OTL OCL功率放大器设计.docVIP

电子技术基础课程设计说明书 OTL OCL功率放大器设计 学 院： 年级专业：___________________ 学 号： 姓 名： 指导教师： 完成时间： 成 绩： 中国 陕西  摘 要：音频功率放大器是音响系统中不可缺少的重要部分，其主要任务是将音频信号放大到足以推动外接负载，如扬声器、音响等。功率放大器的主要要求是获得不失真或较小失真的输出功率，讨论的主要指标是输出功率、电源提供的功率。OTL功率放大器，它具有非线性失真小，频率响应宽，电路性能指标较高等优点，是目前OTL电路在各种高保真放大器应用电路中较为广泛采用的电路之 目 录 一 设计任务 1 1.1设计目的和意义 1 1.1.1目的 1 1.1.2意义 1 1.2初始参数和要求 1 二 OCL系统设计 2 2.1系统工作原理 2 2.1.1 OCL互补对称电路特点 2 2.1.2 动态分析 2 2.2 器件选择 3 2.3电路设计 3 2.4 电路仿真测试 4 三 OTL系统设计 5 3.1系统工作原理 5 3.1.1 OTL互补对称电路特点 5 3.1.2动态分析 6 3.2 器件选择 7 3.3电路设计 7 3.4 电路仿真测试 8 四 电源设计 9 4.1系统工作原理 9 4.1.1 LM78XX的应用 9 4.1.2 原理图如下所示 10 4.2 器件选择 10 4.3电路设计 10 4.4 电路仿真测试 11 五 总结 12 5.1结论 12 5.2优点与不足 13 5.3 心得与体会 13 参考文献 14 一 设计任务 1.1设计目的和意义 1.1.1目的 本课题主要设计一个OCL和OTL功率放大器把微弱的音频信号进行功率放大足以推动外接负载，如扬声器、音响等熟练掌握二极管、三极管、电阻、电容、电位器等器件的测试判断以及参数的查阅与运用。通过OTL功放电路的制作，熟悉OTL功放的工作原理，掌握电子产品的制作和调试方法，提高实践动手能力，培养工程实践观念C的作用：隔直通交；储存电能，代替一个电源。 2.1.2 静态分析 如图2-1所示： 静态时，ui = 0V ( T1、T2均不工作 (uo = 0V UCE1=+Vcc, UCE2=－Vcc 2.1.3 动态分析 图2-1 消除交越失真的OCL电路 ui0,T1导通T2截止，iL=iC1,RL上得到上正下负的电压； ui0,T1截止T2导通，iL=iC2,RL上得到上负下正的电压。 设三极管T1、T2特性曲线对称， 则Icm1=Icm2=Icm, Ucem1=|Ucem2|=Ucem,则 集电极最大输出电压为 Ucem=Vcc－UCES 集电极最大输出电流为 Icem=（Vcc－UCES)/RL 最大输出功率： 忽略UCES 则 直流电源Vcc提供的功率： 效率： 每个三极管的最大功耗：PTm=0.2Pom 优点：电路省掉大电容，改善了低频响应，又有利于实现集成化。 缺点：三极管发射极直接连到负载电阻上，若静态工作点失调或电路内元器件损坏，将造成一个较大的电流长时间流过负载，造成电路损坏。实际使用的电路中常常在负载回路接入熔断丝作为保护措施。 2.2 器件选择 1）OCL功率放大电路采用双电源供电分别是+12v和-12v，由后面设计的+12v/-12v稳压直流电源供电。 2）三极管Q1为NPN型选用TN2219A，三极管Q3为PNP型选用TN2905A。 3）电阻R2为300欧姆R3为8欧姆R4为300欧姆R5为滑动变阻器大小事3千欧姆。 4）二极管D1为IN4001，二极管D2为IN4001。 2.3电路设计 具体电路设计如下图2-2所示 图2-2 OCL仿真电路 2.4 电路仿真测试 1）仿真电路中输入音频信号用函数发生器代替频率100Hz振幅500mv 2）当输入为正弦信号时输入输出波形如图2-3所示： 图2-3正弦波测试波形 当R5为80%时仿真测得输入功率为9.556mW，输出功率为5.086W，功率放大倍数为532.23，波形没有失真。 3）当输入为三角波信号时输入输出波形如图2-4所示： 图2-4三角波测试波形 当R5为80%时仿真测得输入功率为6.306mW，输出功率为5.086W，功率放大倍数为806.53，波形没有失真。 4）