OCL音頻功率放大器

PAGEPAGE4《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目：OCL音頻功率放大器院系：專業(yè)：班級：姓名：同組人員：學(xué)號：110706118二0一三年六月三十日目錄首頁 錯(cuò)誤!未定義書簽。目錄 2一、設(shè)計(jì)目的 3二、技術(shù)指標(biāo) 3三、元器件清單 3四、電路框圖 4五、單元電路的設(shè)計(jì) 4<1>總體方案設(shè)計(jì) 4<2>單元電路的選擇與設(shè)計(jì) 5<3>總電路圖及工作原理 6<4>問題及解決 8六、心得體會(huì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。七、參考文獻(xiàn) 9工作點(diǎn)，在組裝完畢后須進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測試，在波形不失真的情況下，使輸出功率最大。動(dòng)態(tài)測試時(shí)，要注意消振和接好保險(xiǎn)絲，以防損壞元器件。<2>單元電路的選擇與設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)方案利用三極管的電流控制作用或場效應(yīng)管的電壓控制作用將電源的功率轉(zhuǎn)換為按照輸入信號變化的電流。因?yàn)槁曇羰遣煌穹筒煌l率的波，即交流信號電流，三極管的集電極電流永遠(yuǎn)是基極電流的β倍，β是三極管的交流放大倍數(shù)，應(yīng)用這一點(diǎn)，若將小信號注入基極，則集電極流過的電流會(huì)等于基極電流的β倍，然后將這個(gè)信號用隔直電容隔離出來，就得到了電流(或電壓)是原先的β倍的大信號，這現(xiàn)象成為三極管的放大作用。經(jīng)過不斷的電流及電壓放大，就完成了功率放大。2、確定工作電壓為了達(dá)到輸出功率10W的設(shè)計(jì)要求，同時(shí)使電路安全可靠地工作，電路的最大輸出功率P應(yīng)比設(shè)計(jì)指標(biāo)大些，一般取P≈（1.5～2）P。即本設(shè)計(jì)中電路的最大輸出功率應(yīng)按6～8W來考慮。由于是P=U因此，最大輸出電壓為U=考慮到輸出功率管V2，V4的飽和壓降和發(fā)射極電阻R10，R11的壓降，電源電壓常取V=（1.2—1.5）U3、功率輸出級的設(shè)計(jì)①輸出功率管的選擇輸出功率管V4，V6為同類型的NPN型大功率管，其承受的最大反向電壓U≈2V，每個(gè)管的最大集電極電流為I≈V/R14+R，每個(gè)管的最大集電極功耗為P≈0.2P。②復(fù)合管的選擇V1,V3分別與V2,V4組成復(fù)合管,它們承受的最大電壓均為2V,考慮到R7,R8的分流作用和晶體管的損耗,在估算V1,V3的集電極最大電流和最大管耗時(shí),可近似為I=I≈(1.1—1.5)P=P≈(1.1—1.5)③電阻R6-R11的估算R7,R8用來減小復(fù)合管的穿透電流,其值太小會(huì)影響復(fù)合管的穩(wěn)定性,太大又會(huì)影響輸出功率,一般取R7=R8=(5--10)Ri2。Ri2為V2管輸入端的等效輸入電阻，其大小為Ri2=r+（1+β）R10（大功率管的r約為10歐）輸出管V2，V4的發(fā)射極電阻R10，R11用于獲得電流負(fù)反饋?zhàn)饔?，使電路工作更加穩(wěn)定，一般取R10=R11=（0.05—0.1）R。由于V1，V3管的類型不同，接法也不一樣，因此兩管的輸入阻抗不一樣，會(huì)使加到V1，V3的基極輸入端的信號不對稱。為此，加R6，R9作為平衡電阻，使兩管的輸入電阻相等。④確定偏置電路為了克服交越失真，二極管V8，V9和R7，R8共同組成輸出級的偏置電路，以使輸出級工作于甲乙類狀態(tài)。其中V8，V9選擇與復(fù)合管V4，V5相同材料的硅二極管，可獲得較好的的溫度補(bǔ)償作用。<3>總電路圖及其工作原理工作原理：1．用差分放大輸入級抑制零漂，如前所述，為了使R在靜態(tài)時(shí)沒有直流電流通過，即A點(diǎn)的靜態(tài)直流電位為零，所以采用正，負(fù)對稱的兩個(gè)小電源（+V，-V）。但是溫度的變化又會(huì)引起零漂，所以應(yīng)采用差分放大器作為輸入級，用它來抑制A點(diǎn)電位因受溫度等因素影響而產(chǎn)生的零漂。2．其他元器件的作用。V3管為激勵(lì)級，它把V1管輸出信號再進(jìn)行一次放大后去推動(dòng)功率輸出級的功放管工作，故該級又稱為推動(dòng)級。C5是高頻負(fù)反饋電容，防止V3高頻自激。3．R7，V8，V9為功放管提供靜態(tài)偏置，防止交越失真，把V4，V5基極直流電信分開，并利用V8，V9補(bǔ)償功放管的溫度特性，以穩(wěn)定功放管的基極偏流。4．R5，C3，R6組成電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路。C3對低頻信號短路，分壓比R6/（R5+R6）為反饋系數(shù)，R6越大，反饋量越大，反饋越強(qiáng)。分壓比適當(dāng)則既可減小信號非線性失真，又不致造成放大器增益下降太多。5．R16，C6稱中和電路，防止由于感性負(fù)載而引起高頻自激。6．R4，C2是差動(dòng)放大器的電源濾波電路。7．C4稱自舉電容，用來提高功率輸出級的增益。由圖可知，當(dāng)輸入信號U1為正半周時(shí)，經(jīng)V1，V2和V3次放大并反相，u也為正半周，則V4，V6復(fù)合管導(dǎo)通，信號放大后經(jīng)R14，R，地，+V返回V4，V6形成回路，在負(fù)載R上有放大了的正半周電流i1通過，其方向如圖中的實(shí)線所示。同理可知負(fù)半周上的i2通過，如圖中虛線所示。這樣輪流推挽工作，在R上就獲得功率放大后的完整信號。<4>問題及解決在這次實(shí)驗(yàn)中，由于不知道電路的真確性，我學(xué)習(xí)了proteus仿真軟件，并在軟件中連接了電路圖并仿真成功，但實(shí)際焊好電路板在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試的過程中發(fā)現(xiàn)的到的結(jié)果跟仿真是有區(qū)別的，這樣我明白了要設(shè)計(jì)一個(gè)電路總要先用仿真成功之后才實(shí)際接線的。但是最后的成品卻不一定與仿真時(shí)完全一樣，因?yàn)樵趯?shí)際接線中有著各種各樣的條件制約。所以，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮兩者的差異，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。最終經(jīng)過調(diào)試滑動(dòng)電阻，最終還是得到了想要的結(jié)果。六、心得體會(huì)課設(shè)的過程是艱辛的，但是收獲是巨大的。首先，我們再一次的加深鞏固了對已有的知識(shí)的理解及認(rèn)識(shí)；其次，我們第一次將課本知識(shí)運(yùn)用到了實(shí)際設(shè)計(jì)，使得所學(xué)知識(shí)在更深的層次上得到了加深。再次，因?yàn)檫@次課程設(shè)計(jì)的確在某些方面存有一定難度，這對我們來講都是一種鍛煉，培養(yǎng)了我們自學(xué)、查閱搜集資料和焊接的能力，特別是我的焊接能力有了很大的提升，雖說我之前學(xué)過焊接電路板，但都是跟著老師的指導(dǎo)跟規(guī)定的路線焊接的，但這一次是需要自己對元器件進(jìn)行整體布局，以免在元器件焊接上去后才發(fā)現(xiàn)分布不合理，而元器件用焊錫焊接時(shí)的分布最好與原理圖先對應(yīng)，這樣可以減少導(dǎo)線的交叉并且可以直接用焊錫代替導(dǎo)線進(jìn)行連接，這樣做可以防止導(dǎo)線斷掉的情況，也可以使作品更美觀，通過這一次的焊接電路板，我的焊接能力已經(jīng)有了明顯的提高；再有，計(jì)算操作過程中，我們曾經(jīng)面臨過失敗、品味過茫然，但是最終我們還是堅(jiān)持下來了，這就是我們意志、耐力和新年上的勝利，在今后的