OCL功率放大器的设计.ppt

OCL功率放大器的设计 模电课程设计 一、课设设计目的、任务与要求 设计目的： 1．掌握电子系统的一般设计方法 2．掌握模拟电路器件的应用 3．培养综合应用所学知识来指导实践的能力 4．掌握常用元器件的识别和测试 5．熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法 设计任务 《OCL音频功率放大器》 设计要求 第一：输出功率要尽可能大 为了获得大的功率输出，要求功放管的电压和电流都有足够大的输出幅度，因此器件往往在接近极限运用状态下工作。 第二：功率效率要尽可能高 由于输出功率大，因此直流电源消耗的功率也大，这就存在一个效率问题。所谓效率就是负载得到的有用信号功率和电源供给的直流功率的比值。这个比值越大，意味着效率越高。 第三：非线性失真要尽可能小 功率放大电路是在大信号下工作，所以不可避免地会产生非线性失真，而且同一功放管输出功率越大，非线性失真往往越严重，这就使输出功率和非线性失真成为一对主要矛盾。 但是，在不同场合下，对非线性失真的要求不同。 例如， 在测量系统和电声设备中，这个问题显得很重要， 而在其它工业系统中，则以输出功率为主要目的，对非线性失真的要求就降为次要问题了。 第四：功率器件的散热要尽可能好 在功率放大电路中，为了输出较大的信号功率，器件要承受较高的电源电压。 其次，为了充分利用允许的管耗而使管子输出足够大的功率，放大器器件的散热就成为设备能否安全可靠工作的重要保证。 此外，在功率放大电路中，为了输出较大的信号功率，器件要承受较大的动态电流，这也会增加功率管损坏的概率。 所以，功率管的损坏与保护问题是产品设计中不容忽视环节。 OCL是英文Output Capacitor Less 的缩写，意为无输出电容。 OCL功率放大器是一种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。 OCL电路通常采用两组电源供电，使用了正负电源，在电压不太高的情况下，也能获得比较大的输出功率，省去了输出端的耦合电容。使放大器低频特性得到扩展。 OCL功放电路也是定压式输出电路，该电路由于性能比较好，所以广泛地应用在高保真扩音设备中。 尽管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地方便。 但为了培养学生的设计能力，本课题要求采用分立元件电路进行设计。 二、产品指标及设计要求 1、设计指标 ①采用分“立元件+集成电路”设计 ②额定输出功率 ③负载阻抗 ④失真度 ⑤设计放大器所需的直流稳压电源 2、设计、制作过程 分析设计要求，明确性能指标； 查阅相关资料、分析对比方案。 ①画出电原理图； ②分析计算元器件的性能及参数； ③电路的仿真与调试； ④论证并确定合理的总体设计方案，绘制功能结构框图。 ⑤OCL功率放大器各单元具体电路设计: a.分解总体设计方案 b.以子系统或单元电路为单元，逐个细化设计。 c.电路计算 根据设计要求，结合“方案”，对各单元电路的元器件参数进行分析计算，确定其参数。 ⑥印刷电路板制作： 根据最后确定的各单元电路，绘制出总的印刷电路图，制作印刷电路板（PCB板）。 制作要求： a、业余制作手绘电路图，或用Protel绘制； b、根据电路原理图中所用的元件形状和印刷板面积的大小合理安排元件的密度和各元件的位置。 确定元件位置应按照先大后小、先整体后局部的原则进行，使电路中相邻元件就近放置，排列整齐均匀。 c、各元件之间的连接导线在拐弯处和两线相交处不能拐直角，须用曲线过渡，也不能相互交叉和迂回太远。 有些导线实在做不到这一点时，可以考虑在印刷板的反面印制导线，再用穿钉与正面电路连接，或在焊接元件时另外用绝缘导线连接。 d、输入部分和输出部分距离远一些为好，以免互相干扰。 制作流程： 1.原稿制作 （喷墨【硫酸纸】、激光【硫酸纸/透明菲林】、 光绘非林） 2.曝光 (曝光机60～180秒；太阳光5-10分钟；日光灯8-10分钟) 3.显像 （专用显像剂） 4.蚀刻 （三