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2009 年全国大学生电子设计竞赛 低频功率放大器（ G 题） 【高职高专组】 2009 年 9 月 5 日 1 低频功率放大器设计报告 摘要 本系统设计是基于集成运放的电压放大和 MOS 管的电流放大原 理实现低频信号的功率放大。系统主要由前置放大电路、 OCL 功率 放大电路、带阻滤波电路、交直流转换电路、直流源间接检流电路， A/D 转换电路， 单片机控制模块和液晶显示模块组成。 在输入正弦信 号有效值为 5mV 时，在 8 Ω电阻负载上输出功率 5W ，输出波形较 好；功率放大器的通频带、 失真度等指标达到题目要求，部分参数指 标高于题目要求。 系统使用 SPCE061A 单片机进行运算和控制， 设计 了“睡眠”程序，起到“节能”作用；使用 128 64 的液晶显示模组 进行显示。本系统操作简单、功能良好、性价比高。 关键字： 电压放大 OCL 功放 交直流转换 带阻滤波 1 一、系统分析与方案论证 本系统由前置放大电路、功放电路、交直流转换电路、带阻滤波电路，单片 机控制模块和液晶显示模块组成。系统总体框图如图一所示。 输入正弦信号 前置放大 输出 功放电路 8 Ω负载 电路 信号 开关接入测量 直流电源 电压 间接检流电路 带阻滤波电路 交流电压 液晶显示 功率、 单片机控 交直流 效率 制、运算 转换 图一 系统总体框图 1.放大模块的增益分配 题目上要求在 8 电阻负载上， 输出功率要求 5W ，故输出电压的有效值不 应小于 Vom=6.3V ，由于输入正弦信号有效值取 5mv，所以整个电路的电压增益 为：Au 20 lg( 6.3 ) =62dB。在这里，我们的功率放大的电压增益初步定为 20 0.005 dB 。 显然在前置放大电路中最好需要采用两级放大。 2.前置放大电路 方案一：使用 AD844 芯片。电路简单，实现效果好，但性价比较低。 方案二：使用 NE5532 芯片。能满足设计要求，电路简单且其为双通道，性 价比高，故采用方案二。 3.功放电路 方案一： 采用分立元件构成的 MOS 管构成的 OTL 功率放大器电路。该电路 具有能量转换效率高的特点，