高保真音频功率放大器设计.docx

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1、电子技术课程设计报告——高保真音频功率放大器上海大学机自学院自动化系自动化姓名:吴青耘学号:指导老师:李智华2018年6月29日一、项目名称高传真音频功率放大器二、用途家庭、音乐中心装置中作主放大器三、主要技术指标1.正弦波不失真输出功率Po＞5W(f=1kHz,RL=8W)2.电源消耗功率PE＜10W(Po＞5W)3.输入信号幅度VS=200～400mV（f=1kHz，RL=8Ω，Po＞5W)4.输入电阻Ri＞10kW(f=1kHz)5.频率响应BW=50Hz～10kHz(RL=8W，Po＞5W)四、设计步骤1．电路形式

2、电路特点分析：较典型的OTL电路，局部反馈稳定了工作点，总体串联电压负反馈控制了放大倍数并提高输入电阻和展宽频带，退耦滤波电容及校正电容是为防止寄生振荡而设。功率放大器通常由功率输出级、推动级（中间放大级）和输入级三部分组成。功率输出级由互补对称电路组成。推动级(中间放大级）一般都是共射极放大电路，具有一定的电压增益。输入级的目的是为了增大开环增益，以便引入深度负反馈，改进电路的各项指标。2.设计计算：设计计算工作由输出级开始，逐渐反推到推动级、输入级。（1）电源电压的确定输出功率（2）输出级（功率级）的计算功率管需推动电

3、流：耦合电容：,现取2200uF/25V稳定电阻R12：过大则损失功率过大，过小温度稳定性不良，通常取0.5~1欧姆。（3）推动级（中间级）的计算取IC2=40mA消除交越失真二极管D1N4148因为取R9=170Ω,R10=80Ω，取C3=110uF/15V典型电路中R7+W1、R3之路电流应不小于（3~5）Ib2取IR8=1.4mA,则R8=580选取R7=2.5,RW1=4.7，以达到调节的最佳点。当功放级达尽限运用时，推动级也达尽限运用，故推动级基极信号电流的峰值Ib2M应与静态Ib2相等即0.4mA。R7+RW1

4、上反馈电流的峰值:IR7M=因为,所以可以忽略不计。（4）输入级计算由于推动级需要2.2mA的交流推动信号，故输入级静态电流需大于2.2mA,取IC1=4mA。推动级所需电压信号只0.2V，故输入级电压的配置可较随便，取R3，R4为2K，R6为1K，各压降分别为8V，8V，4V，VCC=22V-20V=2V。取则(R2取54K,R1取62K)耦合电容选取C2=10uF/10VC3=C4=100uF/15V（5）负反馈设计取R5=，不宜太大以免降低总开环倍数由题意知P0=5W,即倍且所以取R12=(电阻)+（电位器）（6）电

5、路指标验算：输出功率P0达到指标电源消耗功率PE达到指标3、电路仿真及调试（1）静态调试输出级中点电压（1）动态调试输出功率Po：在f=1kHz，RL=8Ω,输出波形基本不失真时，测出输出电压值VO必须大于6.325V，计算出输出功率大于5W。输入和输出电压波形此时输出功率灵敏度测试：在f=1kHz，RL=8Ω，Po＞5W时，测出VS的值，必须控制在200～400mV之间。将信号略减小使输出保持约6.325伏，测输入电压VS的值。当输出电压V0=6.325V时，电源的输入电压为225.4mv，在200~400mV之间，满足

6、条件。③电源消耗功率：用电流表测量电源电流，计算电源消耗的功率。电流电源功率④输入电阻Ri：在放大器输入端串一只10k电阻R1，保持输出5W功率，分别测出R1前端电压值V1和后端电压值V2，计算出输入电阻。保证输出电压V0=6.324V，从而保证输出功率为5W。由上图可知：V1=439.6mV由上图可知：V2=225.1mV⑤频率响应在上述情况下增加或降低输入信号频率（幅度不变），输出电压随之下降，当其下降到原来的0.707倍时，或输出波形产生明显失真，记下放大器的上、下限频率值。下限频率7.205Hz，上限频率未测出。小

7、结本次实验难度不是很大，因为老师已经给我们提供了示例，所以我们本身不需要太多的设计，我认为这次的课程主要是要让我们在课程设计中学会使用软件对电路进行仿真设计。虽然数电模电的相关课程我们已经学完，但距离自己根据具体要求设计相关电路还是有不小的差距。所以我们要好好利用软件来进行电路的仿真设计功能来进行自学，实现自我的更上一层楼。