OTL音频功率放大器.doc

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1、模拟电路课程设计报告设计题目：OTL音频功率放大器专业班级：电信本学生：学号：39指导教师：设计时间：1月4日摘要功率放大器的作用是给音响放大器负载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的大，输出信号的非线性失真尽可能的小，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晶体管功率放大器，也有去集成电路功率放大器，本文设计的是OTL功率放大器，该放大电路采用LM386高频放大器芯片，LM386音频放大器电路是做常用的音频功率放大电路，LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低，电压增益可调，电压围大，外接元件少喝

2、总谐波失真少等功率放大器。音频功率放大器简称“功放”，作用是放大调音台或周边设备（信号处理设备）送来的低电平音频频信号，使它的输出功率足以驱动配接的扬声器负载。现有的音频功率放大器都是以线性放大为基础的模拟类功放，即把连续变化的音频信号（称为模拟信号）直接进行线性放大。所用的放大器件为电子管和双极晶体管（即NPN和PNP型半导体晶体管，简称晶体管）两类。按功放静态工作点的设置又可分为A类放大、A/B类放大和C类放三种。A类放大的失真最小，音质好，但电源转换率最低，器件的发热量最大，生产成高，一般用于输出功率较小的Hi-Fi发烧级功放。 C类放大的失真比A类大些，尤其是在小信号输出时

3、（1/100输出功率）音质失真更明显，但电源转换效率高，器件发热量小，性能/价格比高，一般用于输出功率大的专业功放。A/B类功放的特点介于A类和C类之间，多用于家庭影院的AV功放。电子管功放巳有数十年历史，是功放元老代。转换速率高，工作可靠，偶次谐波失真小（听觉对偶次谐波失真特别敏感），音质上好，被人们宠爱。最大缺点是电源利用效率很低，电子管A类放的效率不到10%、C类约15-17%，大部分电能变为热量消耗掉。耗电大、发热高、体积大、成本高等缺点，在专业音响系统中被晶体管功放替代。晶体管功放近20多年发展史，是第二代功放。最大优点是电源转换效率高。（C类功放最高可达60%左右），体

4、积小，重量轻、发热量不大，生产成本低、缺点是转换速率低，偶次谐波失真较大，音质和可靠性都略逊于电子管功放。故此次我们选择用集成块来做此次的课程设计。题目：OTL音频功率放大器一、设计任务与要求l设计任务1、学习基本理论在实践中综合应用的初步体验，掌握模拟电路设计的基本方法，设计步骤，培养综合设计能力和调试能力。2、培养实践技能，提高分析和解决问题的能力。3、掌握OTL音频功率放大器的设计方法，基本工作原理和基本性能的测试。4、通过OTL音频功率放大器的设计、安装和调试，进一步加深对互补对称功率放大电路的理解，提高动手能力。l设计要求1、设音频信号为vi=10mV,频率f＝1KHz；

5、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。一、方案设计与论证2.1总体设计方案1、设计思路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的大，输出信号的非线性失真尽可能的小，且效率尽可能的高。由于OTL电路采用的是直接耦合方式，为了保证电路的工作稳定，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，需要哟足够大的电压放大倍数，因此，性能良好的OTL功率放大器应由输入级，推动级和输出级等组成部分。2、OTL功放各级的作用和电路结构特征1

6、)输入级：主要是抑制零点漂移，保证电路工作稳定同时对前级（音调控制级）传来的信号作低失真，低噪音放大，为此采用带恒流源由复合管组成的差分放大电路，切设置的静态偏置电流较小。2)推动级：推动级的作用是获得足够高地电压放大倍数以及输出级提供足够大的驱动电流，为此采用带集电极有源负载的共射放大电路，切静态偏置电流比输入级大。3)输出级：输出级的主要作用是为负载提供足够大的输入信号功率，可采用由复合管构成的甲乙互补对称功放的准互补功放电路。2.2方案一：分立元件电路基本工作原理：当输入信号处于正半周期时，Q3导通，Q1截止。Q3以射级输出的形式将信号传递给负载，同时向Co充电，因为Co电容

7、量大，基级电压基本保持不变，维持在Vcc/2，当输入信号处于负半周期时，Q1导通，Q3截止，以充电的Co充当Q1的电源，同时放电，Q1也可以以射级输出形式将信号传输给负载RL,这样在RL上就得到了完整的输出波形。方案二：用TDA2030做OTL音频功率放大器电路为音频功率放大器的原理图，其中TDA2030是高保真集成功率放大器芯片，输出功率大于10W频响为10-1400HZ，输出电流峰值课达3.5A，其部有输入级，中间级，输出级，且有短路保护，和过热保护，课确保电路工