实用低频功率放大器的设计与实现

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根据

其中： V o 为输出电压幅值

总电压增益：

根据增益分配原则，前置级电压增益：

前置级第二放大电路最大增益为：

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0.35r

t f b ×=

推动管T 1、T 3的特征频率1T f 为：

1160.350.351003MHz 1210T r f t b -æöæö³×=´»ç÷ç÷´èøèø

输出管T 2,T 4的特征频率2T f 为：

2260.350.35401MHz 1210T r f t b -æöæö³×=´»ç÷ç÷´èøèø

对乙类OCL 放大器来说，

根据以上计算，推动管选用对管D669、B649(180V/8A /15W)，输出管选用对管B668、B718（120V/8A/80W ），其参数可以满足要求和工程情况。

２.４ 减小失真

由于采用OCL 电路，首先要保证正、负两边放大电路直流偏置的对称。为了减少交越失真，应把T 1～T 4管子的静态工作点适当提高，并且使两组对管完全对称，解决方法一是调节R w4、R w5, 使输出点的静态电位尽量接近零。二是采用具有负温度系数的二极管D 1、D 2 (1N4148), 同时电阻R 20,R 9,R 10构成p 型连接，R 20采用负温度系数电阻，来补偿由于温度升高引起的输出管β值增加。运放LF365 [7]，C 8,R 27构成模拟积分器。将功放管输出的交流成分滤除。将直流成分反馈到U 3（NE5534A ）的输入端组成直流负反馈。目的是减小由于无输出电容结构带来的输出直流成分。电阻R 28，C 9组成一阶积分单元，功能有三：①进一步滤除输出端的直流成分，②防止在功放开关机瞬间或外界干扰在输出端产生的浪涌电流，损坏积分器及功放前置级；③阻抗匹配，R 27阻值较大，直接连接到电路输出端，由于阻抗不匹配。而产生输出波形失真。加入R 28,C 9匹配输出端阻抗。

２.５ 电源电路

电源电路采用桥式整流，经电容滤波后供给功放输出级±21V 直流电压，由7815，7915集成稳压块稳压后提供给运放±15V 电源。

２.６ 功放保护电路

由于功放一般工作在大电压，大电流环境下。其供电电源的开通与关闭以及电路中的干扰，易引发较大的浪涌电流冲击。损坏功放甚至所连接的负载设备。因此，必须加入功放保护电路。本设计所采用的保护电路由三极管T 5,T 6,T 7,及继电器U 7等构成。由于电容C 6的充放电作用。该保护电路具有开关机延时作用，避免了由于功放开关机引入的浪涌冲击，保护了功放和负载电路。通过调节R W6，可调节保护电压的设定值。当功放输出电压大于保护电压时，T 5导通，C ６放电，导致T ６导通，T ７截止。继电器U ７将负载断开。从而保护了负载。

三、总结

本放大器设计方案满足了设计要求，失真度较小，效率达到了60.27%。同时由于采用了较好的功放保护电路，有效地避免了浪涌电流的冲击，保证了功放的安全工作。

参考文献

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[2] N.Iwata,k.yamaguchi,T.B.Nishimura,etal. LI-ion battery operated power amplifier MMICs utilizing SrTiO3

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[3] Yintat Ma,G.P.Li A novel on-chip ESD protection circuit for GaAs HBT RF power amplifiers [J]. Journal of

Electrostatics 59 (2003) 211-277

[4] Peter Dai,Philip Canfield location of defective cells in HBT power amplifier arrays using IR emission

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[5] 吴立新．实用电子技术手册 [M]．北京：机械工业出版社 ,2002

[6] 李哲英等．实用电子电路设计[M]．北京：电子工业出版社,1997

[7] 赖金福等．线性与接口集成电路简明手册[M]．北京：电子工业出版社,1996

[8] 集成电路编委会．标准集成电路数据手册——运算放大器[M]．北京：电子工业出版社,1998

[9] 上海电器科学研究所．实用电子元器件手册[M]．上海：上海科学技术出版社,1998

[10] 全国大学生电子设计竞赛组委会．全国大学生电子设计竞赛获奖作品精选（1994-1999）[Z]．北京：

北京理工大学出版社2003

Design and application of the 16W low frequency power

amplifier

Cui xinghua Wang shuai Bu mo Wang yingji

(Jilin University College of Electronic Science and Engineering Jilin, Changchun 130026) Abstract：This paper discusses the principle and design of the low frequency power amplifier, on which basic it gives the schematic circuit diagram of a low frequency power amplifier and talks over how to choose the main components. Last it recommends the characters of the power amplifier circuit. Key words：Power amplifier, Mutual symmetrical OCL circuit, Separate parts

作者简介：崔兴华（1983-），男，北京市人，吉林大学电气工程及其自动化专业2001级本科生。

王帅（1981-），男，河北秦皇岛人，吉林大学电气工程及其自动化专业2001级本科生。

卜茉（1982-），女，吉林长春人，吉林大学电气工程及其自动化专业2001级本科生。

王应吉（1956-），男，山西孝义人，吉林大学副教授，示范教师，主要从事电磁法地学仪器研究。

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