模电OCL功放设计答案.doc

摘 要 OCL功率放大器是一种直接耦合的功率放大器，它具有频响宽、保真度高、动态特性好及易于集成化等特点。性能优良的集成功率放大器给电子电路功放级的调试带来了极大的方便。集成功率放大电路具有输出功率大、外围元件少、使用方便等优点，因此在收音机、电视机、扩音器、伺服放大电路中得到了广泛的应用。 关键词： 功率放大电路 OCL电路 直接耦合 1. 课题： 设计一台OCL音频功率放大器 2. 技术指标： 1、最大不失真输出功率： POM= 10W 2、负载阻抗（扬声器）：RL = 8Ω 3、频率响应：fL =100Hz ，fH = 15KHz 4、输入电压：= 100 mV 5、失真度：γ= 5% 3. 设计要求： 1、分析电路组成及工作原理； 2、单元电路设计计算； 3、采用OCL音频功率放大电路； 4、画出完整电路图； 5、调试方法； 6、小结与讨论。 4 电路工作原理 4.1 电路工作原理 1．用差分放大输入级抑制零漂，如前所述，为了使R在静态时没有直流电流通过，即A点的静态直流电位为零，所以采用正，负对称的两个小电源（+V，-V）。但是温度的变化又会引起零漂，所以应采用差分放大器作为输入级，用它来抑制A点电位因受温度等因素影响而产生的零漂。 2．其他元器件的作用。V3管为激励级，它把V1管输出信号再进行一次放大后去推动功率输出级的功放管工作，故该级又称为推动级。C5是高频负反馈电容，防止V3高频自激。 3．R7，V8，V9为功放管提供静态偏置，防止交越失真，把V4，V5基极直流电信分开，并利用V8，V9补偿功放管的温度特性，以稳定功放管的基极偏流。 4．R5，C3，R6组成电压串联负反馈电路。C3对低频信号短路，分压比R6/（R5+R6）为反馈系数，R6越大，反馈量越大，反馈越强。分压比适当则既可减小信号非线性失真，又不致造成放大器增益下降太多。 5．R16，C6称中和电路，防止由于感性负载而引起高频自激。 6．R4，C2是差动放大器的电源滤波电路。 7．C4称自举电容，用来提高功率输出级的增益。 由图可知，当输入信号U1为正半周时，经V1，V2和V3次放大并反相，u也为正半周，则V4，V6复合管导通，信号放大后经R14，R，地，+V返回V4，V6形成回路，在负载R上有放大了的正半周电流i1通过，其方向如图中的实线所示。同理可知负半周上的i2通过，如图中虚线所示。这样轮流推挽工作，在R上就获得功率放大后的完整信号。 4.2 系统框图： 5 设计方案 PO = 10W 5.1 选择电路形式 以下是用Altium Designer软件设计的OCL功放电路原理图。 图1 5.2 各级电压增益分配 整机电压增益： 由 有 V 输入级、中间级、输出级增益分别为： 有：输入级为射随器，AU1 = 1 ， 取中间级增益都为10、输出级增益为9，稍有富余。 5.3 确定电源电压 通常取最大输出功率Pom比Po 大一些 最大输出电压可由Pom来计算（峰值） Vp 考虑到晶体管饱和压降及发射极限流电阻上的压降，电源电压Vcc要大于Uom ，一般为： 15 V 取VCC =20V 6 功率输出级计算 6.1 选择大功率管 最大反压： V 每管最大电流： A 取ICM =2.5 A 每管最大集电极功耗：W 取PCM=2.5W 注意二个功放管参数对称、β接近。 6.2 选择互补管, 计算电阻 确定分流电阻（R19、 R21 ） 要使互补管的输出电流大部分注入到功放管基极，通常 取R19 =R20 =0.2KΩ 平衡电阻：R18 =R20 = R19/10 =0.2/10 =20 Ω 互补管最大反压 UCEM=30V 取100mA W 取200mW 偏置电阻 一般： 取 取1.5mA R17 =R16 TL082引脚图： 7 硬件设计 硬件电路板采用印刷电路板，印制电路与普通导线连接成的电路比具有尺寸小、装配工艺简单、安装效率高、电路可靠性高等优点。其具体作用如下：PCB为元器件、零部件、引入端、引出端、