与NPN型管T10构成准互补输出级。
二极管D1和D2为输出级提供合适的偏置电压，可以消除交越失真。
引脚2为反相输入端，引脚3为同相输入端。
电路由单电源供电，故为OTL电路。
输出端（引脚5）应外接输出电容后再接负载。
电阻R7从输出端连接到T2的发射极，形成反馈通路，并与R5和R6构成反馈网络，从而引入了深度电压串联负反馈，使整个电路具有稳定的电压增益。
实验目的
实验电路
V S
V S
Gain=20
Gain=50
1. 直流稳压电源-----提供电源
2. 示波器----观察功放输出波形
3. 函数信号发生器----产生功
放输入信号4. 实验箱面包板
不同负载下，输出最大摆幅与电源电压的曲线电压增益与输入频率的曲线
下节实验内容
1. 了解MSP430F149单片机以及编程方法。
2. 了解利用IAR 上位机软件完成对MSP430单片机编程方法。
3. 两周时间准备好MSP430F149实现实验内容的编程代码。
4. 下载DAC0832 datasheet ，了解其使用方法。
课前需要预习准备内容
1.模拟信号采样恢复：用MSP430F149单片机最小系统板以1KHz 固定采样频率对外部正弦模拟信号进行采集，并且以1kHz 频率通过单片机数据口输出数字量，驱动DAC(DAC0832)转换成模拟信号。
通过改变输入信号频率，验证信号采样定理。
2.
频率检测：用MSP430F149单片机最小系统板检测并判断模拟信号(方波，正弦波，三角波)频率(信号频率范围100Hz 到1KHz)，通过数字量输出控制外部DAC(DAC0832)转换为对应模拟电压，1kHz 对应1V 。
两周时间准备下下周上下节实验课！
12月19日周末。