蚌埠学院模拟电子技术
课程设计
课程名称模拟电子技术课程设计题目名称高保真OCL音频放大器专业班级
学生姓名
学号
指导教师
二○一一年十二月二十五日
目录
一．设计任务书 (2)
1.设计题目： (2)
2.设计要求： (2)
二．总体设计 (2)
1.设计课题的基本要求和实现方法 (2)
2.音频放大器的共组原理 (2)
1.输出级 (3)
2.低音区 (4)
3.高音区 (8)
4.输出级 (11)
三．单元电路设计计算 (12)
1.选择电路形式 (12)
2.各级电压增益的分配 (12)
3.确定电源电压 (13)
4.功率输出及计算（见图4.2.12） (13)
5.推动级的计算 (14)
6.衰减式音调控制电路的计算（参见图4.2.3） (15)
四、调试说明 (16)
1电路检查 (16)
2检查静态 (16)
五、小结与结论 (17)
六、参考文献 (18)
高保真OCL 音频放大器课程设计任务书
一．设计任务书 1.1任务题目
音频放大器电路 1.2 任务要求
⑴设计、组装、调试音频放大电路；
⑵额定输出功率PO Ω≤1W ，频率响应为10HZ ～40KHZ ； ⑶负载阻抗RL=8Ω，输入阻抗Ri ≥20K Ω；
⑷具有音调控制功能：在1 kHz 处增益为0dB 、100 Hz 和10 kHz 出具有±12dB 的调节范围；
二．总体设计
1. 设计课题的基本要求和实现方法
音频放大器主要用来对音频信号（频率范围大约为数十赫兹~数千赫兹）进行放大，它应具有以下几方面功能：
1. 对音频信号进行电压放大和功率放大，能输出大的交流功率。
2. 具有很高的输入阻抗和很低的输出阻抗，负载能力强。
3. 非线性失真和频率失真要小（高保真）。
4. 能对输入信号中的高频和低频部分（高低音）分别进行调节（增强或减弱），即具有音频调
控能力。
为了实现音频放大电路的上述功能，构成电路时可采用多种方案，比如，可完全采用分立元件组装，也可以采用运算放大器和部分晶体管等分立元件实现，还可用集成音频功率放大电路制作，现在广为应用的是后两种。
无论采用哪种形式，音频放大器的基本组成都应包括以下几部分：
1. 输入级
主要是把输入的音频信号有效的传递到下一级，并完成信号源的阻抗变换。 2. 音调控制电路
完成高低音的提升和衰减，为了与音调控制电路配合，这部分还应设置电压放大电路。 3. 输入级
将电压信号进行功率放大，以使在扬声器上得到足够大的不失真功率。 音频放大器的组成方框图可用4.2.1表示
图4.2.1 音频放大器组成方框图
2. 音频放大器的共组原理
图4.2.2是有集成运放和晶体管构成的音频放大电路，下面结合该电路说明它的工作原理。该电路结构很简单，包括了上述组成的各部分，由运放进行电压放大，使用±15V 两组直流电源供电，可提供约10W 的输出功率（8Ω扬声器），现在分析其各单元电路。
1. 输出级
图4.2.2电路采用射极输出器作为输入级，利用它的高输入电阻以减小信号电流。并且为了提高输入电阻，该级的各电阻（2R ,3R ,4R ,5R ,1w R ）的阻值都选择的比较大。
该输入级的输出信号经电容耦合到电位器（1w R ）上，1w R 是阴历那个调剂电位器，通过它来调节输入到下一级（电压放大电路）信号电压的大小。
2. 电压放大电路
电压放大电路由运算放大器1A （5G23）构成，1A 和外接的电阻元件构成典型的同相输入放大电路。该电路的放大倍数1U A 为
7
9
11R R A u +
= 图中的R6为直流平衡电阻，13C 为外接的校正电容，用来消除电路可能产生的高频振荡，它应接在运放的补偿端上，如果采用带有内部校正的运算放大器时他就可以省去了。
3. 音调控制电路
音调调节电路有多种类型，常用的有三种：
一是衰减式RC 音调控制电路，另一种是反馈是音调控制电路，第三种是混合式音调控制电路。下面主要介绍衰减式音调控制电路。
典型的衰减式音调控制电路如图4.2.3所示。电路中的元件参数满足下列关系：1C 和2C 容量远小于3C 和4C ，电位器1W R 和2W R 的阻值远大于1R 和2R 的阻值。根据放大电路频率特性的分析方法，下面分成三个频段来讨论。
（3) 中频区
此时3C 和4C 可视为短路，而1C 和2C 可视为开路，简化等效电路如图4.2.4所示时电路的电压传输系数为
2
12
0R R R U U A i M +==
可见，中频区输入信号是按固定比例由衰减的传输过去。
(2) 低音区
因为信号频率较低，1C 和2C 仍可看成开路，但3C 和4C 不能看成为短路，等效电路如图4.2.5所示。此时，根据2W R 滑动端所处的位置的不同，输出电压0U 的大小也有所不同
① 当2W R 动端在最上端时，对用的等效电路如图4.2.6（a ）所示。电路的电压传输系数为
1
2
4
214
2422
124
222
2
124
22
124
22
2212424221424
22j
1j
1)(j 1j 1j j j 1j 11
1
C j L L W W W W W W W W W W W W L C R R C R C R R R R C R R R R R R C
R R R R C R R R R R R c j R c j R R R c j R R R A ωωωωωωωωωωωωωω++=
+++=
+++?+≈+++++?
+=+
+
+++
=
式中 4
2242111
,)(1C R C R R L L =+=
ωω
则L A 的幅值为2
22
2
)
(1)(1L L L
A ωω
ωω++=
（b ）
图4.2.6 2W R 动端处于最上端时的等效电路和幅频特性
当信号频率较高（接近中频区），满足 ω》l1ω时，则|L A |≈l1ω/l2ω=2
12R R R +,即为上述中频
区的电压传输系数。
如果信号频率很低，满足≤ωl1ω和l2ω时，则由于ω/l1ω和ω/l2ω，均远大于1，使|àl |≈1，表明此时信号几乎没有衰减的传递到输出端，故在此频率范围的信号电压相对于中频区提高了（
2
12
g
201-R R R +）
= 20lg(1+
2
1
R R ) dB 当信号频率处于21l l f f f <<范围时，电路的传输系数随着频率的降低而逐渐增大，其变化的斜率近似为-6dB/倍频程。
2w R 动端在最上端时的低频区电压传输系数和频率的关系（幅频特性）如图4.2.6（b ）所示，该图是
用折线代替曲线的近似画法。由图可看出低音区的电压信号相对于中频区而言，得到了提升（增强）的效果，其中频率2l f 为低音开始提升的转折频率，1l f 为由提升的转入平坦时的转折频率，在低频区电压信号提神的最大值为20lg
2
2
1R R R +dB ② 当把电位器2R 滑动端移动到最下端时，其等效电路如图 4.2.7（a ）所示，它构成了低音衰减电
路。此时输出电压为
)
//X (R C3W2212
0++=R R R U U i
（b ）
图4.2.7 2W R 动端处于最下端时的等效电路和幅频特性
式中32//W W R R 为电位器2W R 与电容3C 并联支路的阻抗。当频率f 降低时，3C X 增大，则3
2//C W X R 增大，从而使输出电压减小，即低音受到衰减。
同样可以写出该电路的电压传输系数，其值为
2
12
23
2132223
22
12322123
22
12
322
12
3
2
3
2212i
011)(111111L L W W W W W L
j
j
Rw R C R R j C Rw j Rw R C Rw j R R Rw C Rw j R R R C R j R R R C R j R R R C j R C j R R R R U U A ωωωω
ωωωωωωωω++?
=+++?=+++?+≈
++++?
+=
+
+
+==
式中
3
212321)(1
w 1
C R R C R L
L
+='='ωω
则 2
2
2
1
2
2)
(1)(
1L L L
Rw R A ωωωω++= 当信号频率较高(接近中频区)，满足ω》
L2ω和L2ω时，|L A |≈2
12
L1L222ωω.R R R R R W +=
即为中频区的电压传输系数。
当信号频率很低（ω→0时）|L A |≈
22W R R ,即20lg|L A |≈20lg 2
2W R R
dB,相对于中频区的电压信号衰减了20lg
lg 20212-+R R R 22W R R =20lg
2
12
R R R W +dB 在信号频率处于21l l f f f <<范围时，电路的传输系数随着频率系数随着频率的减小而降低，其幅频特性如图 4.2.7（B ）所示，可见在低音区的
电压信号相对于中音区产生了衰减，图中
3
21﹚C R π﹙R 21
+=
l f
l2f 为信号开始衰减时的转折频率，而
3
W2πR 21
f C =
l1f 是由衰减转变到平坦时的转折频率，衰减段的斜率为-6DB 倍频程。
（3) 高音区
信号在高频率区，电容3C 和4C 都可看成短路，简化电路如图4.2.8所示。此时，根据1
W R 滑动端的
位置即可确定所对应输出电压的大小。
① 滑动端移至最上端（A 点）时，由于W21R ≥W R ,，1
W R 和2C 支路可视为开路，于是简化电
路如图4.2.9（A ）所示，
可得
11
220U Z R R U +=
式中1
11jw 1//
C R Z = 随着频率F 的升高，1C 容抗下降，Z 减小，0U 增大，即高频信号被提升。当频率上升到某一频率时，电容1C 可看成短路，Z ≈0，于是，0U ≈1U 输出达到最大值
f
（b ）
图4.2.9 电位器1W R 动端在最上端时的等效电路和幅频特性
该等效电路的电压传输系数为
2
1
2
111
2
1211
12
12211112i
0111111H H H
j
j
R R R C R R R R j C R j R R R R C j R C j R R U U A ωωωω
ωωωω++?
+=+?++?
+=++
?== 式中
1
212
1
11)//(1
/1C R R C R H H =
=ωω 所以
2
2
2
12
12
)
(11H H H
R R R A ωωωω
+++=
）
（
若信号频率较低（接近中频区），满足ω≤H1ω和H2ω，则
h1ωω和h2
ωω
均≤1，于是||A H ≈2
2R R R +为中频取得电压传输系数。
若信号频率很高，满足ω≥H1ω和H2ω时，，则
h1ωω和h2ωω
均≥1于是||A H ≈2
2R R R +，h1
h2
ωω=1，此时几乎全部输入信号都传递到输出端，，表明在高音区的电压被提升的最大范围为20lg
2
2
1R R R +dB 当信号频率处于21h h f f f <<范围时，随着频率的增加使电路的传输系数也增大，其幅频特性如图4.4.9（b ）所示。可见，高音电压信号得到提升的状况。图中1
11ΠR 21
C f h =
为高音开
始提升的频率， 1
211)//Π(R 21
C R f h =
为由提升进入平坦的频率，提升段频率为6dB 倍
频程。
当电位器RW1滑动端移至最下端（B ）时，简化的等效电路如图4.2.10（A ）所示，输出电压为
2
221
2201
//
C j R z R z z U U i
ω=+=
f （HZ ）
(b)
图4.2.10 1
W R
动端移至最下端时的等效电路和幅频特性
随着电压信号频率f 的增加，电容2C 容抗减小，则2Z 减小，于是输出电压0U 减小，是高频信号被衰减。
对应的电压传输系数为：
12
12
2
2
12121201111H
i H
j
R R R C R R R
R j R R R U U A ωωω'+?
+=++?+==
式中2
211)//(1
C R R H
='ω
所以 2
1
2
12
)(
11H H
R R R A ωω'++=
同样可以画出电路传输的幅频特性，见图 4.4.10（b ）。可见，随着信号频率的增大，输出信号衰减量愈来愈大，获得高音衰减的效果，图中h1f 为高音开始衰减的转折频率。 综合上述高低音的提升和衰减特性，并使电路参数选择合适（h1·
h1﹦ω
ω，l2·l2
ωω
=，
ωl1·
l1ω=）就形成了图4.2.11所示的高低音提升和衰减曲线，图中的两条曲线是在W1R 和R 2W 动端处于某个极
限端的情况，当调节W1R 或2
W R
时，幅频特性将在两条线之间变化。
4. 输出级
输出机由两部分组成，一个是功率放大电路，另一个是功率放大的驱动电路。 （1） 驱动级
为了得到大的输出功率，就需要有较大的幅值的电压信号和一定数值的电流才能推动功率放大电路。驱动级应有较大的电压放大倍数，图4.2.2所示电路的驱动级由运放构成，电路如图4.2.12所示，集成运放2A 为驱动级。为了提高该级的输入阻抗，信号有其同相端输入，此外，由功放的输出端通过电阻F R 还引入了电压串联负反馈，该级的电压放大倍数由此负反馈决定。
（2） 功率放大器
现在都广泛采用互补对称式功放电路，图4.2.12所示的功率放大器为OCL 电路。它由晶体管T2，T3，T4，T5组成，是一种准互补对称式输出电路，为了稳定输出电压和减少失真，输出级都接有较深的负反馈（通过RF 构成电压串联负反馈），中频闭环电压放大倍数公式14
uf 1R R A f +
=.来计
算。由于电容C7的隔直作用，使直流信号产生全反馈，以保证在静态时输出端O 点点位稳定为零状。
综上所述，音频放大电路的工作是将微乳的音频信号送入输入级，经阻抗变换后其输出信号进入音调控制电路进行电压放大和高低音提升或衰减，然后再送入OCL 功率放大器，产生足够大的输出功率，推动扬声器发声
三．单元电路设计计算
根据给定的指标要求，为实现音频放大器的基本功能，就要确定电路形式并进行逐级设计计算，下面分别给予说明。
1. 选择电路形式
前面已经指出，实际的音频放大电路可以有不同的结构方案，下面根据由集成运放和晶体管组成的电路形式，如图4.2.2所示进行设计。
2. 各级电压增益的分配
整机电压增益为
Aum=Uo/Ui
式中输入电压Ui 由技术指标给出，输出电压Uo 要根据额定输出功率Po 和负载电阻Rl 求出
Po=U 2
o ／Rl
所以输出电压为 L R P U 00
于是可求得整机总的电压增益Aum.
设输入及电压增益。音调控制电路电压增益和输出级电压增益分别为Aum1,Aum2和Aum3,则
Aum1=Aum1.Aum2.Aum3
其中Aum1≈1（射极输出器），Aum2可选取为（5~10），Aum2包括音调控制电路中电压放大器的增益和音调龙之电路本身的中频衰减（对衰减式RC 音调控制电路而言），Aum3可适当大些。它实际上是输出级的推动级电路的增益。
3. 确定电源电压
电源电压的高低决定着输出电压的大小。
为了保证电路安全可靠的工作，通常使电路的最大输出功率Po 大一些，一般取
Pom=(1.5~2)Po
所以，最大输出电压Uom 应该根据Pom 来计算，即
Uom=
l PomR
考虑到管子的饱和压降以及发射级限流电阻的压降作用，电源电压Vcc 必须大于Uom,数量关系为
Vcc=
om .η
1U 式中η为电源利用系数，一般取η=0.6~0.8.
在确定了各级电压增益和电源电压以后，就可以进行电路中各级的估算，通常要按照由后级向前级的顺序原则进行设计。
4. 功率输出及计算（见图4.2.12）
1 选择大功率管
准互补对称功放级四只管子中的T4，T5是大功率管，要根据晶体管的三个极限参数来选取。
（1） 管子承受的最大反向电压为：
Ucem ≈2Vcc
（2） 每管最大集电极电流为：
Icm ≈
L
CC
R V （3) 单管最大集电极功耗为：
Pcm ≈0.2Pom
然后就可以根据这些极限参数选取功率管，使选取的功率管极限参数满足：
BUceo>Ucem Icm>Icm
CM P >Pcm
注意应选取两功放管参数尽量对称，B 值接近相等。 2
选择互补管，计算19R ，20R 和21R
（1） 确定19R ，20R ，21R
由于功放管参数对称，它们的输入电阻为:
Ri=rbe
要使互补管的输出电流大部分注入到功放管的基级，通常取19R =21R =(5~10)Ri 平衡电阻20R 可按
20
19
R 选取 （2） 选择互补管T2，T3
因为T2，T3分别与T4，T5组成复合管，它们承受的最大反向电压相同（均为2Vcc ），而集电极最大电流和最大功耗可近似认为：
Icm ≈（1.1~1.5）
b
ca
R Pcm ≈ (1.1~1.5)
b
cm
P 式中c4I ，4CM P 分别为功放管（ T 4 ,T 5 ）的集电极最大电流和最大管耗， 为功放管的电流放大系数。
选择互补管，使其极限参数满足：
BUceo>2Vcc
CM I >Icm CM P >Pcm
(3) 计算偏置电阻
攻放级互补管（T2，T3）的静态电流由16R ，二极管和1716，R R 中流过的电流16R I 大于互补管的集电极最大电流BM I 即
16R I >Ibm=
b
cm
I 式中CM I 和?分别为互补管的集电极最大电流和电流最大系数，而16R I =
1662R U U V BE BE CC --=167.07.0R V CC --的阻值应为16
4
.1R V CC -，而17R 的阻值和16R 相等。
5. 推动级的计算
推动级要有较大的电压放大倍数，前面已有根据总电路的电压增益确定了推动级的放大倍数
Aum3;其大小由闭环负反馈决定：
14
1R R A F
UM +
= R14阻值 不要过小，一般为1~2K Ω左右，于是反馈电阻Rf 的大小也就确定了。
6. 衰减式音调控制电路的计算（参见图4.2.3）
1
确定转折频率
因为通频带为l l2f f =,所以两个转折频率分别为
l l2f f =
h h2f f =
又因为在fl1~fl2和fh1~fh2之间，高低音提升，衰减曲线按±6dB 倍频率程的斜率变化所以根据低频hx lx f f =处和高频hx f 处的提升量，即可求出所需要的另两个转折频率2.f f lx l1=和l1f 2
确定电位器2W R 和1W R 的数值
因为运放的输入阻抗很高（一般大于500K Ω）范围,又要要求1W R 和2W R 的阻值远大于1R 和2
R 的阻值，同时还要要求满足提升和衰减量的要求，所以电位器1W R ，w2R 的阻值应选取的较大，通常为100~500K Ω范围。 3 计算阻容元件值
由前面分析得到的各转折频率的表达式，可计算出音调控制电路中的阻容元件值：
l1
W23f .πR 21
=
C
l1
3
l24f f C C =
l2
42f πC 21
=
R
=
1R 4
l1πf 21
C -R 2
C 1=
1
1πR 21
L F
C 2=h1
//1f ）（π21
2R R
4
音调控制电路的电压放大器（参见图4.2.2）、
根据前面电压增益分配的讨论，已知音调控制电路总的电压增益为2um A ，它包括音调控制电路的衰减量
2
12R R R +和电压放大器的电压增益Au ，所以有
A 2
12um .
R R R A U +=
A ）1（2
1
2
um 221um2
R R A R R R A U +=+= Au 是由电压放大器中引入的负反馈决定的，即
A 7
9
u 1R R +
= R 7可取（1~2）K Ω,从而7R 的阻值就确定了。
四、 调试说明 1 电路检查
检查电路元件焊接是否正确可靠，注意检查原件连接是否有虚焊和短路，查看运放和晶体管管脚是否接对，注意电解电容级性不能接反。
检查电源电压是否符合要求，正负电源方向要对，数值要对称。
2 检查静态
1
负载（L R ）开路，接通电源，粗测各级静态情况
用万用表直流电压档检查正负电源电压是否加上。
逐级检查各级状态；测量各晶体管Ube 和Uce ，Ube=0和Uce=0均为不正常，对运算放大器要测量各管脚电压是否正常（输入和输出电压为零0
检查输出级典韦。输出端电位应为0V 。 2 接假负载（8Ω，8W 电阻），测量上述静态电压。输出端电位仍为0V ,不应有太大的偏移，否
则表明互补对称管不对称。 3 动态测试
按图4.2.13所示电路接线，进行指标测试。 （1） 测量最大输出功率
音频信号频率f=1KHz ，逐渐增大输入信号电压Ui ，并使示波器现实的波形刚好不产生失真，
U
2
接线同上，当输出功率为额定值时，测得输入电压Ui 其值应低于指标要求，否则应该变电阻值以增大电压放大倍数。
（3） 测试幅频特性
保持输入电压Ui 幅值不变，只改变频率f （从h ~l f f ）,测出对应输出电压幅度。测试过程输出波形不应失真，可先在低压下测试（使输出电压约为50%的额定值），然后，再在额定值输出下测试。
（4） 失真幅度测量
输入信号在100Hz ，1Hz ，5KHz 时，输出均达到额定输出功率，分别测出对应的失真度数值，应符合规定要求。
（5） 测试整机的高低音控特性 音量电位器Rw1置最大位置，输入电压Ui=50mV 固定不变，改变信号频率f 从fl~fh,按下述Rw2和Rw3的不同位置进行测试：
① Rw2和Rw3动端置于最上端，测得对应的输出电压0U ,由此获得高，低音提升特性。 ② Rw2和Rw3动端置于最下端，测得对应的输出电压0U ，从而侧得高，低音特性。
五．小结及讨论
此次课程设计是我大学业生涯中继《机械设计基础课程设计》之后又一要实践性教学环节。从最初的选题—预设计—方针与实验—修改—画原理图，直到最后圆满完成课程设计报告。其间，去图书馆或者上网查找资料，寻求老师的指导，与同学交流，反复修改、调试等等，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。 通过这次电子技术基础课程课程设计，我了解了自己的设计任务—音频放大器的用途及其详细工作原理，熟悉了音频功率放大器的设计步骤，大大提高了设计实践能力，培养了自己的独立设计能力。此次课程设计是对我专业基础知识一次全面的检验和深度巩固，同时也是我毕业以后走向工作岗位的一次热身。
本次课程设计给了我一个学习的很好机会，我重温了以前学过的知识和理论，更重要的是我还学会了两款软件Multisim 和Altium.Designer 的使用，尤其是能够很好的使用电子虚拟实验室Multisim 仿真软件，我发现这是一款很好的实用软件，能够对所设计的电路进行及时的仿真。
总之，这次《电子技术基础课程设计》我收获很多，但是本次课程设计也暴露出自己专业基础的很多不扎实的地方。比如缺乏综合应用专业知识的能力，对问题综合分析、全局把握的能力等等。很感谢学校安排这次《电子技术基础课程设计》，让我学到了很多东西，比如学会了查找相关资料、相关标准，分析数据和自己动手制作的能力。让我对自己的知识掌握程度有了一个全新的了解和认识，找到了自己的缺点和不足所在。
六．参考文献
（1）任为民 电子技术基础课程设计指导.北京：中央广播电视大学出版社，1989 （2）杨素行 模拟电子电路。北京：中央广播电视大学出版社，1994·
文档附录设计电路图
课程设计二： 设计一台OCL音频功率放大器 实验报告 (1) 课题名称：设计一台OCL音频功率放大器 (2) 内容摘要：设计并制作调试一台技术指标满足要求的OCL音频 功率放大器 (3) 设计指标(要求)： 1、最大不失真输出功率：P OM>= 10W 2、负载阻抗（扬声器）：R L = 8Ω 3、频率响应：f L =100Hz ，f H = 15KHz 4、输入电压：<= 100 mV 5、失真度：γ<= 5% (4)系统框图： (5)各单元电路设计、参数计算和元器件选择： 电阻：R1=4.7K R2=4.3K R3=47K R7=6.8K R8=1K(电位器) R9=10K R10=22
R11=220 R12=22 R13=220 R14=0.5 R16=8 电容： C1=C2=10uF C4=C5=220uF C6=C7=0.01uF 晶体管： D882; IIP41C(两个)； B772 二极管： 两个 一、P O = 6W 二、各级电压增益分配 整机电压增益： i O um U U A = 由 L O O R U P 2 = 有 9.68*6===L O O R P U V 691.0 9 .6===i O um U U A 输入级、中间级、输出级增益分别为：3 21,,u u u A A A 有：321**u u u um A A A A = 输入级为射随器，A U1 = 1 ， 取中间级增益都为8、输出级增益为9，稍有富裕。 三、确定电源电压 通常取最大输出功率P om 比P o 大一些
W P P O O m 96*5.1)2~5.1(=== 最大输出电压可由P om 来计算（峰值） 128*9*22===L om om R P U V p 考虑到晶体管饱和压降及发射极限流电阻上的压降，电源电压V cc 要大于U om ，一般为： ===128.01 1Om CC U V η15 V 取V CC =15 V 四、功率输出级计算 1、选择大功率管 最大反压：3015*22==≈CC CEM V U V 每管最大电流：85.18 15==≈L CC CM R V I A 取I CM >=2.5 A 每管最大集电极功耗：8.19*2.02.0==≈O m CM P P W 取P CM >=2.5W 注意二个功放管参数对称、β接近。 2、选择互补管, 计算电阻 确定分流电阻（R 19、 R 21 ） 要使互补管的输出电流大部分注入到功放管基极，通常 8)501)(10~5()10~5(2019+===i R R R 取R 19 =R 20 =0.2K Ω 平衡电阻：R 18 =R 20 = R 19/10 =0.2/10 =20 Ω
带三段均衡的OCL 功率放大器（C题）设计报告
功率放大器 摘要：本设计主要是音频放大器的负载RL（扬声器）提供一定的输出功率。当负载一定时，输出的功率尽可能大（功放管的电压和电流变化范围很大），输出信号的非线性失真尽可能的小（在大信号状态下，电压、电流摆动幅度很大，极易超出管子特性曲线的线性范围而进入非线性区），效率尽可能高（负载上得到的信号功率与电源供给的直流功率之比），实现了对功率的放大作用。 功率放大电路的电路形式很多，有双电源供电的OCL互补对称功放电路，单电源供电的OTL功放电路，BTL桥式推挽电路和变压器耦合功放电路，等等。我选用的是双电源供电的OCL互补对称功放电路。 本次设计选用了双运放LM358、二端接口若干、三极管9013、9012、BD237、BD238、TIP41、TIP42、L7812、L7912、电阻若干、电容若干、构成了三段均衡电路和功率放大电路。经测试成功的使功率放大，达到了对声音的放大效果。 关键字：LM358 功率放大
1 方案比较与论证 方案一：采用LM358双运放设计电路和四个三极管组成，运放为电路的驱动级电路。差分电压±30V，输入电压±16.5V。四个三极管构成功率输出级由双电源供电的OCL互补功放电路构成。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。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。功率放大器的作用是给音响放大器的负载（一般是扬声器）提供所需要的输出功率。 方案二：采用LM324通用四运算放大器，双列直插8脚封装，其内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“V o”为输出端。两个信号输入端中,Vi-（-）为反相输入端,表示运放，输出端V o的信号与该输入端的位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端V o的信号与该输入端的相位相同。 方案选取：本设计选择方案一采用LM358和三级管就能满足实验要求了，这样设计电路简单，应用简单。
课程设计报告 题目：由集成运放和晶体管组成的OCL 功率放大器的设计 学生姓名：郭二珍 学生学号： 07 系别：电气学院 专业：自动化 届别： 2015年 指导教师：廖晓纬 电气信息工程学院制 2014年3月
OCL功率放大器的设计 学生：郭二珍 指导老师：廖晓纬 电气学院10级自动化 1、绪论 功率放大器(简称功放)的作用是给音频放大器的负载R L(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高。 OCL是英文Output Capacitor Less的缩写，意为无输出电容的功率放大器。采用了两组电源供电，使用了正负电源。在输入电压不太高的情况下，也能获得较大的输出频率。省去了输出端的耦合电容，使放大器的频率特性得到扩展。OCL 功率放大器是一种直接耦合的功率放大器，它具有频响宽、保真度高、动态特性好及易于集成化等特点。性能优良的集成功率放大器给电子电路功放级的调试带来了极大的方便。集成功率放大电路还具有输出功率大、外围元件少、使用方便等优点，因此在收音机、电视机、扩音器、伺服放大电路中也得到了广泛的应用。 功率放大器可分为三种工作状态：(1)甲类工作状态Q点在交流负载的中点，输出的是一种没有削波失真的完整信号，但效率较低。(2)乙类工作状态Q点在交流负载线和IB=0输出特性曲线的交界处，放大器只有半波输出，存在严重的失真。 (3)甲乙类工作状态Q点在交流负载线上略高于乙类工作点处，克服了乙类互补电路产生交越失真，提高了效率。 因此，本设计可采用甲乙类互补电路。
2、内容摘要 本设计中要求设计一个由集成运放和晶体管组成的OCL功率放大器。在输入正弦波幅度Ui等于200mV，负载电阻R L等于8Ω的条件下最大输出不失真功率P ≥2W，功率放大器的频带宽度BW≥80Hz~10KHZ o 功率放大电路实质上是能量转换电路，它主要要求输出功率尽可能大，效率尽可能的高，非线性失真尽可能要小，功率器件的散热较好。 本设计选用的是双电源供电的OCL互补推挽对称功放电路。 此推挽功率放大器的工作状态为甲乙类，其目的是为了减少“交越失真”。 由于两管的工作点稍高于截止点，因而均有一很小的静态工作电流I CQ。这样，便可克服管子的死区电压，使两管交替工作处的负载中电流能按正弦规律变化，从而克服了交越失真。 OCL互补推挽对称功放电路一般包括驱动级和功率输出级，前者为后者提供一定的电压幅度，后者则向负载提供足够的信号频率，以驱动负载工作。 因此，需要设计两部分，即驱动级和功率输出级。
课程设计报告 学生姓名:张浩学学号：201130903013 7 学 院:电气工程学院 班 级: 电自1116(实验111） 题 目: 模电音频功率放大电路设计 指导教师：张光烈职称: 2013 年 7月 4 日
1、设计题目：音频功率放大电路 2、设计任务目的与要求： 要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路，负载为扬声器，阻抗8。 指标：频带宽50HZ～20kHZ，输出波形基本不失真；电路输出功率大于8W；输入灵敏度为100mV，输入阻抗不低于47KΩ。 模电这门课程主要讲了二极管，三极管，几种放大电路，信号运算与处理电路，正弦信号产生电路，直流稳压电源。功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL（扬声器）提供一定的输出频率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出的信号的非线性失真尽可能小，效率尽可能高。功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器，也有专集成电路功率放大器。本实验设计的是一个OTL功率放大器，该放大器采用复合管无输出耦合电容，并采用单电源供电。主要涉及了放大器的偏置电路克服交越失真，复合管的基本组合提高电路功率，交直流反馈电路，对称电路，并用multism软件对OTL 功率放大器进行仿真实现。根据电路图和给定的原件参数，使用multism 软件模拟电路，并对其进行静态分析，动态分析，显示波形图，计算数据等操作。 3、整体电路设计： ⑴方案比较： ①利用运放芯片 LM1875和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源分别接+30v和-30v并且电源功率至少要50w，输出功率30w。 ②利用运放芯片TDA2030和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源只需接+19v，另一端接地，负载是阻抗为8Ω的扬声器，输出功率大于8w。 通过比较，方案①的输出功率有30w，但其输入要求比较苛刻，添加了实验难度。而方案②的要求不高，并能满足设计要求，所以选取方案②来进行设计。 ⑵整体电路框图：
O C L音频功率放大器设计调试报告 班级 11级电子（2）班 学号 2 姓名芮守婷 2013 年 6月 5日
一、实验目的 1、通过亲自实践，用分立元件搭接焊接成一个低频功放，在使其正常工作的基础上通过调试以达到优化的目的； 2、通过此次试验验证模拟电子技术的有关理论，进一步巩固自身的基本知识和基础理论。 3、通过实验过程培养综合运用所学知识解决实际问题的工作能力； 4、同时提高提高团队意识，加强协作精神。 二、指标要求 1、输出功率：≧20W 2、负载：8欧 3、电压增益：40dB 4、带宽：10HZ~40KHZ 三、功放的分类及简单介绍 功率放大器(简称功放)的作用是给音频放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高。音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。音频频率范围约为20 Hz～20 kHz，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。 功率放大电路的电路形式很多，有双电源供电的OCL互补对称功放电路，单电源供电的OTL功放电路，BTL桥式推挽电路和变压器耦合功放电路，等等。我选用的是双电源供电的OCL互补推挽对称功放电路。此推挽功率放大器的工作状态为甲乙类。推挽功率放大器的工作状态之所以设为甲乙类而不是乙类，其目的是为了减少“交越失真”。若设置为乙类状态，由于两管的静态工作点取在晶体管输入特性曲线的截止点上，因而没有基极偏流。这时由于管子输入特性曲线有一段死区，而且死区附近非线性又比较严重，因而在有信号输入、引起两管交替工作时，在交替点的前后便会出现一段两管电流均为零或非线性严重的波形；对应地，在负载上便产生了交越失真。 将工作状态设置为甲乙类便可大大减少交越失真。这时，由于两管的工作点稍高于截止点，因而均有一很小的静态工作电流I CQ。这样，便可克服管子的死区电压，使两管交替工作处的负载中电流能按正弦规律变化，从而克服了交越失真。 OCL互补推挽对称功放电路一般包括驱动级和功率输出级，前者为后者提供一定的电压幅度，后者则向负载提供足够的信号频率，以驱动负载工作。
河南城建学院 《电子线路设计》课程设计说明书 设计题目：音频功率放大器 专业：计算机科学与技术 指导教师：杜小杰 班级：0814141 学号：081414109 姓名：罗含霜 同组人：娄莉娟 计算机科学与工程学院 2016 年6月6日
前言 在介绍音频功率放大器的文章中，有时会看到“THD+N”，THD+N是英文Total Hormonic Distortion +Noise 的缩写，译成中文是“总谐波失真加噪声”。它是音频功率放大器的一个主要性能指标，也是音频功率放大器的额定输出功率的一个条件。 THD+N性能指标 THD+N表示失真+噪声，因此THD+N自然越小越好。但这个指标是在一定条件下测试的。同一个音频功率放大器，若改变其条件，其THD+N的值会有很大的变动。 这里指的条件是，一定的工作电压VCC(或VDD)、一定的负载电阻RL、一定的输入频率FIN（一般常用1KHZ）、一定的输出功率Po下进行测试。若改变了其中的条件，其THD+N值是不同的。例如，某一音频功率放大器，在VDD=3V、FIN=1kHz、RL=32Ω、Po=25mW条件下测试，其TDH+N=0.003%，若将RL改成16欧，使Po 增加到50mW，VDD及FIN不变，所测的TDH+N=0.005%。 一般说，输出功率小（如几十mW）的高质量音频功率放大器（如用于MP3播放机），它的THD+N指标可达10-5，具有较高的保真度。输出几百mW的音频功率放大器，要用扬声器放音，其THD+N一般与为10-4；输出功率在1～2W，其THD+N 更大些，一般为0.1～0.5%.THD+N这一指标大小音频功率放大器的结构类别有关（如A类功放、D类功放），例如D类功放的噪声较大，则THD+N的值也较A类大。 这里特别要指出的是资料中给出的THD+N这个指标是在FIN=1kHz下给出的，在实际上音频范围是20Hz～20kHz，则在20Hz～20kHz范围测试时，其THD+N要大得多。例如，某音频功率放大器在1kHz时测试，其TDH+N=0.08%。若FIN改成20Hz-20kHz,，其他条件不变，其THD+N变为小于0.5%。 过去有用“不失真输出功率是多少”这种说法来说明其输出功率大小。这话的意思指的是输出的峰峰值没有“削顶”现象出现，即Vout(P-P)=Vcc-（上压差+下压差）这种说法是不科学的。即使不产生削顶，它也有一定的失真。较科学的说法是THD+N在某一指标下可输出的功率是多少。
蚌埠学院模拟电子技术 课程设计 课程名称模拟电子技术课程设计题目名称高保真OCL音频放大器专业班级 学生姓名 学号 指导教师 二○一一年十二月二十五日
目录 一．设计任务书 (2) 1.设计题目： (2) 2.设计要求： (2) 二．总体设计 (2) 1.设计课题的基本要求和实现方法 (2) 2.音频放大器的共组原理 (2) 1.输出级 (3) 2.低音区 (4) 3.高音区 (8) 4.输出级 (11) 三．单元电路设计计算 (12) 1.选择电路形式 (12) 2.各级电压增益的分配 (12) 3.确定电源电压 (13) 4.功率输出及计算（见图4.2.12） (13) 5.推动级的计算 (14) 6.衰减式音调控制电路的计算（参见图4.2.3） (15) 四、调试说明 (16) 1电路检查 (16) 2检查静态 (16) 五、小结与结论 (17) 六、参考文献 (18)
高保真OCL 音频放大器课程设计任务书 一．设计任务书 1.1任务题目 音频放大器电路 1.2 任务要求 ⑴设计、组装、调试音频放大电路； ⑵额定输出功率PO Ω≤1W ，频率响应为10HZ ～40KHZ ； ⑶负载阻抗RL=8Ω，输入阻抗Ri ≥20K Ω； ⑷具有音调控制功能：在1 kHz 处增益为0dB 、100 Hz 和10 kHz 出具有±12dB 的调节范围； 二．总体设计 1. 设计课题的基本要求和实现方法 音频放大器主要用来对音频信号（频率范围大约为数十赫兹~数千赫兹）进行放大，它应具有以下几方面功能： 1. 对音频信号进行电压放大和功率放大，能输出大的交流功率。 2. 具有很高的输入阻抗和很低的输出阻抗，负载能力强。 3. 非线性失真和频率失真要小（高保真）。 4. 能对输入信号中的高频和低频部分（高低音）分别进行调节（增强或减弱），即具有音频调 控能力。 为了实现音频放大电路的上述功能，构成电路时可采用多种方案，比如，可完全采用分立元件组装，也可以采用运算放大器和部分晶体管等分立元件实现，还可用集成音频功率放大电路制作，现在广为应用的是后两种。 无论采用哪种形式，音频放大器的基本组成都应包括以下几部分： 1. 输入级 主要是把输入的音频信号有效的传递到下一级，并完成信号源的阻抗变换。 2. 音调控制电路 完成高低音的提升和衰减，为了与音调控制电路配合，这部分还应设置电压放大电路。 3. 输入级 将电压信号进行功率放大，以使在扬声器上得到足够大的不失真功率。 音频放大器的组成方框图可用4.2.1表示 图4.2.1 音频放大器组成方框图 2. 音频放大器的共组原理
1 绪论 功率放大器(简称功放)的作用是给音频放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高。音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。音频频率范围约为20 Hz～20 kHz，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。在输入正弦波幅度=200mV，负载电阻等于8Ω的条件下最大输出不失真功率P o≥2W，功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz，在最大输出功率下非线性失真系数r≤3%。 驱动级应用运算放大器μA741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。并且通过ORCAD软件设计出电路图，并对所设计电路工作原理进行分析。利用ORCAD软件对所设计的电路进行模拟与仿真分析分别对静态工作点，瞬态波形分析，频率分析等，对ORCAD进行了一定的简介。然后利用PROTEL软件绘制该电路的PCB印制电路板图，并且对PROTEEL软件进行了一定的简介。最后对电路在面包板上进行连接和到实验室进行调试。写出相关总结和心得体会。
课程名称：模拟电子技术课程设计题目： OCL功率放大器 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师：杨艳 日期： 2014 年 10 月 25 日
一、任务及要求： 1.设计任务与要求 （1）采用全部或部分分立元件电路设计一种OCL 音频功率放大器。 （2）额定输出功率P O ≥10W 。 （3）负载阻抗R L =8Ω。 （4）失真度γ≤3%。 （5）设计放大器所需的直流稳压电源。 二．方案设计与论证 1.设计思路 功率放大器的作用是给负载L R 提一定的输出功率，当L R 定时，希望输出功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能小，且效率尽可能高。 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，推动级和输出级部分组成。 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。 推动级的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，可采用集电极有源负载的共射放大电路，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。 三、单元电路的选择及设计 1、设计方案 利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的能转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波，即交流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数，应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流及电压放大，就完成了功率放大。
目录 一、设计题目及要求 (1) 二、题目分析和设计思路 (1) 三、电路图及电路原理 (2) 四、电路参数确定 (4) 五、电路的功能和性能验证 (6) 六、设计成果 (6) 七、总结与体会 (9) 八、参考文献及资料 (9)
一、设计题目及要求 1.设计题目 OCL功率放大器的设计 2.设计要求 设计一个集成运放和晶体管组成的OCL功率放大器。设计任务: (1)输入信号：有效值∪i≤200mV. (2)最大输出功率：P≥5W. (3)负载电阻：RL=20Ω (4)通频带：BW=80H Z～10KH Z 二、题目分析和设计思路 1、题目分析 OCL功率放大器是一种直接耦合的功率放大器，它具有频响宽、保真度高、动态特性好及易于集成化等特点。性能优良的集成功率放大器给电子电路功放级的调试带来了极大的方便。集成功率放大电路还具有输出功率大、外围元件少、使用方便等优点，因此在收音机、电视机、扩音器、伺服放大电路中也得到了广泛的应用。功率放大器可分为三种工作状态：(1)甲类工作状态Q点在交流负载的中点，输出的是一种没有削波失真的完整信号。(2)乙类工作状态Q点在交流负载线和I B=0输出特性曲线的交界处，放大器只有半波输出。(3)甲乙类工作状态Q点在交流负载线上略高于乙类工作点处。乙类互补的电路会产生交越失真，可采用甲乙类互补电路来消除。 本次题目要求设计一个集成运放和晶体管组成的OCL功率放大器，输入信号有效值为∪i≤200mV；最大输出功率值为P≥5W；且负载电阻和通频带分别为：RL=20Ω和BW=80HZ～10KH。对于这个题目，可根据课本上所学的知识和基本OCL电路以及集成运放的有关知识来进行设计。 2、设计思路 首先，根据题目的分析确定目标，设计整个系统是由哪些模块组成，各个模块之间的信号传输，并设计OCL功率放大器的初步电路图。并考虑要用到元器件有哪些？ 其次，对系统进行分析，根据系统功能，选择各模块所用的电路形式和其具有的功能。 1
淮海工学院课程设计报告书 题目：光电子元器件认知、制作 与设计（二）——模拟电子 技术课程设计 学院：理学院 专业：光信息科学与技术 班级： 姓名： 学号： 2013年12 月20 日
目录 1绪论 (3) 2 设计的目的和要求： (3) 3 重要元器件的参考资料 (3) 3.1 UA741集成运放 (3) 3.2 三极管 (4) 3.3 电容 (4) 3.4 信号源 (5) 4 OCL系统工作原理 (5) 4.1 电路图 (5) 4.2 OCL互补对称电路特点 (6) 4.3 静态分析 (6) 4.4 动态分析 (6) 4.5 复合三极管 (7) 4.6 OCL电路的优缺点 (7) 5 元器件清单 (8) 6 电路仿真测试 (8) 6.1 仿真信号 (8) 6.2 电路图 (8) 6.3 调节放大倍数 (9) 6.4 总谐波失真 (10) 6.5 扩展OTL音频功率放大器电路 (10) 7 焊接与调试 (11) 7.1 插面包板 (11) 7.2 焊接电路 (11) 7.3 电路测试 (12) 7.5 电路板优化 (13) 7.6 制作正负直流电源 (13) 7.7 最后成品 (14) 7.8 参加光电设计大赛 (14) 8 出现的问题及解决 (15) 8.1 入手 (15) 8.2 仿真 (15) 8.3 焊接 (15) 9 总结报告 (16) 10 参考文献 (17) 评语 (18)
1绪论 OCL功率放大电路是一种能量转换电路, 要求在失真许可的范围内, 高效地为负载提供尽可能大的功率, 功放管的工作电流、电压的变化范围很大, 那么三极 管常常是工作在大信号状态下或接近极限运用状态, 有甲类、乙类、甲乙类等各种工作方式。为了提高效率,将放大电路做成推挽式电路, 功放管的工作状态设 置为乙类, 以减小交越失真。常见的音频功放电路在连接形式上主要有双电源互补推挽功率放大器OCL (无输出电容)、单电源互补推挽功率放大器OTL (无输出变压器)、平衡(桥式) 无变压器功率放大器BTL等。由于功放管承受大电流、高电压, 因此功放管的保护问题和散热问题必须重视。功率放大器可以由分立元件组成, 也可由集成电路实现。本课题主要设计一个OCL功率放大器，来满足设计要求。另外扩展OTL电路，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，也是目前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一。 2 设计的目的和要求： 2.1 设计的目的 模拟电子技术课程设计是模拟电子技术基础课程的实践性教学环节，通过该教学环节，要求达到以下目的： 1. 使学生进一步掌握模拟电子技术的理论知识，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力； 2. 使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力； 3. 熟悉并学会选用电子元器件，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。 2.2 设计要求 1.采用全部或部分分立元件设计一个OCL音频功率放大器；末级功放分立元件。 2.额定输出功率Po不小于2W。 3.失真度γ≤3%； 4.工作频率20~30KHz；（输入音频信号为各种音频音源的音频线路输出信号） 5.负载阻抗：8Ω 6.可使用实验室电源。 3 重要元器件的参考资料 3.1 UA741集成运放
安徽工程大学机电学院课程设计说明书 课程设计名称：电子技术课程 课程设计题目：设计OCL音频功率放大器指导老师：查君君 专业班级：自动化1404 学生姓名：林春 学号：314207010417 起止日期：2016.06.20-2016.07.01 总评成绩：
任务书 设计题目：设计OCL音频功率放大器 设计任务： ①输入信号为V i=0.5V频率f＝20Hz-20KHz; ②额定输出功率Po≥2W； ③负载阻抗R L=8Ω； ④失真度γ≤3%； 要求： （1）根据设计要求，确定电路的设计方案，初选电路元器件，设置参数。（2）仿真分析、测量电路的相关参数，修改、复核，使之满足设计要求，列出调试步骤。 （3）综合分析计算电路参数，验证满足设计要求后，画出总结构框图和逻辑电路图，简述各部分工作原理，认真完成设计报告。
引言 音频放大器是音响系统中的关键部分，普遍应用于日常生活中，具有很强的实用性，其主要功能是将微弱的音频信号进行放大、传输，最终以足够的强度去推动扬声器使原声重现。 本电路系统由示波器、前置放大电路模块、主放大模块、信号发生器、扬声器等模块组成，一级前置放大采用运放741，主放大用OCL 互补推挽AB类功率放大器构成。通过调整电路元件及其参数，在PROTUES软件平台对各电路模块进行电路设计及仿真分析。 OCL功率放大器是一种直接耦合的功率放大器，它具有频响宽、保真度高、动态特性好及易于集成化等特点。性能优良的集成功率放大器给电子电路的调试带来极大的方便。集成功率放大电路具有输出功率大、外围元件少，使用方便等优点，因此在收音机、电视机、扩音器、伺服放大电路中得到广泛的应用。
编号： 课程设计说明书 题目：OCL音频功率放大器 院（系）：信息与通信学院 专业：电子信息工程 学生姓名：蔡宝明 学号： 1200220707 指导教师：符强 2014年10月30日
摘要 OCL功率放大器是一种直接耦合的功率放大器，它具有频响宽，保真度高。动态特性好及易于集成化等特点。OCL是英文Output Capacitor Less 的缩写，意为无输出电容。采用双电源供电，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功率放大电路也是定压式输出电路，由于电路性能比较好，所以广泛的应用在高保真扩音设备中。本次课程设计采用分立元件电路法设计一台OCL音频功率放大器。 设计的功率放大电路由三部分组成：输入级、推动级和输出级。输入级由有两个三极管组成差分放大电路，推动级由一个三极管组成，输出级由两个三极管对称构成。两输出管分别由正、负两组电源供电，扬声器直接接在两输出管的输出端与地之间，功率放大电路类型很多，目前电子电路中广泛采用乙类（或甲乙类）互补对称功率放大电路，所以这里只对乙类（或甲乙类）互补功率放大电路进行分析。 关键词：OCL功率放大器、双电源、分立元件电路法、互补功率放大电路
Abstract OCL power amplifier is a kind of direct coupling of power amplifier, it has a wide frequency response, high fidelity.Good dynamic characteristics and easy integration, etc.The abbreviation of OCL is English the Output Capacitor Less, meaning no Output capacitance.With double power supply, the use of the positive and negative power supply, under the condition of the voltage is too high, also can obtain larger output power, saves the output coupling capacitance.The character of low frequency amplifier was expanded.OCL power amplification circuit and constant pressure output circuit, because the circuit performance is good, so widely used in the high fidelity audio amplifiers.The course design of discrete component circuit method is used to design an OCL audio power amplifier. Design of power amplifier circuit consists of three parts: the input stage, promote the level and output level.Input stage is composed of two triode differential amplifier circuit, driver stage consists of a transistor, the output level consists of two triode symmetry.Two output pipe respectively by the positive and negative two sets of power supply, the speaker directly connect between the output pipe output terminal and ground, power amplification circuit type many, now widely used in electronic circuit b class (or class ab) complementary symmetry power amplifier circuit, so here only to b class (or class ab) complementary power amplification circuit is analyzed. Key words:the OCL power amplifier, dual power supply, discrete element method, the complementary power amplification circuit
《模拟电子技术基础》课程设计报告 设计题目：OCL音频功率放大器 院系： 专业： 班级： 姓名： 同组人员： 学号：110706118 二0一三年六月三十日
目录 首页 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。目录 .. (2) 一、设计目的 (3) 二、技术指标 (3) 三、元器件清单 (3) 四、电路框图 (4) 五、单元电路的设计 (4) <1>总体方案设计 (4) <2>单元电路的选择与设计 (5) <3>总电路图及工作原理 (6) <4>问题及解决 (8) 六、心得体会................................................................................................. 错误！未定义书签。 七、参考文献 (9)
一、设计目的 1、学习音频功率放大器的设计方法 2、了解集成功率放大器内部电路工作原理 3、根据设计要求,完成对音频功率放大器的设计,进一步加强对模拟电子技术的了解 4、采用集成运放与晶体管原件设计OCL功率放大器 5、培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力 二、技术指标 1、最大不失真输出功率：P OM>= 10W 2、负载阻抗（扬声器）：R L = 8Ω 3、频率响应：f L =100Hz ，f H = 15KHz 4、输入电压：<= 100 mV 5、失真度：γ<= 5% 三、元器件清单 OCL音频功率放大器元件明细表 元件大小数量(单位:个) 运算放大器CF741 1 二极管2CP10 2 三极管 3DG6 1 3DD01 1 3CG21 1 3DD1 1 电阻 1Ω 2 30Ω 1 240Ω 4 1KΩ 2 7KΩ 2 47KΩ 2 10KΩ 1 8KΩ 1
辽宁工业大学 模拟电子技术基础课程设计（论文）题目：OCL功率放大器 院（系）：电子与信息工程学院 专业班级：电气（光伏）122班 学号： 121806062 学生姓名：张红梅 指导教师：（签字） 起止时间： 2014.6.30-2014.7.11
辽宁工业大学课程设计说明书（论文） 课程设计（论文）报告的内容及其文本格式 1、课程设计（论文）报告要求用A4纸排版，单面打印，并装订成册，内容包括： ①封面（包括题目、院系、专业班级、学生学号、学生姓名、指导教师姓名、、起止时间等） ②设计(论文)任务及评语 ③中文摘要（黑体小二，居中，不少于200字） ④目录 ⑤正文（设计计算说明书、研究报告、研究论文等） ⑥参考文献 2、课程设计（论文）正文参考字数：2000字周数。 3、封面格式 4、设计（论文）任务及评语格式 5、目录格式 ①标题“目录”（小二号、黑体、居中） ②章标题（小四号字、黑体、居左） ③节标题（小四号字、宋体） ④页码（小四号字、宋体、居右） 6、正文格式 ①页边距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2.5cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm，左侧装订； ②字体：一级标题，小二号字、黑体、居中；二级，黑体小三、居左；三级标题，黑体四号；正文文字，小四号字、宋体； ③行距：20磅行距； ④页码：底部居中，五号、黑体； 7、参考文献格式 ①标题：“参考文献”，小二，黑体，居中。 ②示例：（五号宋体） 期刊类：[序号]作者1,作者2,……作者n.文章名.期刊名（版本）.出版年,卷次（期次）:页次. 图书类：[序号]作者1,作者2,……作者n.书名.版本.出版地:出版社，出版年:页次.
课程设计说明书 题目： OCL低频功率放大器 课程：低频电子线路 班级： 学生姓名： 学号： 设计期限：
一.设计课题阐述 设计一个低频功率放大电路，要求输出级输出一定的功率以驱动负载，能够向负载提供足够信号功率。 二.设计任务和技术指标 已知条件 （1）输入电压幅值U in≤0.1v （2）负载阻抗R L=8Ω； 技术指标： （1）采用全部或部分分立元件设计一个OCL音频功率放大器； （2）额定输出功率Po≥4W； （3）失真度γ≤3%； （4）工作频率20~30KHz； （5）可使用实验室电源。 三．对各种设计方案的论证和电路工作原理的介绍 提供一定的输出功率，当负载一定时，希望输功率放大器的作用是给负载R L 出功率尽可能大，输出信号的失真尽可能小，且效率尽可能高。OCL电路采用直接耦合方式，一般可以由两部分组成： 1、前置放大器（即驱动级）用于实现对小信号的放大，以及为输出级提供足够大的驱动电流，可采用带集电极有源负载的共射放大电路或集成运放作为前置级。 2、功率放大器也即输出级用于对输入信号实现功率的放大，给负载足够大的输出信号功率。可采用由复合管构成的甲乙类互补对称功放或准互补功放电路。其原理框图如图2-2所示。 OCL功放电路的特点是输出端不需要大电容或变压器，因此易于集成，但需要双电源供电。图2-3为集成运放作为前置级的OCL电路。 图2-2 低频功率放大器
四. 各单元电路的设计和文件参数的计算；（含各部分电路功能、输入信号、输出信号、元件参量等）。 解： Av=Vo/Vi =sqrt(Po*RL)/Vi =1+(R3+R12)/R2 若取R1=1K,则R3+R12=50。现取R3=47K，R12=59K的电位器。 若去静态工作电流Io=1mA, 则得 Io=(Vcc-Vd)/(R4+R13) =(12-0.7)/R4 (设RP2=0) 则R4=11.3K,取标称值11K。 其他元件参数的取值如图所示。 五.电路原理图和接线图，并列出元件名细表
物理与电子信息学院模拟电路课程设计成绩评定表专业：电子信息工程班级：12电信本学号： 4姓名：钟吉森
2014年1月15日模拟电路课程设计报告设计课题：功率放大电路设计 专业班级： 12电信本 学生姓名：钟吉森 学号: 4 指导教师：曾祥华 设计时间：
OCL音频功率放大器 一、设计任务与要求 1．用集成运算放大器和集成功放块设计OCL功放电路 2．输入信号为vi≤10mV, RI≥100KΩ;额定输出功率Po≥2W；负载阻抗RL=8Ω； 3．频率范围f＝（1-3）KHz； 4. 用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的直流电源。 二、方案设计与论证（至少二个方案比较） OCL（Output Capeacitorless）功放电路，顾名思义为无输出电容功率放大器，在OCL电路中，T1和T2特性对称，采用了 双电源供电。静态时，T1和T2均截止，输出电压 为零。设晶体管b—e间的开启电压可忽略不计； 输入电压为正弦波。当Ui>O时，Tl管导通，T2管 截止，正电源供电，电流如右图中实线所示，电路 为射极输出形式，Uo≈Ui；当Ui<0时，T2管导通， T1管截止，负电源供电，电流如图虚线所示，电路也为射极输出形式，Uo≈Ui ；可见电路实现了“T，和T2交替工作，正、负电源交替供电，输出与输人之间双向跟随”。不同类型的两只晶体管(T1和T2)交替工作、且均组成射极输出形式的电路称为“互补”电路，两只管子的这种交替工作方式称为“互补”工作方式。 题目目要求用用集成功放块实现电路设计，集成运算放大器对输入信号进行处理包括选频（f＝（1-3）kHz）信号放大（Ui≤10mV）等，总体电路组成情况如下
烟台南山学院 模拟电子技术课程设计题目OCL功率放大器的设计 姓名：王慧强 所在学院：工学院电气与电子工程系 所学专业：电气工程及其自动化 班级电气工程1403 学号201402013026 指导教师：王选诚 完成时间：二零一五年十二月
摘要 OCL功率放大器不仅能够放大普通信号，还能够放大一些极其微弱的信号。音频功率放大器是音响系统中不可或缺的部分，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。 OCL功率放大器是一种直接耦合的功率放大器，它具有频响宽，保真度高。动态特性好及易于集成化等特点。OCL是英文Output Capacitor Less的缩写，意为无输出电容。采用双端电源供电，使用负电源，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功率放大电路也是定压式输出电路，由于电路性能比较好，所以广泛的应用在高保真扩音设备中。性能优良的集成功率放大器给电子电路的功放级的调试带来了极大的方便。本次课程设计主要采用分立元件电路法进行设计。分别设计直流稳压电源，前置放大电路以及功率放大电路。其中前置放大电路采用差分式放大电路。 关键词：OCL功率放大器功率放大器无输出电容功率放大电路
第1章绪论 (4) 1.1 ocl 功率放大器的意义..................................................................................... (4) 1.2 ocl功率放大器的设计要求及参数 (4) 1.3 设计方案 (4) 第2章 OCL功率放大器各单元电路设计 (3) 2.1 直流稳压电源设计 (3) 2.2 前置放大级设计 (3) 2.3 功率放大电路设计 (5) 第3章 OCL功率放大器整体电路设计 (7) 3.1 整体电路图及工作原理 (7) 3.2 电路参数计算 (7) 3.2.1 确定电源电压参数 (8) 3.2.2确定功率输出管的参数 (8) 3.2.3 复合管的参数选择 (9) 3.2.4 前置放大电路部分 (9) 3.2.5 部分重要电阻的参数选择 (10) 3.3 整体电路性能分析 (10) 第4章总结 (11) 参考文献 (12)