高保真音频功率放大器电路上海大学.doc

. . 电子技术课程设计报告 —— 高保真音频功率放大器电路 上海大学机自学院自动化系 电气工程及其自动化专业 姓名:***** 学号:****** 指导老师:徐昱琳 2015年6月26日 一、任务及要求 用中小型规模集成电路设计一个高保真音频功率放大器的电路，在EDA软件上完成硬件系统的仿真。 高保真音频功率放大器的技术指标如下： = 1 \* GB3 ①正弦波不失真输出功率Po＞5W (f=1kHz,RL=8Ω) = 2 \* GB3 ②电源消耗功率PE＜10W ( Po＞5W ) = 3 \* GB3 ③输入信号幅度VS=200～400mV （f=1kHz，RL=8Ω， Po＞5W ) = 4 \* GB3 ④输入电阻 Ri＞10kΩ ( f=1kHz ) = 5 \* GB3 ⑤频率响应 BW=50Hz～15kHz 二、总电路图： 方案特点：该电路是较典型的OTL电路，局部反馈稳定了工作点，总体串联负反馈控制了放大倍数并提高了输入电阻和展宽频带，退耦滤波电容及矫正电容是为防止寄生震荡而设。 三、详细的设计过程如下： （1）电源电压的确定 当负载电压一定时，电源电压的大小直接与输出功率有关，VCC?1n8?P0?RL，其中n为电源电压利用系数，通常取n=0.8左右。在本例子中 （2）功率级的设计 功放管的要求：I V P 功率管可使用3DD15、2Z730C三极管。 功率管需推动电流：IB 耦合电容C6：C6=(3~5)1 稳定电阻R11；过大则功率损失太大，过小温度稳定性不良，通常取0.5~1Ω。现取1Ω1W （3）推动级（中间级）的计算 IC2 取IC2 VCE2M PC2M 未超过3DG12的700mV，故仍可选用3DG12 消除交越失真选择二极管 2CP12(100mV,0.9V) R 一般R10R C 取1 IB2=I 典型电路中R7 取IR8 R7 选择R7=2K,W 当功率级达到尽限运用时，故推动级基极信号电流的峰值IB2M应与静态值IB2相等即0.33mA,由于推动级用的是中功率晶体管，故其输入电阻为： γbe2 推动级的负载电阻可等效为： RL2 其中，γbe3为功率的输入电阻，由于乙类放大Ie是变化的，不好准确计算，只好以I γ 故 RL2?R10∥γbe 推动级电压放大倍数AV2 AV2=-β2 推动级基极推动电压为： VB2M R8 IR8M=V R7+R I 总推动信号交流峰值为： IM （4）输入级设计 由于推动级需要2.09mA的交流推动信号，故输入级静态电流应大于2.09mA,取IC1=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R3, R4，R6为2KΩ,2KΩ,1KΩ。则各降落 VCE IB1=IC1β 取IR2=4IB 则 R2=3mA×2k+0.7V R1?61KΩ 耦合电容凭经验选取C2=C3=10μ/10V (5)负反馈设计 取R5=10 γbe1=200+（1+β1）26 AV1=-β 总开环倍数为: AV0= =(-0.45)×(-787) ×1 =354(倍) 根据题目要求： Avf=V0Vi 故 1+AV0Fv=Av0A 所以是深度负反馈。 又Avf=1Fv 故R 取R12=100Ω （6）电路指标验算 = 1 \* GB3 ①不失真功率P0 设T3，T4的VCEM Vom=V ∴ P0=Vom2 = 2 \* GB3 ②电源消耗功率PE=Vcc?V = 3 \* GB3 ③灵敏度（可计算闭环增益Avf） Avf=Rf+R Avf=V0 ∴ Vi=P0?R 若不满足可调节R = 4 \* GB3 ④输入电阻Ri Ri=R1∥R =61∥55∥1.85×11.8 KΩ