OCL功率放大器的設(shè)計與制作

1、2.6.2 OCL2.6.2 OCL功率放大器的設(shè)計與制作功率放大器的設(shè)計與制作 常用的功率放大電路有OTL電路、OCL電路、BTL電路等。其中OCL（Output Capacitor Less）電路穩(wěn)定性好，保真度高，在功率放大器中得到廣泛應(yīng)用。（一）設(shè)計與制作的任務(wù)（一）設(shè)計與制作的任務(wù) 設(shè)計并制作一個OCL功率放大器，技術(shù)指標如下： 額定輸出功率：10W 負載：8 頻率響應(yīng)：20HZ20kHZ 實際上，這是一個音響功率放大器。（二）電路及設(shè)計過程（二）電路及設(shè)計過程 下圖是一個由7個晶體管組成的OCL功率放大電路。 BG1、BG2是差動放大輸入級，BG3是激勵級，BG4BG7是復合互補輸

2、出級。 電路全部采用直接耦合，故采用R6、R7、W1、C3、C6構(gòu)成交、直流負反饋，以改善電路性能。W2用來調(diào)節(jié)功放管的工作點，R12、C7為移相電路，使負載接近純阻性。C5是自舉電容，R14、R17分別是BG4、BG5的發(fā)射極電阻，一方面使BG4、BG5維持一定的工作電流，另一方面有助于減少BG6、BG7的漏電流，增加其擊穿電壓值，提高電路的穩(wěn)定性。R13、R16起電流負反饋的作用，使工作點更穩(wěn)定。omPLomRPEc2/1omPomPoPVEC22810228 . 011）確定電源電壓EC 電源電壓EC與最大輸出功率 有如下關(guān)系：其中， 為電源利用系數(shù)，一般在0.60.8之間，通常為額定功

3、率的1.52倍。取=0.8，=2得： 2）選取輸出級元器件 在輸出最大功率時，晶體管的Ce結(jié)除了承受電源電壓外，還疊加了一個峰值接近于EC的信號電壓，所以BG6、BG7承受的最大反壓為2EC，即44V。 為保證穩(wěn)定作用又不至于消耗過多的功率，選?。篟13=R16=（0.050.1）RL 取系數(shù)0.06，得R13=R160.5，考慮電阻上的電流，取額定功率為3W的電阻。此時，集電極的峰值電流為：ARREiiLCmcmc6 . 25 . 08221376其直流成分為：AiIIcmmcmc83. 014. 36 . 276為克服交越失真，BG6、BG7應(yīng)有一個合適的靜態(tài)電流IO，取IO=10mA。則

4、單個三極管的最大集電極功耗可用下式計算：)( 2 . 401. 0221022 . 02 . 076WIEPPPoCommcmc3）互補管部分的設(shè)計和元件的選取ieiihRRR13)1 (76ieh61714)105(iRRR66141411iiRRRRRBG6、BG7的輸入電阻為：而大功率管的為了使BG4、BG5的輸出電流大部分能注入到 BG6、BG7的基極，一般選R11為平衡電阻，當 時，BG4與BG5。一般在10左右。的輸入電阻相等355 . 0)501 (1076iiRR2201714RR 3011R假定BG6、BG7的為50，那么綜上可選對于BG4、BG5而言，它們承受的最大反壓同樣

5、是2EC，其集電極電流和功耗一般都不很大，可分別選用中功率管2SD882和2SB772。 4）激勵級的設(shè)計和元件的選取激勵級的設(shè)計主要考慮三點：1.1.集電極等效電阻RC3；2.2.D5、D6的選?。?.3.自舉電容C5的選取。RC3由R9、R10、W2和D5、D6的正向電阻共同構(gòu)成。W2和D5、D6的正向電阻都很小。對交流信號而言，R9與喇叭并聯(lián)，因此也不能太小，以免消耗太多的功率，但R9也不能太大。IC3通常取510mA比較合適，據(jù)此可確定R10的值。這里選R9=1k，R10=4.7k，W2用220電位器即可。D5、D6的選取應(yīng)注意其材料。因輸出級均為硅材料，所以D5、D6也應(yīng)為硅材料，這

6、里選用1N4148。自舉電容C5在選取時應(yīng)保證其容抗遠小于R9。一般?。?2/()105(95fRCFC501000202165其中，f為放大器低頻下限頻率。取系數(shù)6，可得這里，C5選表稱值為47F的電解電容器。 （三）功率放大器的安裝與調(diào)試（三）功率放大器的安裝與調(diào)試 1.線路板的設(shè)計 本電路在設(shè)計走線時應(yīng)注意以下幾點： 1）發(fā)熱元件要注意散熱。大功率管應(yīng)安裝散熱器并注意散熱器要通風良好，最好將散熱器單獨固定在線路板以外。 2）輸出級安排在最前面接電源。 3）盡可能減少各級間的連線。 2.安裝工藝要求 1）應(yīng)保證元器件的可焊性良好，必要時可先鍍一層焊錫。 2）焊點應(yīng)圓、光、亮。不能有虛焊、連

7、焊等。 3）注意電解電容器的極性不能插反，三極管各腳不能插錯，導線的顏色應(yīng)符合習慣，一般紅線接電源正極，黑線接電源負極。 3.調(diào)試與測試 接好電源，確認無誤后通電調(diào)試，步驟如下： 調(diào)W2，使BG6、BG7的集電極靜態(tài)電流為20mA左右。 用信號發(fā)生器輸入有效值為1V，頻率為的中頻正弦波信號，用示波器觀察放大器的輸出端的波形，調(diào)W1使放大器輸出為額定功率PO，此時，示波器顯示的波形不應(yīng)有失真。 降低輸入信號電壓，使放大器的輸出功率為0.1 PO，調(diào)節(jié)W2，從最小開始逐漸加大功放管的靜態(tài)電流，直到示波器所示波形剛好消除交越失真為止。 分別選擇頻率為的低音頻信號和的高音頻信號，幅度均為有效值1V，測

8、此時的輸出功率PO1和PO2，如PO1和PO2均大于0.707PO，說明其頻響基本達到設(shè)計要求。4.元器件清單元器件號型號及參數(shù)元器件號型號及參數(shù)元器件號型號及參數(shù) R1RT14-100k R15 D21N4001 R2RT14-33k R16RY-3W-0.5 D31N4001 R3RT14-27k W1 D41N4001 R4RT14-1k W2 D51N4148 R5RT14-1k C1CD11-1.5F D61N4148 R6RT14-470 C2CD11-47F BG19012 R7RT14-15k C3CD11-100F BG29012 R8RT14-6.2k C4CC1-100pF BG39014 R9RT15-1k C5CD11-100F BG42SD882 R10RT15-4.7