模電音頻功率放大器課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）題目：音頻功率放大器</p><p><b>　　學(xué)生姓名： </b></p><p><b>　　學(xué) 號(hào)： </b></p><p>　　專業(yè)班級(jí)：13電氣3班 </

2、p><p>　　學(xué) 部：信息科學(xué)與技術(shù)</p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2015年06月25日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　A

3、bstractII</p><p><b>　　1概述1</b></p><p><b>　　2理論分析3</b></p><p><b>　　2.1實(shí)驗(yàn)原理3</b></p><p>　　2.2電路結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)電路圖4</p><p>　　3參

4、數(shù)分析與計(jì)算5</p><p><b>　　4仿真與調(diào)試7</b></p><p><b>　　5心得體會(huì)10</b></p><p><b>　　6參考文獻(xiàn)11</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p&

5、gt;　　這學(xué)期剛學(xué)習(xí)模電課,學(xué)校要求我們完成一次課程設(shè)計(jì)任務(wù)。模電這門課程主要講了二極管，三極管，幾種放大電路，信號(hào)運(yùn)算與處理電路，正弦信號(hào)產(chǎn)生電路，直流穩(wěn)壓電源。功率放大器的作用是給音響放大器的負(fù)載RL（揚(yáng)聲器）提供一定的輸出頻率。當(dāng)負(fù)載一定時(shí)，希望輸出的功率盡可能大，輸出的信號(hào)的非線性失真盡可能小，效率盡可能高。功率放大器的常見電路形式有OTL電路和OCL電路。有用繼承運(yùn)算放大器和晶體管組成的功率放大器，也有專集成電路功率放大器。

6、本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的是一個(gè)OTL功率放大器，該放大器采用復(fù)合管無輸出耦合電容，并采用單電源供電。主要涉及了放大器的偏置電路克服交越失真，復(fù)合管的基本組合提高電路功率，交直流反饋電路，對(duì)稱電路，并用multism軟件對(duì)OTL功率放大器進(jìn)行仿真實(shí)現(xiàn)。根據(jù)電路圖和給定的原件參數(shù)，使用multism軟件模擬電路，并對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)分析，動(dòng)態(tài)分析，顯示波形圖，計(jì)算數(shù)據(jù)等操作。</p><p>　　關(guān)鍵字：OTL、偏置電路、復(fù)合管、mu

7、ltism。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This semester just learning-mode class, the school asked us to complete a course design tasks. This course module about electric diode, trans

8、istor, several amplifier circuit, the signal processing circuit operation with sinusoidal signal generating circuit, DC power supply. PA's role is to audio amplifier load RL (speaker) to provide a certain output freq

9、uency. When the load is constant, the output power of hope as large as possible, the output signal of the nonlinear distortion as small as poss</p><p>　　Keywords: OTL power amplifier, bias circuit, composite

10、 pipe, no output coupling capacitor, multism software simulation.</p><p><b>　　2電路設(shè)計(jì)思路</b></p><p><b>　　2.1實(shí)驗(yàn)原理</b></p><p>　　用高通濾波器和低通濾波器將信號(hào)分成高頻，低頻兩個(gè)部分，進(jìn)入不同的電路

11、中。選用有源二階濾波器電路調(diào)節(jié)高低音。在此基礎(chǔ)上通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值，改變電路增益，來達(dá)到達(dá)到高低音調(diào)節(jié)的目的。</p><p>　　為了降低電源電壓要求，選用OTL電路。為了消除交越失真，在兩個(gè)互補(bǔ)對(duì)稱管基極之間連接一個(gè)二極管和變阻器，以提供偏置電壓。由于OTL電路是電流放大電路，因此需在前面加上一個(gè)前置放大，用于電壓放大，以帶動(dòng)OTL電路。穩(wěn)定兩個(gè)互補(bǔ)對(duì)稱管射極電壓在左右，使電路能夠正常工作。</p&

12、gt;<p>　　2.2電路結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)電路圖</p><p><b>　　電路結(jié)構(gòu)圖如下：</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)電路如下：</b></p><p><b>　　3參數(shù)分析與計(jì)算</b></p><p><b>　　3.1音調(diào)調(diào)節(jié)電路&

13、lt;/b></p><p>　　集成運(yùn)放選用LM324</p><p>　　20Hz到20kHz中間頻率f為</p><p>　　因?yàn)榈屯V波器截止頻率</p><p>　　根據(jù)公式選取R=10k，C=0.001。</p><p>　　同理計(jì)算高通濾波器取R=68k，C=0.001。</p>

14、<p>　　R1和是音調(diào)幅度調(diào)節(jié)，取R1=10k,Rf為50k的滑動(dòng)變阻器。</p><p><b>　　3.2功率放大電路</b></p><p><b>　　3.2.1工作電壓</b></p><p>　　根據(jù)最大不失真平均功率公式：</p><p>　　設(shè)計(jì)功率3W，負(fù)載電阻8，可

15、算得Vom(max)=7V</p><p>　　因?yàn)閛tl電路充其量只能達(dá)到，所以電源電壓為</p><p><b>　　直流功率Pv為</b></p><p><b>　　所以轉(zhuǎn)換效率為</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求，可算得</b></p>

16、<p>　　為了保證波形不失真，電源適當(dāng)取大，我們?nèi)‰娫?8V。</p><p>　　3.2.2其他元件參數(shù)</p><p>　　i.靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置及三極管選擇。</p><p>　　根據(jù)其參數(shù)范圍，T1管選2SC2655,T2管選2SA1020。T3管為前置放大，選取低噪的9014.</p><p>　　為了達(dá)到設(shè)計(jì)要求，T3管

17、的靜態(tài)工作點(diǎn)。所以設(shè)計(jì)靜態(tài)工作點(diǎn)=8V，Ic=15mA。為了使電路正常工作，K點(diǎn)電位應(yīng)達(dá)到。</p><p><b>　　Ii電阻選擇</b></p><p>　　為了方便調(diào)節(jié)，R1取3.3k，R2取100k電位器。Rc3取360,R3取1k可調(diào)電阻。</p><p><b>　　Iii電容及其他</b></p>

18、;<p>　　C1,Ce為耦合電容和旁路電容，為了提高低頻響均取1000；C3為提拉電阻，取100。C2充當(dāng)負(fù)電源應(yīng)滿足</p><p>　　所以C2選取4.7mF</p><p>　　D1取IN4001，R4和D1作用調(diào)節(jié)以消除交越失真，R4取2k電位器。</p><p><b>　　4仿真與調(diào)試</b></p>

19、<p><b>　　4.1音調(diào)調(diào)節(jié)電路</b></p><p><b>　　頻率特性曲線</b></p><p><b>　　4.2音頻放大電路</b></p><p><b>　　輸入三角波</b></p><p><b>　　輸入正

20、弦波</b></p><p><b>　　輸入方波</b></p><p><b>　　5心得體會(huì)</b></p><p>　　這個(gè)學(xué)期我們開設(shè)了《模擬電路》這么課程，這門課程屬于電子電路范疇，與我們的專業(yè)有莫大的聯(lián)系，給予我們以理論上的指導(dǎo)。“紙上學(xué)來終覺淺，絕知此事要躬行”，在模電點(diǎn)課程一結(jié)束之后，緊接著就

21、有了一場讓我們學(xué)以致用，講課上所學(xué)應(yīng)用在實(shí)踐中的課程設(shè)計(jì)。這次的課程設(shè)計(jì)是很及時(shí)的，因?yàn)槲覀儗W(xué)習(xí)任何知識(shí)，僅從理論上去求知，而不去實(shí)踐、探索是不夠的，因此本次課程設(shè)計(jì)給予了我們一次機(jī)會(huì)來鞏固理論，來更深刻地認(rèn)識(shí)模擬電路。</p><p>　　初次接受音頻放大器這個(gè)課程設(shè)計(jì)的時(shí)候，首先面臨的難題就是從理論上來構(gòu)建音頻放大器的雛形。首先想到的就是從書本上開始尋找各個(gè)部分的相應(yīng)的電路圖，終于在幾天的研究之后將各個(gè)部分都

22、一一找全。緊接著就是參數(shù)的計(jì)算問題，在于同組的其他成員一同奮戰(zhàn)之后，參數(shù)最終確定下來。之后就是在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真，可是幾次的仿真之后都會(huì)出現(xiàn)較大的誤差，重新計(jì)算了參數(shù)之后，方針終于可以成功地達(dá)到要求。</p><p>　　經(jīng)過了幾個(gè)星期的奮斗之后，，成品終于出來了。</p><p>　　經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)，讓我真的學(xué)到了很多，不僅體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)合作的魅力，也對(duì)于自己的動(dòng)手能力進(jìn)一步提高了，更加

23、深了對(duì)于理論知識(shí)的理解，同時(shí)也懂得了只要付出汗水，總會(huì)得到回報(bào)</p><p><b>　　6參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]沈尚賢，電子技術(shù)導(dǎo)論，高等教育出版社，1986</p><p>　　[2]何金茂，童詩白，電子技術(shù)基礎(chǔ)匯編，高等教育出版社，1992</p><p>　　[3]王小海，張安元，集成電子