OCL功率放大器课程设计
12页1、1绪论12课程设计及要求21.1 设计指标21.2 设计要求21.3 制作要求23 方案论证33.1 设计思路33.2 OCL功放各级的作用和电路结构特征33.3 应注意问题34 电路设计54.1 电路原理图及PCB图54.2 电路PC明54.3 元器件清单75 电路制造与调试85.1 合理布局,分级装调85.2 电路板的焊接85.3 所焊接的电路板图85.4 电路调试96总结107参考文献121绪论OCL(OutputCapacitorless无输出电容器)电路是采用正负两组对称电源供电没有输出电容器的直接耦合的单端推挽电路,负载接在两只输出管中点和电源中点.OCL功率放大器是在OTL功率放大器的基础上发展起来的一种全频带直接耦合低功率放大器,本课题主要设计一个OCL功率放大器,来满足设计要求。OCL功率放大器即为无输出电容功率放大器。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,其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。音频频率范围约为20Hz20k
2、Hz,因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应。本设计中要求设计一个实用的音频功率放大器。额定输出动率P呈10W,负载电阻等于8Q,在最大输出功率下非线性失真系数r3%0驱动级应用运算放大器D2006来驱动互补输出级功放电路,功率输出级由双电源供电的OCL互补对称功放电路构成。为了克服交越失真,由二极管和电阻构成输出级的偏置电路,以使输出级工作于甲乙类状态。为了稳定工作状态和功率增益并减小失真,电路中引入电压串联负反馈。本课程设计是一个OCL功率放大器,该放大器采用复合管无输出耦合电容,并采用正负两组双电源供电。综合了模拟电路中的许多理论知识,巩固了用运放和三级管组成电路的应用,负反馈放大电路基本运算电路的性能与作用。本设计报告首先对音频功率放大器进行了简单的介绍,选择放大电路的设计方案。选择好合理的方案后对电路的基本构成进行了分析,设计出电路图并且分析该电路,按照课程设计任务书对参数进行分析计算使电路的参数满足设计要求。利用PROTELC件绘制Ig电路的PCBER制电路板图。最后对电路在面包板上进行连接和到实验室进行调试。2课程设计任务及要求2.1 设计指标采用全部或部分分立元
3、件设计一种OCLt频功率放大器额定输出功率R_10W。负载阻抗Rl=8c设计放大器所需的6V直流稳压电源2.2 设计要求画出电路原理图(或仿真电路图)电路的仿真与调试;分析设计要求,明确性能指标;查阅资料、设计方案分析对比。2.3 制作要求论证并确定合理的总体设计方案,绘制结构框图。OC助率放大器各单元具体电路设计。总体方案分解成若干子系统或单元电路,逐个设计,计算电路元件参数;分析工作性能。完成整体电路设计及论证编写设计报告3方案论证3.1 设计思路由于OCL电路采用直接耦合方式,为了保证工作稳定,必须采用有效措施抑制零点漂移,为了获得足够大的输出功率驱动负载工作,故需要有足够高的电压放大倍数。因此,性能良好的OCL功率放大器应由输入级,推动级和输出机等部分组成。3.2 OCL功放各级的作用和电路结构特征输入级:主要作用是抑制零点漂移,保证电路工作稳定,同时对前级(音调控制级)送来的信号作用低失真,低噪声放大。为此,采用带恒流源的,由复合管组成的差动放大电路,且设置的静态偏置电流较小。推动级作用是获得足够高的电压放大倍数,以及为输出级提供足够大的驱动电流,为此,可采带集电极有源负载的
4、共射放大电路,其静态偏置电流比输入级要大。输出级的作用是给负载提供足够大的输出信号功率,可采用有复合管构成的甲乙类互补对称功放或准互补功放电路。此外,还应考虑为稳定静态工作点须设置交流负反馈电路,为稳定电压放大倍数和改善电路性能须设置交流负反馈电路,以及过流保护电路等。电路设计时各级应设置合适的静态工作点,在组装完毕后须进行静态和动态测试,在波形不失真的情况下,使输出功率最大。动态测试时,要注意消振和接好保险丝,以防损坏元器件。3.3 应注意问题(1)要求输出功率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。(2)效率更高由于输出功率大,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,意味着效率越图。(3)非线性失真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,
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