模电低频功率放大器课程设计.doc

长 沙 学 院 课程设计说明书 题目 低频功率放大器 系(部) 电子与通信工程系 专业(班级) 姓名 学号 指导教师 起止日期 2012/12/17-2012/12/23 模拟电子技术课程设计任务书（16） 系（部）：电子与通信工程系 专业：电气工程及其自动化 指导教师： 课题名称 低频功率放大器 设计内容及要求 1、用集成运放和功率BJT设计低频功率放大器； 2、最大输出功率Pom 8W(正弦输入Ui=10mV时)；负载电阻RL=8Ω；效率 50%；输入阻抗Ri为100kΩ。 设计工作量 1、系统整体设计； 2、系统设计及仿真； 3、在Multisim或同类型电路设计软件中进行仿真并进行演示； 4、提交一份完整的课程设计说明书，包括设计原理、仿真分析、调试过程，参考文献、设计总结等。 进度安排 起止日期（或时间量） 设计内容（或预期目标） 备注 第一天 课题介绍，答疑，收集材料 第二天 设计方案论证 第三天 进行具体设计 第四天 进行具体设计 第五天 编写设计说明书 教研室意见 年 月 日 系（部）主管领导意见 年 月 日 长沙学院课程设计鉴定表 姓名 学号 专业 电气工程及其自动化 班级 设计题目 低频功率放大器 指导教师 指导教师意见： 评定等级： 教师签名： 日期： 答辩小组意见： 评定等级：　　　　　答辩小组长签名：　　　　　日期：　　　　 教研室意见： 教研室主任签名： 日期： 　 系（部）意见： 系主任签名：　　　　　　　　日期：　　　　　 说明 课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四类； 目录 一．设计原理及要求 5 1.设计要求 5 2.设计原理 5 二．设计方案的选取 6 三．理论分析与计算 8 四．改进及调试过程 9 1.改进及调试分析 9 2.Multisim仿真调试结果 10 五．设计电路图 11 六．设计体会 12 七．参考文献 13 一．设计原理及要求 1.设计要求 （1）.用集成运放和功率BJT设计低频功率放大器； （2）.最大输出功率Pom=8W(正弦输入Ui=10mV时)；负载电阻RL=8Ω；效率等于50%；输入阻抗Ri为100kΩ。 2.设计原理 低频功率放大器电路主要由集成运算放大器、功率放大器两部分组成，设计比较简单，从而满足最大输出功率Pom= 8W(正弦输入Ui=10mV时)；负载电阻RL=8Ω；效率 50%；输入阻抗Ri为100kΩ的要求。 向电路提供的低频信号，前置放大电路可以放大输入信号的电压值，并且使用电位器调节放大倍数，电压可以增大一千多倍，实现了电压的放大，也控制最终实际输出功率的大小。再将输出信号输入功率放大器，电压大小基本不变，而电流却增大许多，从而实现了功率的放大。 图1.原理框图 图2.前置放大电路图 前置放大电路主要由一个集成运算放大器组成，即可实现一千多倍的电压放大。 功率放大电路的选用：甲类功率放大电路，支流输出电阻小，带负载能力强，但有用功效率比较低,一般用于信号源的推动放大。乙类功率放大电路，虽然管耗损少有利于提高效率，但存在严重的波形失真，输出信号的半个波形被消耗掉了，一般使用时是用互补的两个管子交替工作输出，加装一定的偏置电路后可以克服管子的交越失真，使之完整的输出放大信号。最常用的是甲乙类工作电路，他结合了甲类功放电路和乙类功放电路的优点，使之更好的放大信号。 这里有两种合理的方案选择。 二．设计方案的选取 方案一：如图3所示是变压器耦合单管乙类功率放大器，图中T1为输入变压器，T2为输出变压器，R1、R2组成分压偏置电路，Re是直流负反馈电阻，用来稳定工作点，C1、C2是偏置电路的旁路电容。 输入变压器T1倒相作用，使Q1和Q2两管的基极信号大小相等、方向相反。输出变压器T2的初级也设有中心抽头，分别将Q1和Q2两管的集电极信号耦合到次级，使负载获得输出信号。 图3变压器耦合单管乙类功率放大器电路 方案二：图4所示为OCL 低频功率放大器。其中由晶体三极管Q1组成推动级（也称前置放大级），Q2、Q3是一对参数对称的NPN和PNP型晶体三极管，它们组成互补推挽OCL功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式，因此具有输出电阻低，负载能力强等优点，适合于作功率输出级。Q1管工作于甲类状态，它的集电极电流I一部分流经二极管D1、D2， 给Q2、Q3提供偏压。调节R3、R4，可以使Q2、Q3得到合适的静态电流而工作于甲、乙类状态，以克服交越失真。 当输入正弦交流信号