低频功率放大器
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一、实验目的1. 理解低频功率放大器的基本原理和电路组成;2. 掌握低频功率放大器的调试方法;3. 测试和分析低频功率放大器的主要性能指标;4. 培养动手实践能力和分析问题能力。
二、实验原理低频功率放大器是一种将低频信号放大到足够大的功率,以驱动负载(如扬声器)的电路。
其主要组成部分包括输入级、驱动级和输出级。
输入级负责将微弱的信号放大到一定的幅度;驱动级负责将输入级放大的信号进一步放大,并提供足够的驱动电流;输出级负责将驱动级放大的信号输出到负载。
三、实验仪器与设备1. 低频功率放大器实验电路板;2. 晶体管;3. 负载电阻;4. 信号发生器;5. 交流毫伏表;6. 直流毫安表;7. 示波器;8. 万用表。
四、实验步骤1. 搭建低频功率放大器实验电路,包括输入级、驱动级和输出级;2. 调整电路参数,使放大器工作在最佳状态;3. 测试放大器的静态工作点,包括输出电压和电流;4. 测试放大器的电压放大倍数,分析负载电阻对放大倍数的影响;5. 测试放大器的非线性失真,分析产生失真的原因;6. 测试放大器的带宽,分析电路参数对带宽的影响;7. 测试放大器的效率,分析电路参数对效率的影响;8. 对实验数据进行整理和分析,撰写实验报告。
五、实验结果与分析1. 静态工作点测试:通过调整电路参数,使放大器工作在最佳状态。
测试结果显示,输出电压约为15V,输出电流约为0.5A。
2. 电压放大倍数测试:在输入信号为1V时,输出信号约为10V,电压放大倍数为10。
3. 非线性失真测试:通过调整输入信号幅度,观察输出信号的波形。
当输入信号幅度较大时,输出信号出现失真现象。
分析产生失真的原因是电路参数设置不当,导致放大器工作在非线性区域。
4. 带宽测试:在输入信号频率为20Hz到20kHz范围内,放大器具有良好的带宽。
分析电路参数对带宽的影响,发现适当调整电路元件参数,可以提高放大器的带宽。
5. 效率测试:通过测量输入功率和输出功率,计算放大器的效率。
低频功率放大器实验报告一、实验目的本实验旨在通过设计和制作低频功率放大器,了解放大器的基本原理、特性和工作方式,掌握放大器电路的设计方法和调试技巧。
二、实验原理1. 放大器基本原理放大器是一种将输入信号增加到更高电平的电路。
它可以增加信号的幅度、功率或电压,使得信号能够被更远距离传输或被更多设备使用。
放大器通常由一个输入端、一个输出端和一个控制元件组成。
2. 低频功率放大器的特点低频功率放大器是指工作频率在几千赫兹以下,输出功率在几瓦以下的放大器。
它具有以下特点:(1)输入电阻高;(2)输出电阻低;(3)增益高;(4)线性好;(5)失真小。
3. 放大器电路设计方法(1)选择合适的管子:根据需要选择合适的管子,如双极晶体管或场效应管等。
(2)确定工作点:根据管子参数和负载要求确定工作点。
(3)设计偏置电路:根据所选管子类型和工作点需求设计偏置电路。
(4)确定放大器电路拓扑结构:根据需求选择合适的放大器电路拓扑结构。
(5)计算元件参数:根据所选拓扑结构和工作点计算元件参数。
(6)布局和布线:根据设计要求进行布局和布线。
三、实验步骤1. 放大器电路设计本次实验采用晶体管作为放大器管子,以共射极放大器为基础,设计低频功率放大器电路。
具体步骤如下:(1)选择晶体管型号;(2)根据晶体管参数和负载要求确定工作点;(3)设计偏置电路;(4)选择合适的耦合电容和旁路电容;(5)计算元件参数。
2. 低频功率放大器制作按照设计要求进行元件选配、布局和布线,制作低频功率放大器。
3. 低频功率放大器测试将信号源接入输入端,将示波器接入输出端,调节偏置电位器使得输出波形不失真。
测量并记录输入信号幅度、输出信号幅度、增益等数据,并对数据进行分析和比较。
四、实验结果与分析经过测试,本次实验制作的低频功率放大器实现了预期的功能。
在输入信号频率为1kHz、幅度为10mV的情况下,输出信号幅度为1.2V,增益为120倍。
在输入信号频率为10kHz、幅度为10mV的情况下,输出信号幅度为1.0V,增益为100倍。
低频功率放大器报告低频功率放大器是一种常用的电子器件,可以将低频信号放大到足够大的电平,以便可以被人类感知和使用,例如放大音频信号,使其可以驱动扬声器。
在本报告中,我们将介绍低频功率放大器的原理、分类、设计和应用。
低频功率放大器是一种将低频信号进行放大的电子电路,它的输入信号频率一般在几十赫兹到几千赫兹之间。
低频功率放大器的工作原理其实就是利用晶体管的放大作用,将微弱的低频信号放大到足够大的电平,以便可以驱动扬声器等负载电路。
其中,晶体管是一种将小信号放大的器件,它可以起到放大、开关、调整电压和反向保护等多种作用。
低频功率放大器可以根据其输出类型和电路结构进行分类,下面介绍三种常见的低频功率放大器。
1. A类放大器A类放大器是一种线性放大器,它的输出电信号与输入信号具有相同的波形,只是幅度不同。
A类放大器的效率较低,通常在30%以下,因为其需要持续地工作,而且其输入和输出电路具有低阻抗。
因此,A类放大器需要较强的驱动能力,才能达到预期的放大效果。
B类放大器是一种开关放大器,它的输出电信号只有在输入信号取相应的信号范围内时才会出现,这就意味着B类放大器具有较高的效率,通常在70%以上。
然而,B类放大器由于存在开关失配和过渡区域等问题,会产生失真和色差,并需要非常精密的电路设计和制造。
AB类放大器是一种线性和开关放大器的混合体,它融合了A类放大器的线性工作和B 类放大器的高效能量转化。
AB类放大器的效率比A类放大器高,比B类放大器低,通常在45%以上。
AB类放大器是一种在功率、效率和失真之间平衡的理想选择,因为它既可以满足高质量音频的需求,又可以提供高效的电源驱动功率。
低频功率放大器可以由模拟、数字和混合信号电路设计,其中模拟电路设计是最常用的方法。
下面介绍几种常见的低频功率放大器的设计方法。
1. 单端输入、单端输出放大器这是一种简单的低频功率放大器,其输入信号通过耦合电容连接至晶体管的基极,晶体管的发射极连接至电源,输出信号则从晶体管的集电极取出。
低频功率放大器实验报告低频功率放大器实验报告引言低频功率放大器是一种常见的电子设备,用于放大低频信号。
本实验旨在通过搭建低频功率放大器电路并进行实验验证,探究其工作原理和性能特点。
一、实验目的本实验的主要目的是:1. 了解低频功率放大器的基本原理和工作方式;2. 学习搭建低频功率放大器电路的方法;3. 测试低频功率放大器的性能指标,如增益、频率响应等。
二、实验器材和原理1. 实验器材:(列出所使用的器材,如信号发生器、电阻、电容、晶体管等)2. 实验原理:(简要介绍低频功率放大器的工作原理,如输入信号经过放大器电路,经过放大后输出)三、实验步骤1. 搭建低频功率放大器电路:(详细描述电路的搭建步骤,包括所使用的元件和其连接方式)2. 连接信号发生器和示波器:(将信号发生器连接到放大器的输入端,将示波器连接到放大器的输出端)3. 调节信号发生器和示波器:(调节信号发生器的频率和幅度,观察示波器上的输出信号)4. 测量和记录数据:(测量和记录放大器的增益、频率响应等数据,可以使用示波器和其他测量仪器)四、实验结果和分析1. 实验数据:(列出实验测得的数据,如输入信号频率、幅度,输出信号频率、幅度等)2. 数据分析:(根据实验数据进行分析,计算并比较放大器的增益、频率响应等性能指标)3. 结果讨论:(对实验结果进行讨论,分析可能的误差来源,探讨实验结果与理论预期的一致性)五、实验总结1. 实验心得:(简要总结实验过程中的体会和收获,如对低频功率放大器的理解加深,实验操作技巧的提升等)2. 实验改进:(提出对实验的改进意见,如增加测量数据的次数,使用更精确的测量仪器等)3. 实验应用:(探讨低频功率放大器的实际应用领域,如音频放大器、通信设备等)结语通过本次实验,我们对低频功率放大器的原理和性能有了更深入的了解。
实验结果与理论预期相符,验证了低频功率放大器电路的可靠性和稳定性。
通过实验的过程,我们也提高了实验操作技巧和数据分析能力,为今后的学习和研究打下了基础。
低频功率放大器
低频功率放大器是一种用于放大低频信号的电子器件。
它主要用于音频放大器、音响系统、小功率音频输出、低频信号传输和低频调制等应用中。
低频功率放大器一般采用晶体管、场效应管或功率放大器集成电路(IC)等作为放大元件。
它们具有低噪声、低失真和高稳定性的特点,能够实现高质量的音频放大。
低频功率放大器通常具有以下特性:
1. 低频放大范围广:通常能够放大几十赫兹到几千赫兹的低频信号;
2. 低功率消耗:功率消耗一般在几瓦以下;
3. 低噪声和低失真:能够保持信号质量,避免失真和噪声的产生;
4. 高稳定性:能够在不同温度和电压变化下保持稳定的放大性能;
5. 电路保护功能:可以防止过流、过热、过压等情况对放大器造成损坏。
低频功率放大器广泛应用于音频设备、小型音响系统、无线传输系统、低频调制、声音放大等领域。
低频功率放大器工作原理一、引言低频功率放大器是一种电子设备,用于将低频信号放大到更高的功率水平。
它在许多应用中起着重要的作用,包括音频放大、通信系统和传感器等。
本文将详细介绍低频功率放大器的工作原理。
二、基本原理低频功率放大器的基本原理是利用放大器电路将输入信号放大到所需的功率水平。
它通常由几个关键组件组成,包括放大器芯片、电源和输入/输出接口。
下面将详细介绍每个组件的功能和工作原理。
2.1 放大器芯片放大器芯片是低频功率放大器的核心部件,它决定了放大器的放大倍数和功率输出能力。
常见的放大器芯片包括晶体管、场效应管和运算放大器等。
这些芯片具有不同的特性和工作原理,但它们的基本功能都是将输入信号放大到更高的功率水平。
2.2 电源电源是为放大器提供所需电能的装置。
低频功率放大器通常使用直流电源,它可以将交流电转换为直流电,并提供所需的电压和电流。
电源的稳定性对于放大器的正常工作非常重要,因为电源的不稳定性可能会导致输出信号失真或功率波动。
2.3 输入/输出接口输入/输出接口是低频功率放大器与其他设备连接的界面。
输入接口接收来自信号源的低频信号,并将其传递给放大器芯片进行放大。
输出接口将放大后的信号传递给负载,例如扬声器或其他外部设备。
输入/输出接口通常包括耦合电容和电阻等元件,用于匹配不同设备之间的阻抗。
三、低频功率放大器的工作原理低频功率放大器的工作原理可以分为几个步骤,包括输入信号放大、功率放大和输出信号传递。
下面将详细介绍每个步骤的过程和关键技术。
3.1 输入信号放大输入信号放大是低频功率放大器的第一步,它通过放大器芯片将输入信号放大到所需的水平。
放大器芯片可以根据不同的输入信号进行调整,以实现不同的放大倍数。
在这个阶段,输入信号经过放大器芯片后,其幅度得到增加,但功率仍然较低。
3.2 功率放大功率放大是低频功率放大器的核心步骤,它通过放大器芯片将输入信号的功率增加到所需的水平。
在这个阶段,放大器芯片会消耗一部分电能,并将其转化为输出信号的功率。
01 Chapter定义应用低频功率放大器的定义和应用01020304033. 元器件选择011. 确定设计需求和目标022. 选择合适的放大电路拓扑结构6. 测试与调试7. 文档编写02 Chapter电压跟随器设计偏置电路设计输入阻抗匹配030201电流放大设计驱动能力增强失真度控制功率输出设计输出级的负载通常是扬声器等低阻抗设备,因此需要进行输出阻抗与负载的匹配设计。
负载匹配保护电路设计03 Chapter增益带宽积和转换速率增益带宽积转换速率输出功率输出功率是功率放大器驱动负载的能力,通常以分贝(dB)为单位表示。
在低频功率放大器的设计中,提高输出功率可以通过增加电源电压、优化输出级电路等方式实现。
失真度失真度衡量放大器输出信号与输入信号的差异,包括谐波失真、交越失真等。
在低频功率放大器的设计中,降低失真度是关键目标之一。
这可以通过采用线性度更好的放大器件、改进偏置电路、降低工作温度等方式实现。
输出功率与失真度效率与线性度效率效率是指功率放大器输出功率与输入功率的比值,表示放大器将输入功率转换为输出功率的能力。
在低频功率放大器的设计中,提高效率有助于降低能耗,实现节能环保。
提高效率的方法包括采用开关类功放、Doherty功放等高效功放架构。
线性度线性度衡量放大器输出信号与输入信号之间的线性关系。
在低频功率放大器中,线性度直接影响信号的保真度。
改善线性度可以通过使用高线性度的放大器件、采用负反馈技术、预失真技术等方法来实现。
04 Chapter电路仿真与设计验证仿真软件选择01电路搭建与参数设置02仿真结果分析03电路板制作实际电路搭建与调试元器件选择与采购电路板制作与测试验证结果分析与设计改进建议测试数据收集设计改进建议THANKS。
低频功率放大器实验报告(共)doc(一)引言概述:低频功率放大器是电子工程中常见的一种电路,其主要作用是将输入信号放大到一定的功率级别。
本实验报告将对低频功率放大器进行研究和实验,并整理出以下五个大点进行阐述。
正文:一、低频功率放大器的基本原理1.低频功率放大器的定义和作用2.低频功率放大器与其他功率放大器的区别3.低频功率放大器的工作原理简介4.低频功率放大器的常见电路结构5.低频功率放大器的特点和应用领域二、低频功率放大器的电路设计1.电路设计的基本流程2.选择合适的放大器电路拓扑3.硬件设计考虑因素4.电路参数的优化方法5.仿真软件在低频功率放大器设计中的应用三、低频功率放大器的实验步骤1.实验所需器材和元件的准备2.组装电路板的步骤3.连接电路的方法和注意事项4.实验中所需仪器的使用方法5.实验步骤的具体操作和测量方法四、低频功率放大器实验结果与数据分析1.实验中所得的电流、电压等数据记录2.不同输入信号下的输出功率测量3.实验结果与设计参数之间的对比分析4.实验中可能存在的误差和改进措施5.实验结果对低频功率放大器设计的指导意义五、低频功率放大器的改进与展望1.现有低频功率放大器的局限和不足2.针对不足之处的改进方向和方法3.新型低频功率放大器的发展趋势4.低频功率放大器在未来的应用前景5.对本实验的总结和建议总结:通过本实验,我们对低频功率放大器的基本原理、电路设计、实验步骤和结果进行了详细的研究和分析。
通过对实验数据和理论参数的对比分析,我们得出了一些改进和优化低频功率放大器的方法和方向。
未来随着科技的发展,低频功率放大器在各个领域将有更广阔的应用前景。
本实验的过程使我们对低频功率放大器有了更深刻的理解,也为以后的研究和应用提供了有益的参考。
低频功率放大器工作原理低频功率放大器是一种可以将输入信号放大到较大幅度的电子设备,它在音频放大、功率放大和RF信号放大等领域都有应用。
低频功率放大器一般采用晶体管或管子作为放大元件,其工作原理是将输入信号经过放大电路的放大作用后,输出信号的幅度会比输入信号大很多倍。
低频功率放大器的工作原理,可以简单地分为两个过程:放大和输出。
放大是指输入信号经过放大电路后,输出信号的幅度比输入信号大。
输出是指经过放大后的信号被输出到外部负载上。
在低频功率放大器中,放大过程主要由放大电路实现。
放大电路是由放大器管子或晶体管、电容、电感和电阻等元器件组成的。
当输入信号经过放大电路时,放大器管子或晶体管的基极或栅极会受到电压的变化,从而使其输出电流或电压发生相应的变化。
这样就实现了对输入信号的放大作用。
在放大过程中,电路中的电容和电感起到了很重要的作用。
电容可以对信号进行滤波,去掉高频杂波,保留低频信号。
电感则可以对信号进行放大,增强信号的幅度。
输出过程则是通过输出电路实现的。
输出电路一般由负载、电阻和电容等元器件组成。
当放大过程中的信号被输出到输出电路时,输出电路的电阻和电容会对输出信号进行调整,从而实现对输出信号的功率调节。
在低频功率放大器中,输出功率是一个非常重要的参数。
输出功率越大,说明放大器的功率越强,可以驱动更大的负载。
因此,在设计低频功率放大器时,需要充分考虑输出功率的大小。
低频功率放大器的设计也涉及到一些热问题。
由于放大过程中会产生热量,因此需要考虑散热问题。
在设计低频功率放大器时,需要考虑散热器的大小、散热器的材料、散热器的安装位置等因素。
低频功率放大器是一种非常重要的电子设备,在音频放大、功率放大和RF信号放大等领域都有应用。
其工作原理是通过放大电路对输入信号进行放大,然后通过输出电路将放大后的信号输出到外部负载上。
在设计低频功率放大器时,需要考虑输出功率、散热问题等因素。
学科分类号本科学生电子课程设计论文题目:低频功率放大器姓名罗清学号2006180824院(系)工学院专业、年级 0 6 电子技术教育指导教师兰浩老师2008年9月5日指导教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵满分指导教师实评分选题质量15%目的明确符合要求选题符合专业培养目标,体现学科、专业特点和教学计划的基本要求,达到课程设计论文综合训练的目的。
5理论意义或实际价值符合本学科的理论发展,有一定的学术意义;对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究,具有一定的实际价值。
5 选题恰当题目规模适当,难易度适中;有一定的科学性。
5能力水平50%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料,归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。
10 综合运用知识能力能运用所学专业知识阐述问题;能对查阅的资料进行整理和运用;能对其科学论点进行论证。
10 研究方案的设计能力整体思路清晰;研究方案合理可行。
5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段(如计算机、实验仪器设备等)进行实验、实践并加工处理、总结信息。
20外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目(特殊专业除外)体现一定的外语水平。
5设计论文35% 写作水平论点鲜明;论据充分;条理清晰;语言流畅。
15 写作规范符合学术论文的基本要求。
用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。
10 论文篇幅5000字左右。
10 实评总分成绩等级指导教师评审意见:指导教师签名:说明:评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级,实评总分90—100分记为优秀,80—89分记为良好,70—79分记为中等,60—69分记为及格,60分以下记为不及格。
第1章绪论1.1电子技术发展现状1.2 模拟电路中低频功放电路的发展现状低频功放电路大多数使用在音响技术上,所以说低频功放电路的发展历史就是音响技术的发展历史,音响技术的发展历史可以分为电子管、晶体管、集成电路、场效应管四个阶段。
1906年美国人德福雷斯特发明了真空三极管,开创了人类电声技术的先河。
1927年贝尔实验室发明了负反馈技术后,使音响技术的发展进入了一个崭新的时代,比较有代表性的如"威廉逊"放大器,较成功地运用了负反馈技术,使放大器的失真度大大降低,至50年代电子管放大器的发展达到了一个高潮时期,各种电子管放大器层出不穷。
由于电子管放大器音色甜美、圆润,至今仍为发烧友所偏爱。
60年代晶体管的出现,使广大音响爱好者进入了一个更为广阔的音响天地。
晶体管放大器具有细腻动人的音色、较低的失真、较宽的频响及动态范围等特点。
在60年代初,美国首先推出音响技术中的新成员--集成电路,到了70年代初,集成电路以其质优价廉、体积小、功能多等特点,逐步被音响界所认识。
发展至今,厚膜音响集成电路、运算放大集成电路被广泛用于音响电路。
70年代的中期,日本生产出第一只场效应功率管。
由于场效应功率管同时具有电子管纯厚、甜美的音色,以及动态范围达90dB、THD<0.01%(100kHz时)的特点,很快在音响界流行。
现今的许多放大器中都采用了场效应管作为末级输出。
音响技术的发展经历了电子管、晶体管、场效应管的历史时期,在不同的历史时期都各有其特点。
预计音响技术今后的发展主流为数字音响技术。
音响行业技术和市场发展现状技术发展概况单纯从技术应用的角度上看,国内专业音响产品的研发,设计及制造技术已达到相当高的水平.其中,模拟音响产品的技术和质量水平已可与国外知名品牌相提并论,只是在数字音响产品上尚需进一步努力.在产品性能上,国内主要厂家生产的调音台和功放产品的的方案设计合理性,电性能技术参数指标以及内外功能的设置等主要方面的测试分析结果,都与国外知名品牌的产品相差无几;并且,国内正规大厂对产品的出厂质量相当重视,为把住产品运行的稳定性和可靠性的关口,有载运行8小时以一的老化试验程序已得到了普遍的设置.近些年,半导体行业新材料和新技术应用的不断深入,国外相关厂商为国内专业音响行业所使用的晶体管及集成电路等元器件的质量水平,也基本实现了与国外主流水平的同步.在产品的制造工艺上,国内主要厂家的产品在个别方面存在一定的不足,比较明显的是有些厂家的机械设备的工艺性能相对较差,机械加工原料的选材不够严格,产品的表面处理工艺的技术水平有待进一步提高.此外,一些厂家的产品外包装过于脆弱,很难经受中远途运输的考验,从而导致产的开箱合格率较低,还有些厂家只是一味地追求产品的电性能的高低,而严重忽视了设备工艺性的重要性.国内主要厂家的专业音性产品的使用性,总体上值得肯定的,但也有个别厂家为压缩产品成本,在一些机械器件的选购上偷工减料,从而影响到产品电性能的充分发挥,给用户留下了不好的印象,最终的结局,说近了就是损坏了企业自身的形象,说远了就是给国内专业音响制造行业抹下不小的败笔.市场发展现状经过多年的发展,中国内地逐渐成为专业音响产品的重要制造基地.尤其在广东地区,涌现出一大批朝气蓬勃的企业,它们具有独立知识产权的技术研发能力,拥有现代化的厂区厂房,先进的数控加工生产设备以及大量的研发技术队伍的产业工人,在生产过程中实施严格的全员全过程质量管理体系.不可否认的是,国内主流厂家产品的综合水平,与行业高档的国外知名品牌相比,还存在一定的差距.世界专业音响业界对中国制造的认知水平比较高,但认可程度尚低.造成这一局面的一个重要原因在于,国内大量电子制造企业,基本没有对自身品牌形象的建立和维护的诉求,只是一味地追逐为国外知名品牌代工组装的订单.中国的专业音响产品已走出国门,但真正融入国际市场,还需要一定时日,在这个过程中,行业内上规模有实力的厂家应发挥领军作用,建立和维护好民族品牌,逐步拓展出更广阔的国际市场.日前来看,国内专业音响行业的市场形势正处在新一轮的上升阶段中,行业整体的利润水平仍保持在较高的位置.由于市场的品牌集中度尚低,国内专业音响行业内的竞争氛围正日趋浓重.用户对选购产品的品牌和技术有了更加明确的严格的要求,行业内优胜劣汰的进程显得愈发严峻.未来数年内,国内专业音响灯光行业的发展趋势已然明朗,企业要想从这一轮实力的竞争中胜出,唯有以技术为纲,以品牌为目,不断积累,不断创新,才能为自身的长远发展奠下坚实的基础.在经历了这一轮风雨的洗礼之后,中国的专业音响行业也会变得更加成熟,日后的发展道路也会走得更加地坦荡.1.2 选题意义1、巩固模拟电子技术基本知识,综合运用所学知识2、掌握模拟电子线路的调试方法,增强工程实践能力和综合分析问题的能力。
3、了解现代功放技术的现状及发展趋势,运用一些先进的技术设计电路。
1.3 本设计的工作……第2章 硬件部分简介2.1 具体方案论证与设计一、解析题目:低频功放要求接8Ω负载,输出功率达到10W 以上,于是可以计算输出电压最大值:VRL Pom Uom 65.1281022≈⨯⨯=∙=要求放大通道在正弦信号输入电压幅度为(5-700)mV ,于是当输入为5mv 时,整个电路的增益:电路整增益需68dB ,于是考虑要进行多级放大。
我们可以把低频功放采用两个模块来实现:前级放大器和后级功率输出放大器。
这就牵涉着增益的分配问题,功放的后级功率输出放大也一般是进行电流的放大,所以可以分配绝大部分的放大。
那么前级就只需承担极小部分的放大,以减小共模信号对电路的干扰。
我们也就想到采用两级放大器来进行放大。
这样我们很快就可以找到设计方案。
二、方案选择:⑴前级放大电路的选择考虑采用集成运放进行前级放大,采用反向比列运算放大,可以稳定输出电压。
电路模型如下:图中电路的增益取决于电阻R7、R8有,Gv= -R8/R7 ⑵后级功率输出放大器的选择因为功放电路的要求在P oK 下的效率≥55%,又要求非线性失真系数≤3%。
为了减小非dB Gv 6810565.12lg203≈⨯=-线性失真就要用到甲乙类功放,但同时会降低效率。
所以这两方面因数必须兼顾,即可采用ocl电路来实现功率放大级。
ocl双电源互补对称电路的机构包括差分放大级、推动级、功率管电流放大。
零漂的大小决定了电路的优劣,又零漂对电路影响最严重的一级是第一级,但由于前级放大倍数不大,所以把差分放大电路放在后级放大的第一级,来有效地减小由于电源波动和晶体管随温度变化所引起的零点漂移。
其差模放大倍数为:Avd=-βRl'/(Rs+rbe)。
电压放大部分中,起到电压放大作用,是功率放大器中要求放大倍数最高的。
功率放大部分,其中二极管D1、D2起到抑制交越失真的作用,整个功率放大部分起到最后的电流放大作用。
⑶保护电路的选择由于信号的输入过大或电路产生的一切不利的因数,使输出电压和电流急剧上升,有可能损坏负载。
电路模型如下:其中R11、Q8、Q9组成过流保护电路。
⑷稳压电源的选择前级放大电路和功率保护电路,后级功率输出放大器由于Uom=12.65V,所以加上功率管的压降就需大于此值,采用正负16电源供电。
2.2 2.2主控芯片的简介集成运放LF347的介绍第3章低频功率放大器的原理3.1电路的原理图和计算⑴前级放大电路采用两级运放,选用性能较好的集成运放,可选用lf347,里面含有四个运放,用其中的一个即可。
前级放大电路,只要求放大8dB。
输入信号的范围是Uim=(5~700)mV,而运算放大器采用的是正16V电源,可以推出第一级的最大放大倍数,Gv1=4dB则输出U1o=(20~2800)mV根据的取值可以确定各个电阻的阻值:R1=1kΩ;R2=3.9 kΩ前级放大器电路原理图1 前级放大器仿真波形图2⑵后级功率输出放大电路输入级Q2、Q3采用差分放大级,起平衡激励作用,因此PNP管Q2、Q3应该严格对称,β也需一样。
选β≥200,fT≥100MHZ。
第二级Q1为电压放大级,它提供大部分电压增益,要求β≥150,fT≥100MHZ,C2是相位补偿电容,防止电路的自激震荡。
末级由Q4、Q5和Q6、U4分别构成NPN和PNP复合管互补输出,要求功率管前的三极管β≥100,fT≥100MHZ,功放管Pcm>3W,β≥30,fT≥20MHZ。
Ocl电路要求中点电位达到0V,以致在没有输入信号时没有输出对负载的干扰。
如果中点电位不为零,可以调节滑动变阻器R2使其为零。
令复合管的微导通电压为1V左右,那么D1和R5之间电压可以知道为1V左右,再令电压放大管的Ic为7mA,可以计算出R4的阻值为: R5=(Vcc-1)/(7×10-3)=2.14K 此电路全部采用直流偶合,所以静态之间相互牵制。
所以差分电路的静态和,其他一些参数可通过访真获得。