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功率放⼤器实验报告（终）

南昌⼤学实验报告

学⽣姓名：王晟尧学号：6102215054专业班级：通信152班实验类型：□验证□综合□设计□创新实验⽇期：实验成

绩：

⾳频功率放⼤电路设计

⼀、设计任务

设计⼀⼩功率⾳频放⼤电路并进⾏仿真。

⼆、设计要求

已知条件：电源9±V或12±V；输⼊⾳频电压峰值为5mV；8Ω/0.5W扬声器；集成运算放⼤器（TL084）；三极管（9012、

9013）；⼆极管（IN4148）；电阻、电容若⼲

基本性能指标：Po≥200mW（输出信号基本不失真）；负载阻抗RL＝8Ω；截⽌频率fL＝300Hz，fH＝3400Hz

扩展性能指标：Po≥1W（功率管⾃选）

三、设计⽅案

⾳频功率放⼤电路基本组成框图如下：

⾳频功放组成框图

由于话筒的输出信号⼀般只有5mV左右，通过话⾳放⼤器不失真地放⼤声⾳信号，其输⼊阻抗应远⼤于话筒的输出阻抗；滤

波器⽤来滤除语⾳频带以外的⼲扰信号；功率放⼤器在输出信号失真尽可能⼩的前提下，给负载RL（扬声器）提供⼀定的输

出功率。

应根据设计要求，合理分配各级电路的增益，功率计算应采⽤有效值。基于运放TL084构建话⾳放⼤器与宽带滤波器，频率要

求详见基本性能指标。功率放⼤器可采⽤使⽤最⼴泛的OTL（OutputTransformerless）功率放⼤电路和OCL（

OutputCapacitorless）功率放⼤电路，两者均采⽤甲⼄类互补对称电路，这种功放电路在具有较⾼效率的同时，⼜兼顾交越

失真⼩，输出波形好，在实际电路中得到了⼴泛的应⽤。

对于负载来说，OTL电路和OCL电路都是射极跟随器，且为双向跟随，它们

利⽤射极跟随器的优点——低输出阻抗，提⾼了功放电路的带负载能⼒，这也正是输出级所必需的。由于射极跟随器的电压增

益接近且⼩于1，所以，在OTL电路和OCL电路的输⼊端必须设有推动级，且为甲类⼯作状态，要求其能够送出完整的输出电

压；⼜因为射极跟随器的电流增益很⼤，所以，它的功率增益也很⼤，这就同时要求推动级能够送出⼀定的电流。推动级可以

采⽤晶体管共射电路，也可以采⽤集成运算放⼤电路，请⾃⾏查阅相关资料。

在Multisim软件仿真时，⽤峰值电压为5mV的正弦波信号代替话筒输出的语⾳信号；⽤性能相当的三极管替代9012和9013；

⽤8电阻替代扬声器。由于三极管（9012、9013）最⼤功率为500mW，要特别注意⼯作中三极管的功耗，过⼤会烧毁三极

管，最好不超过400mW。如制作实物，因扬声器呈感性，易引起⾼频⾃激，在扬声器旁并⼊⼀容性⽹络（⼏⼗欧姆电阻串联

100nF电容）可使等效负载呈阻性，改善负载为扬声器时的⾼频特性。

四、电路仿真与分析

1.电路图：

2.前置放⼤器单元电路

前置放⼤器的作⽤是将输出的信号混合放⼤，此次使⽤的是同相加法器，由于话筒的输⼊信号⼀般只有5mV左右，通过话⾳

放⼤器不失真地放⼤声⾳信号，其输⼊阻抗应远⼤于话筒的输出阻抗。输出与输⼊电压之间的关系为K

K

RRAV1024011131+=+

=，所以算得第⼀级放⼤倍数为25即：1VA=25，但实际9.2455.1241==mV

mV

AV。3.⾳调控制单元电路

断开前后电路，⽤波特仪单独测⾳调控制电路如下：

Hzf

L3002

=，

Hzf

H34001

=，

Hzf

L301

=，

KHzf

H342

=

⾳调控制电路主要是控制、调节⾳响放⼤器的幅频特性。若C5=C6C8，则在中、低⾳频区，C8可视为开路，在中、⾼⾳频

区，C5、C6可视为短路。uFFfRCCL011.010*1.121

81

1365====-π，取标称值

0.01uF，即uFCC01.065==

滑动变阻器R13是⾼⾳调节电位器，R12是低⾳调节电位器，⼀般取值相同。由于C1、C2视为短路时，⾳调控制器的⾼频等

效电路经过化简后会出现由R6’、R7’、R8’组成的星形电阻电路，⽽将其转变为三⾓形电阻电路时，易令R6=R7=R8。同

时，R6、R7、R8⼜不能取得太⼤，易导致运放漂移电流的影响⽆法忽略；太⼩⼜易使流过他们的电流超出运放的输出能⼒。

所以⼀般取⼏千⾄⼏百欧姆，此次

试验取R6=R7=R8=47Ω