OCL功率放大器答案.doc

课程名称： 模拟电子技术课程设计 题 目： OCL功率放大器 学生姓名： 专 业： 班 级： 学 号： 指导教师： 杨 艳 日 期： 2014 年 10 月 25 日 一、任务及要求： 1.设计任务与要求 （1）采用全部或部分分立元件电路设计一种OCL音频功率放大器。 （2）额定输出功率PO≥10W。 （3）负载阻抗RL=8Ω。 （4）失真度γ≤3%。 （5）设计放大器所需的直流稳压电源。 二．方案设计与论证 1.设计思路 功率放大器的作用是给负载提一定的输出功率，当定时，希望输出功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能小，且效率尽可能高。 由于OCL电路采用直接耦合方式，为了保证工作稳定，必须采用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，故需要有足够高的电压放大倍数。因此，性能良好的OCL功率放大器应由输入级，推动级和输出级部分组成。 2. OCL功放各级的作用和电路结构特征 输入级：主要作用是抑制零点漂移，保证电路工作稳定，同时对前级（音调控制级）送来的信号作用低失真，低噪声放大。为此，采用带恒流源的，由复合管组成的差动放大电路，且设置的静态偏置电流较小。 推动级的用是获得足够高的电压放大倍数，以及为输出级提供足够大的驱动电流，为此，可采用集电极有源负载的共射放大电路，其静态偏置电流比输入级要大。 输出级的作用是给负载提供足够大的输出信号功率，可采用有复合管构成的甲乙类互补对称功放或准互补功放电路。 三、单元电路的选择及设计 1、设计方案 利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的能转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波，即交流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数，应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流及电压放大，就完成了功率放大。 2、设计选择 (1)设计一个放大器所需要的直流稳压电源 又 则可以得出=17V—24V,此时取=20V. 该直流稳压电源的图形如图所示： 在电子线路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。小功率稳压电源一般有电源变压器、整流、滤波和稳压电路等四部分组成。 电源变压器是将交流电网220V的电压变为所需要的电压值，然后通过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤除，从而得到平滑的直流电压。但这样的电压还随电网电压波动（一般有±10%左右的波动）、负载和温度的变化而变化，因而在整流、滤波电路之后，还需接稳压电路。稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。 当负载和温度变化时，维持输出直流电压稳定。 (2)差分放大电路电路图 差分放大电路在性能放大那个面有许多优点，是模拟集成电路的又一重要组成部分。上图时用两个特性相同的三端器件V1、V2所组成的单端输入的差分放大电路。图中R0为实际电流源的动态输出电阻，其阻值一般很大，容易满足R0Re（发射结电阻）的条件，这样就可以认为R0支路相当于开路，输入信号电压近似地均分在两管的输入回路上，如图中体现了射极耦合的作用。 (3)复合管放大电路电路图 双极性三极管（BJT）有两种类型：NPN型和PNP型。他们分别有三个极：发射极e、集电极c和基极b。当BJT用作放大器件时，无论是NPN型还是PNP型，都应将他们的发射结加争先偏置电压，集电结加反向偏置电压。 (4) 的倍增电路电路图 的倍增电路 交越失真：电子学名词，是指放大电路中，输出信号并非输入信号的完全、真实的放大，而是多多少少走了样，这种走样即是失真,引起失真有多种. 　　我们在分析时，是把三极管的门限电压看作为零，但实际中，门限电压不能为零，且电压和电流的关系不是线性的，在输入电压较低时，输出电压存在着死区，此段输出电压与输入电压不存在线性关系，产生失真。这种失真出现在通过零值处，因此它被称为交越失真。 　　由于晶体管的门限电压不为零，比如硅三极管，NPN型在0.7V以上才导通，这样在0~0.7就存在死区，不能完全