当前位置：文档之家 › OCL 功 率 放 大 器

OCL 功 率 放 大 器

  • 格式：docx
  • 大小：382.21 KB
  • 文档页数：17

寒假实验报告电子技术基础模拟部分（第五版）课程设计题目：OCL 功率放大器院（系）：专业班级：学号：学生姓名：小组成员：指导教师：起止时间：目录摘要 ..........................................................................................................................................引言 ..........................................................................................................................................第1章 OCL功率放大器设计方案论证........................................................................1.1 OCL功率放大器的应用意义.....................................................................................1.2 OCL功率放大器设计的要求及参数.........................................................................1.3 设计方案论证............................................................................................................1.4 总体设计方案框图及分析........................................................................................第2章 OCL功率放大器各单元电路设计...................................................................2.1 直流稳压电源设计....................................................................................................2.2 输入级电路设计........................................................................................................2.3 电压放大级电路设计................................................................................................2.4功率放大级电路设计.................................................................................................2.5输出负载电路设计...................................................................................................... 第3章 OCL功率放大器整体电路设计........................................................................3.1 整体电路图及工作原理............................................................................................3.2 电路参数计算............................................................................................................3.3元器件清单列表........................................................................................................ 第4章系统调试中的问题及解决方法 ..................................................................第5章设计总结.................................................................................................................参考文献.................................................................................................................................摘要：低频功率放大器简称功放，它是各类音响器材中的最大的一个家族。

目前低频功率放大器主要由分立元件组成或集成模块组成，由分立元件组成的功放，电路结构复杂，自动调节能力强，由集成模块组成的功放，可减少信号失真，但调节能力有限。

这次设计在放大部分运用了二级放大，一级是通过C9012实现的，二级放大是通过甲乙类互补对称电路实现的，功率放大部分是用TIP41C和TIP42C功率管实现的，最后再把输出功率输出到一个10瓦8欧姆的喇叭（负载）上。

引言随着电子技术和计算机技术的飞速发展，现代电子线路的设计也越来越离不开计算机辅助设计和仿真分析的支持，而用电路元器件参数性能指标是更为便捷的一种方法，在理论上设计开发出合理且高性能的电路、PCB板，才能在提高电路性能的同时降低生产成本。

功率放大器不仅仅是消费产品中不可缺少的产品，还广泛应用于控制系统和测量系统中。

低频功率放大是一个已经相当成熟的技术。

几十年来，人们为此不懈努力，无论从线路技术还是元器件方面，乃至思想认识上都取得了长足的进步。

尽管目前市场上的功放产品价格已经很低，少则几百元，多则几千元的价格还是让人有些不舍，本次设计给出一种简单实用、制作成本低廉的低频功率放大器的设计方案，本设计具有功耗低，性价比高，稳定性好，应用广泛的优点，在模拟技术电路中信号经放大后，往往要去推动执行机构完成人们所预期的功能，例如推动喇叭发出声音等。

这些执行机构是把电能转换其他形式能量的器件，它们正常工作需要从电路中获取较大的能量。

所以放大电路的末级多有功率放大器组成，以便为负载提供足够的信号功率。

本次课程设计的就是简易低频功率放大器。

随着现代社会电子技术科技的迅速发展，要求我们要理论联系实际，电子技术课程设计的进行是我们有了这个非常重要的机会，通过这种综合性的训练，要求我们达到以下的目的和要求：（1）结合课程中所学到的理论知识，对电路图能自行分析；（2）学会查阅相关手册与资料，通过查阅手册和相关资料，进一步熟悉常用电子元器件类型和特性，并掌握合理选用的原则，培养独立分析和解决问题的能力，同时，要求我们加强团队意识，合作意识。

（3）课程设计结束后要对本次的设计进行认真的总结。

1.1OCL功率放大器的应用意义OCL(Output Capacitorless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，它在高保真扩音系统中得到了广泛应用。

1.2OCL功率放大器设计的要求及参数本次课程设计需要采用全部分立元件设计此OCL音频功率放大器。

并设计出此功率放大器所需的直流稳压电源。

设计参数如下所示：1. 额定输出功率W P 100≥。

2. 负载阻抗Ω=8L R 。

3. 失真度%1≤γ4. 频率100Hz8KHz5. 效率为1.3 设计方案论证根据本课题要求，我们所设计的低功率放大器应由以下几部分组成：直流稳压电源、输入级电路、电压放大级电路、功率放大级电路。

以下逐一加以设计及论证。

1. 电源部分本设计的电源通过变压器变为6 V 交流电（实际测量值为8.14V ），经整流滤波得到±11.03 V 的直流电，供应前置放大电路和功率放大器使用。

2. 信号放大部分该电路采用全电路直接耦合方式的OCL 功率放大电路，它由输入级、中间级、输出级和偏置电路四部分组成。

为了抑制温漂和提高共模抑制比，本电路采用了差分式放大电路作输入级；中间级为电压增益级；互补对称电压跟随电路常用作输出级。

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，同时应使本功放工作在甲乙类状态。

总体设计方案框图及分析总体设计方案框架图：（如下图1-1所示）分析：本设计采用市电供电，将市电220 V通过变压器变成±11.03 V的直流电，供前置放大器与功率放大器使用。

输入信号通过前置放大电路进行初步放大，再经过功率放大器进行进一步的放大。

最后通过输出端输出，即得到所需。

总体原理图：该电路中的BC337实际电路中用C9013代替，激励级的2SA1015用C9012代替；输入信号电压增益级电路输入级电路功率增益级电路直流稳压源输出负载互补对称放大电路中，2SC1815用S8050代替，2SA1015用S8550代替，100欧电阻用大功率电阻100欧1瓦的电阻代替。

第2章 OCL功率放大器各单元电路设计2.1直流稳压电源设计电源结构框图：电源仿真图：电源电路采用6V*2的变压器（变压后的实际测量值为8.14V，原因不详），使用的是2A整流桥，型号为2W10，参数为2A/100V。

滤波电路选用的是2200uF （耐压值为50V）的大电容滤波，10nF的高频小电容滤过大电容无法滤过的高频谐波。

中间两对递减的电容是为了解决大电容的感抗作用而影响高频成分的滤波。

220V的交流电经变压器变压后，幅度变小，但仍为交流电，经整流桥整流后，变为不稳定的直流电，经2200uF电解电容滤波后，变为浮动范围较小的直流电，再经10nf的电容消除小纹波后，直流电源不稳定波动基本上稳定在0.5V之内。

合集下载

无输出电容功率放大器(OCL)

无输出电容功率放大器(OCL)


二、最大输出功率 输出最大功率时， 输出最大功率时，集电极电压和电流的峰值分别为 ′ Vcem VG ′ ′ Vcem = VG I cm = ≈ RL RL 则最大输出功率为 1 1 V ′ Vcem = G VG ′ Pom = I cm 2 2 RL 即
V 2G Pom = 2RL
二、信号放大过程 vi正半周时，经V1、V3两次放大和反相，v3为正半周， 正半周时， 两次放大和反相， 为正半周， 导通， 返回V 则V4、V6导通，i1经R14、RL、地、+VG返回 4、V6形成回 有信号输出。 路，RL有信号输出。 vi负半周时，v3为负半周，则V5、V7导通，i2经R15、负半周时， 为负半周， 导通， VG 、地、RL、 R12返回 5、V7形成回路，RL有信号输出。 返回V 形成回路， 有信号输出。 这样经轮番推挽， 上得功率放大后的完整信号。 这样经轮番推挽，RL上得功率放大后的完整信号。
7.5 无输出电容功率放大器 （OCL） ）
7.5.1 OCL功放电路简析 功放电路简析 7.5.2 OCL实例电路 实例电路
7.5 无输出电容功率放大器（OCL） 无输出电容功率放大器（ ）
“OCL”功放电路：无输出耦合电容的功率放大器。 功放电路：无输出耦合电容的功率放大器。 功放电路 7.5.1 OCL功放电路简析 功放电路简析 一、中点静态电位必须为零（VA=0） 中点静态电位必须为零（ ） 为防止因输出端A与负载 直接耦合， 为防止因输出端 与负载RL直接耦合，造成直流电流对 与负载 扬声器性能的影响， 点静态电位必为零。 扬声器性能的影响，则A点静态电位必为零。采用的办法是： 点静态电位必为零 采用的办法是： 1. 双电源供电：电压大小相等，极性相反的正负电源。 双电源供电：电压大小相等，极性相反的正负电源。 2. 采用差分放大电路。 采用差分放大电路。
模拟电子技术课程设计-OCL音频功率放大器的设计

模拟电子技术课程设计-OCL音频功率放大器的设计

模拟电子技术课程设计-OCL音频功率放大器的设计OCL（开环放大器）音频功率放大器（Power Amplifiers，简称PA）在众多影音系统中具有重要作用，它可以将信号从入口功率放大到输出功率，提供音频设备更大的输出能力。

本文针对OCL音频功率放大器的设计，构成了一套有效的设计方案，以满足多种应用需求。

首先，将放大器分成三个部分，即核心部分、驱动部分和外部部分。

其中，核心部分是使模拟电路正常工作的关键部件，它包括电源模块、放大电路模块和调节模块。

核心部分有效地实现了放大器发挥功能的基本规则，如输入输出参数的设计，过电流、热保护以及通信信号的设计要求。

接着，是放大器的驱动部分，它的电路设计和实现是实现放大器功率放大功能的关键。

其中包括低频网络电路、高频网络电路、振荡网络电路以及功率放大器电路。

驱动部分使用了先进的电子元件，实现了信号功率放大、音质优化和阻抗调整的功能，以便根据不同的工作环境实现平滑的音频效果。

最后，放大器的外部部分，其设计主要包括声音控制、连接端口以及控制按钮等与用户接口相关的内容。

这些设计可以实时调整和监控放大器的工作参数，使用者可以更轻松地使用和控制设备。

通过以上三个部分，完成了OCL音频功率放大器的基本设计方案，并通过实验确认了其输入电平、输出电平、负载阻抗、线性度、信噪比等主要性能指标，以及高。

质量的音频失真和优良的视听效果，达到了实用的应用效果。

本文的研究主要针对OCL音频功率放大器，分析了全面覆盖其主要工作特性的设计要素，并给出了实用的设计思路，以及实验精度调节等具体实现技术，有效解决了放大器在实际应用中的质量问题。

OCL功率放大器报告

OCL功率放大器报告

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。

2 音频功率放大器音频功放的性能指标音频功率放大器的主要作用是向负载提供功率，要求输出功率尽可能大，效率尽可能高。

实用OCL集成音频功率放大器的分析方法

实用OCL集成音频功率放大器的分析方法

161科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION学 术 论 坛采用集成电路ＴＤＡ２０３０构成的实用ＯＣＬ音频功率放大电路，额定功率为１４Ｗ，电源电压为±６Ｖ～±１８Ｖ。

输出电流大，谐波失真和交越失真小。

具有体积小、输出功率大、失真小、接法简单，价格实惠等特点。

广泛应用于汽车立体声收录音机、电脑有源音箱、中功率音响等设备中。

在高校电子技术的课程教学中，ＯＣＬ音频功率放大器工作原理的分析、在工程技术中的应用及实操技能的培养，是电子技术课程教学改革的重难点。

因此掌握音频功率放大电路的分析方法尤为重要。

1 TDA2030构成的实用OCL 音频功放电路如图１所示是采用集成电路ＴＤＡ２０３０构成的实用ＯＣＬ音频功率放大电路。

ＴＤＡ２０３０是常用的音频功率放大电路集成电路，有五个引脚。

2 电路的分析方法和步骤集成电路音频功率放大器的分析方法和步骤如下。

（１）判断放大器类型，确定是ＯＴＬ还是ＯＣＬ、ＢＴＬ功率放大器。

（２）了解各引脚作用，为电路分析预备。

（３）电源引脚、接地引脚的外电路分析。

（４）交流信号传输分析。

（５）主要元器件的作用分析。

2.1功率放大器类型的判断方法电路中采用正负电源供电，且扬声器ＲＬ与集成电路之间直接连接，依据这两点可以确定为ＯＣＬ功率放大器。

2.2集成电路TDA2030引脚作用的分析引脚１：同相信号输入引脚，用来输入音频信号。

１脚上信号相位与输出引脚４的信号相位相同。

引脚２：反相信号输入引脚，又称负反馈引脚，用来接入负反馈电路。

引脚３：负电源引脚，接入负极性直流电压；采用正极性单电源供电时，引脚３改为接地，接电路中的地线。

引脚４：信号输出引脚，输出经过功率放大的音频信号，送入扬声器ＲＬ。

引脚５：正电源引脚，接直流电压供给电路，供直流电路内部使用；采用负极性单电源供电时，引脚５改为接地。

2.3交流信号传输电路分析交流信号在放大器中的传输过程：音频输入信号Ｕｉ→输入端耦合电容Ｃ１→ＴＤＡ２０３０的１脚→ＴＤＡ２０３０内部的功率放大→ＴＤＡ２０３０的４脚→送入扬声器ＲＬ。