高传真音频功率放大器--上海大学数电课程设计.docx

电子技术课程设计报告—— 音频功率放大器的设计魔都大学机自学院自动化系电气工程及其自动化姓名:水源蓝翼sky学号:1314521指导老师:徐昱琳2014年6月26日Content用途主要技术指标设计步骤电路形式设计计算电路仿真及调试小结用途家庭，音乐中心装置中作主放大器主要技术指标1. 正弦波不失真输出功率Po＞5W (f=1kHz,RL=8Ω)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＞10k? ( f=1kHz )5. 频率响应 BW=50Hz～15kHz ( RL=8Ω，Po＞5W)设计步骤电路形式电路分析及特点电路分析：功率放大器通常由功率输出级、推动（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。电路中的二极管D是为了消除交越失真而设，R11是稳定功放管静态电流用的。推动级的偏置由功放级引入电压并联负反馈形式进行，起稳定工作点的作用。整体交流电压负反馈改善放大器各项指标。特点：是较典型的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。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。电源电压的确定输出级（功率级）的计算功率管的要求： 功率管需推动电流： 1.375A/50=27.5mA耦合电容： =(35)取2200/25V.稳定电阻;过大则功率损失太大，过小温度稳定性不良，通常取0.51Ω.现取1Ω1W.推动级（中间级）的计算取. =22V V消除交越失真选择二极管 2CP12(100mV,0.9V)一般 故取 =(3取 0.4mA 典型电路中 取 选择=3K,进行调节以达到最佳工作点。当功率级达到尽限运用时，故推动级基极信号电流的峰值应与静态值相等即0.4mA,由于推动级用的是中功率晶体管，故其输入电阻为： 52Ω推动级的负载电阻可等效为： +(1+其中，为功率的输入电阻，由于乙类放大是变化的，不好准确计算，只好以为的计算值。 故+(1+=1501.3+(1+50)410Ω推动级电压放大倍数为 =-=-100 推动级基极推动电压为： =11/787=0.014V对信号的分流为： ==0.02mA上反馈电流的峰值. ==1.40mA总推动信号交流峰值为： =0.4mA+1.4mA+0.02mA=1.82mA (4)输入级设计 由于推动级需要1.82mA的交流推动信号，故输入级静态电流应大于1.82Ma,取=3mA,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,，为2KΩ。则各降落6V，=4V.为3DG6(100mV,20V,20mA,. ===0.03mA取==40.03=0.12mA则= 取 取=61K.耦合电容凭经验选取=10,=100，=100(5)负反馈设计取=10Ω，不要太大，以免降低总开环倍数。 =200+（1+）=200+650=850Ω =--0.45总开环倍数为: = =(-0.45)(-787) =354(倍)根据题目要求： ===21倍故1+===11.810 所以是深度负反馈。 又==21 故取 以便于调试（6）电路指标验算①不失真功率 设，的等大约要损失电源电压3V,则实际输出幅度 =-3=8V ∴ ===7.5625W5W②电源消耗功率==7W10W③灵敏度（可计算闭环增益） ===30== ∴==306mV ∴满足要求若不满足可调节④输入电阻 =[] } (1+ =94551.8511.8 =13.310KΩ 符合指标要求。频率响应的分析：低频响应取决于各级耦合电容及旁路电容，开环选取已考虑足够大，再加负反馈已无问题。高频响应主要有2Z730决定，因为它的5KC,而其它硅NPN晶体管频率都比较高，由于深度负反馈，故高频响应提高到10KC应当也无问题，故在调试时再考核。图中增加了一只，是为了消除寄生震荡而设的。若实际使用时没有寄生震荡，则以不用为好，因为用了，高频响应将会差一些.电容是为消除电源线太长引起的寄生震荡，通常使用一只不太大的电容即可，现取100的电容值。综上所述： 可取2 可取8Ω可取1 =3 =580Ω=100Ω=150Ω=8Ω=1Ω=100 =10 =100 =100 =100=2200 =100 W1=470Ω W2=4.7KΩ=100Ω=1Ω=22V 还有一些三极管的具体参数见电路图。3.电路仿真及调试 （1）静态调试