下载文档原格式
100w的分立元件d类功放100w的分立元件D类功放D类功放是一种高效能的音频功放器件，常用于音响设备、汽车音响等领域。
它的名称中的“D”代表数字式，意味着它采用数字信号处理技术来提供更高的功率效率和更低的失真。
这使得D类功放成为音频设备中的首选，尤其是在需要高功率输出的情况下。
100w的分立元件D类功放是一款具有出色音质和高功率输出的音频功放器件。
它采用分立元件的设计，即将电路中的每个组件都分开制造和组装，以确保电路的稳定性和可靠性。
这种设计使得功放器件具有更好的散热性能和更低的温度漂移，从而提供更加稳定和可靠的音频输出。
与传统的A类功放相比，D类功放具有更高的功率效率。
它采用了PWM（脉冲宽度调制）技术，将音频信号转换为脉冲信号，然后通过开关管控制输出。
这种设计使得功放器件能够更有效地利用电源能量，减少能量的浪费，提供更大的输出功率。
除了高效能，100w的分立元件D类功放还具有出色的音质表现。
它采用了高精度的数字信号处理技术，能够准确地重现音频信号。
同时，D类功放的失真率也较低，能够提供清晰、透明的音质，使得音乐更加动听。
100w的分立元件D类功放还具有较低的功耗和较小的尺寸。
由于其高功率输出效率，功放器件的热量较少，因此不需要大型散热器。
这使得器件的尺寸较小，适用于紧凑空间的安装。
同时，低功耗的设计也使得功放器件更加节能环保。
100w的分立元件D类功放广泛应用于各种音响设备和汽车音响中。
在音响设备中，它能够提供高保真的音质和大功率输出，满足用户对音乐的高要求。
在汽车音响中，它能够为车内提供震撼的音乐体验，让驾驶者和乘客享受到更加真实、逼真的音乐享受。
100w的分立元件D类功放是一种高效能、高音质的音频功放器件。
它通过采用数字信号处理技术和分立元件的设计，提供了更高的功率效率和更好的音质表现。
无论是在音响设备还是汽车音响中，它都能够为用户提供出色的音乐体验。
相信随着技术的进步和市场的需求，100w的分立元件D类功放将在音频领域继续发挥重要的作用。
详解分立元器件OTL功率放大器电路图2-46所示是分立元器件构成的OTL功率放大器。
OTL功率放大器采用互补推挽输出级电路。
OTL功率放大器种类较多，这里以OTL音频功率放大器为例，详细介绍这种放大器的工作原理。
图2-46 分立元器件构成的OTL 功率放大器电路中，VT1构成推动级放大器;VT2和VT3构成互补推挽输出式放大器，VT2是NPN型三极管，VT3是PNP型三极管。
直流电路分析电路中，推动级与功放输出级之间采用直接耦合电路，所以两级放大器之间的直流电路相互影响。
这一放大器的直流电路比较复杂，分成以下几个部分分析。
1.电路启动分析接通直流工作电源瞬间，+V经R2和R3给VT2基极提供偏置电压，使VT2发射极有直流电压，这一电压经R4和R1分压后加到VT1基极，给VT1提供静态直流偏置电压，VT1导通。
VT1导通后，其集电极(C点)电压下降，也就是VT3基极电压下降，当放大器输出端A点电压大于C点电压时，VT3也处于导通状态，这样电路中的3只三极管均进入导通状态，电路完成启动过程。
2.静态电路分析接通直流电源瞬间，很快放大器进入稳定的静态，此时A点电压等于直流电源电压+V的一半，如果+V等于12V，放大器输出端(A点)的直流电压等于6V。
这是OTL功率放大器的一大特征，了解和记住这一点对检修OTL功率放大器很有用，如果测量A点电压不等于+V的一半，说明OTL功率放大器已经出现故障。
3.VT2和VT3直流电压供电电路分析对直流电流而言，VT2和VT3是串联的，所以只有+V的一半加到了每只三极管的集电极与发射极之间，而不是+V的全部。
功率放大器中，电路的直流工作电压大小直接关系到放大器的输出功率大小，+V愈大放大器的输出功率愈大。
所以，对于OTL功率放大器而言，由于每只三极管的有效工作电压只有+V的一半，要求有更大的直流工作电压+V才能有较大的输出功率，这是OTL功率放大器电路的一个不足之处。
OCL分立元件功率放大电路的安装与调试原理分析OCL (Output Capacitor-Less) 分立元件功率放大电路是一种常见的用于音频放大的电路。
它广泛应用在音频功放、音箱等设备中。
下面将对OCL 分立元件功率放大电路的安装与调试原理进行详细分析。
1.安装电路元件：首先，需要准备和安装电路所需的各种元件，包括电容、电阻、晶体管、电感等。
这些元件的选用和连接方式对于电路的正常工作至关重要。
在选择元件时，需要根据电路的要求选择合适的额定值和参数，确保元件能够承受电路中的电压、电流等。
在安装元件时，需要注意元件的引脚连接方式和方向，确保元件正确连接，防止引脚接触不良或短路等问题。
2.连接电路：连接电路时，需要按照电路图的要求将各个元件正确连接。
在连接电路时，需要注意信号线和电源线之间的布线方式，尽量避免信号线和电源线的交叉干扰。
同时，还需要留意电线的长度，尽量保持信号线和电源线的长度相等，以减少传输过程中的信号损失。
3.进行电源供应：在连接电路完成后，需要接入适当的电源供应，以提供电路所需的工作电压和电流。
在接入电源时，需要注意电源的极性和电压等级，确保电源的正负极正确连接，防止电源短路。
4.进行调试：在进行调试之前，需要先对电路进行检查，确保连接正确、没有短路或接触不良等问题。
调试过程中，可以使用示波器、信号发生器等仪器，对电路进行测量和分析。
首先可以通过检查电源电压是否正常，确保电路能够正常供电。
然后可以输入一定频率和幅度的信号，检查信号是否能够正确放大输出。
在调试过程中，需要根据实际情况调整电路中的元件数值、增益等参数，以获得期望的电路性能。
5.进行性能测试：在完成电路的调试后，需要进行性能测试，以验证电路的放大功率、频率响应、失真程度等指标是否满足要求。
可以使用电子负载、频率分析仪等设备对电路输出进行准确的测量和分析。
通过对性能的测试，可以进一步调整电路中的元件参数，优化电路性能。
通过以上的安装与调试步骤，可以确保OCL分立元件功率放大电路能够正常工作并达到预期的性能要求。
集成功率放大器件或分立元件放大电路的比较摘要：功率放大电路通常由集成功率放大器件或分立元件放大电路组成，两者各有优缺点。
就如何正确地利用两种不同电路原理、调试、性能、结果加以分析比较。
关键词：互补对称OCL电路；输出无变压器功率放大器BTL；甲乙类；分立元件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甲乙类，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。
?1分立元件组成功率放大器图1为一个由分立元件构成的直流化的互补对称OCL电路。
电路由差分放大级、电压推动级和复合输出级构成。
本电路引入了直流负反馈电路，一般功放中由于存在反馈电容，限制了低频响应，为了消除这种不利影响，只有增大反馈电容，但电容较大，会使电路不稳定。
该电路取消了反馈电容，彻底解决了这一矛盾。
同时，通过射级电阻引入本级负反馈，明显改善了本级性能并简化了电路。
输出级工作在甲乙类状态，既顾及了效率，也保证元件的线形工作状态。
差分管放大倍数等于200，两管相差要非常小。
电压推动管放大倍数等于80。
在此条件下，加以性能优良的稳压电源提供能量和偏置，最后对整个电路加以调试。
可测得：当前置输入20 mV时，输出功率＞12 W。
该电路应注意非线形失真及噪声的减小，最终调试较复杂。
但电路只有基本放大电路，因此功能扩展余地很大。
2集成功率放大器电路现在市场上有许多性能优良的集成功放芯片，如双运放NE5532，TDA2040，LM1875，TDA1514等。
经典的分立元件功放电路经典的分立元件功放电路是一种常用的音频放大电路，用于将低功率的音频信号放大为较高功率的音频信号，以驱动扬声器产生高质量的音频输出。
以下是关于分立元件功放电路的十个例子：1. 单级共射式功放电路：这是最简单的功放电路之一，由一个NPN 型晶体管和几个电阻组成。
它具有较高的电压增益和较低的输入阻抗，适用于低功率应用。
2. 双级共射式功放电路：这种电路在单级共射式功放电路的基础上增加了一个额外的共射级，以提高电压增益和输出功率。
它在音频放大领域广泛应用。
3. 压控放大器（VCA）：VCA是一种特殊的功放电路，它具有可以通过控制电压来调节增益的特点。
它常用于音频处理和音量控制应用。
4. 互补对称功放电路：这种电路由NPN型和PNP型晶体管组成，可以提供高质量的音频放大效果。
它具有较低的失真和较高的稳定性。
5. A类功放电路：A类功放电路通过将音频信号直接放大，不进行任何切割或变换，以实现较高的音频质量。
它的效率相对较低。
6. AB类功放电路：AB类功放电路是A类功放电路和B类功放电路的结合，既具有较高的音频质量，又具有较高的效率。
它广泛应用于音频设备中。
7. D类功放电路：D类功放电路使用数字开关技术，通过将音频信号转换为脉冲宽度调制（PWM）信号，然后再进行放大，以实现高效率和低功耗。
8. 功率放大器：功率放大器是一种专用的功放电路，用于放大较高功率的音频信号，以驱动大功率扬声器。
它通常需要较大的散热器来散热。
9. 音频放大器：音频放大器是一种专用的功放电路，用于放大音频信号的幅度，以实现较大的音量和更好的音质。
它在音响系统中起着关键作用。
10. 无负反馈功放电路：无负反馈功放电路是一种特殊的功放电路，它不使用负反馈来稳定放大电路，而是通过优化电路设计和选用高质量的元件来实现高性能的音频放大效果。
以上是关于经典的分立元件功放电路的十个例子。
这些电路在音频放大领域发挥着重要作用，具有不同的特点和适用范围。
用分立元件设计放大器教程一、功率放大器基本电路特点互补对称式OTL功率放大器基本电路如图①所示。
其中：C1为信号输入偶合元件，须注意极性应于实际电路中的电位状况保持一致。
R1和R2组成BG1的偏置电路，给BG1提供静态工作点，同时也在整个电路中起到直流负反馈作用。
要求通过R1的电流大于BG1的基极电流至少5倍，按照β为100、Ic1为2mA计算，R1应不大于6k，故给定为5.1k；C1因此也相应给定为22μ，它对20Hz信号的阻抗为362Ω；R2需根据电源采用的具体电压确定，约为R1（E/2-0.6）/0.6，按照32V电压值应取为约120K，确切值通过实际调试使BG1集电极电压为15.4V来得到。
C2与R3构成自举电路，要求R3×C2＞1/10、（R3＋R4）×Ic1＝E/2－1.2，因R4是BG1的交流负载电阻，应尽可能取大一点，R3一般取在1k之内。
按照32V电源电压值和Ic1为2mA 进行计算，R3与R4之和为7.2k，实际将R3给为820Ω、R4给为6.8k，Ic1则为1.94mA；C2因此可取给为220μ。
R5和D是BG2、BG3互补管的偏置电路元件，给BG2、BG3共同提供一个适当静态工作点，在能够消除交越失真情况下尽量取小值，根据实验结果一般取在3mA～4mA；改变R5阻值可使BG2与BG3的基极间电压降改变而实现对其静态工作的调整，与R5串联的D是为了补偿BG2、BG3发射结门坎电压随温度发生的变化，最好采用两只二极管串联起来补偿互补管发射结门坎电压随温度发生的变化，使互补管静态工作点稳定。
简化电路中省略使用一只二极管。
并联在BG2、BG3基极间的C4，可使动态工作时的ΔUAB减小，一般取为47μ；C3是防止BG1产生高频自激的交流负反馈电容，一般取为47P～200P。
BG1起电压放大作用，在该电路中被称为激励级，要求Buceo＞E、Iceo≤Ic1/400＝5μA、β＝100～200，所以应选用小功率低噪声三极管。
典型OTL音频功率放大器组装与维修场景描述OTL电路的主要特点有是采用单电源供电方式, 输出端直流电位为电源电压的一半；输出端与负载之间采用大容量电容耦合,扬声器一端接地，具有恒压输出特性。
本任务流程如图3－1－1所示。
图3－1－1任务流程图一、实训工具及器材准备完成本次实训任务所需工具及器材见表3－1－1。
表3－1－1拆装与检修动圈式扬声器实训工具及器材准备二、简易OTL音频功率放大器组装（一）电路原理的熟悉图3－1－2简易OTL功放电路原理图1、电路特点本功放电路结构简单，元件易购，成本低廉，原理典型，非常适合初学者组装学习。
电路包括：A.电压放大器：将输入的微小音乐信号加以放大，通常采用共射级放大，图中以VT1、VT2为核心组成的放大电路完成电压放大功能。
B.功率放大：功率放大级电路是用来提高电路的工作效率，通常共射级放大的输出电流很小，所以通过功放部分来推动喇叭。
图中以VT3、VT4为核心组成的电路完成功率放大功能。
C.偏压装置：偏压装置为功率三极管提供正向偏压，使功率放大级电路工作于AB类放大状态，防止产生交越失真。
图中VD5和R8为功放提供偏压，其中VD5具有负温特性，用以补偿功放管因温度升高引起电流增大。
改变R8的阻值可以改变功放管的静态电流。
D.负反馈电路：利用负反馈的特性，控制整个放大电路的增益，提高电路稳定性。
其中R4为放大器提供交直流负反馈，R5、C4对反馈的交流信号起分流作用，改变R4与R5的比值可以改变放大器的增益。
2、电路原理和各元件的作用音量控制：由RP电位器调节，根据串联电路的分压原理知，当旋转电位器时获取的输入电压将发生改变，从而改变了音量的大小。
第一级共射极放大器：由R1、R2、R3、R4、R5、C3、C4、VT1组成。
R1、R2为VT1提供偏置电压，改变二者的比值可以改变功放输出点的电压（正常要求为电源电压的一半）。
C3为输入隔直耦合电容。
R3是VT1的负载电阻，VT1和VT2是直流耦合，通过C3输入的信号经VT1放大后，直接送到VT2进行放大。
UM10155Discrete Class D High Power Audio AmplifierUM10155：分立元件D类大功率音频功放Keywords ：Class D Audio Amplifier, Universal Class D, UcD, PWM Audio Amplifier,High Power Audio.关键词：D类音频放大器，全D类（UcD）, PWM功放，大功率功放Abstract ：This user manual describes the operating instructions and the most important background information of the Philips Semiconductor Discrete Class D High Power Audio Amplifier Demonstrator Board. With proper heatsinking of the Power MOSFETs and a well dimensioned power supply, the PWM amplifier is capable of supplying 200 W of high quality audio power into a 4 Ω loudspeaker.内容摘要：本用户手册描述了飞利浦半导体分立D类高功率音频放大器演示板的操作方法和最重要的背景资料。
在适当的功率管散热器的和很好的供电情况下，这台PWM放大器能提供200 W 高质量音频输出给一个4 Ω的扬声器。
1. Introduction简介The Universal Class D (UcD) version 1.00 demonstrator board implements a 200 W true RMS (into a 4 Ω load) high quality audio power amplifier on a very compact printed-circuit board. The amplifier is built-up of discrete components only, and makes use of Philips patent WO 03/090343.这个1.0版本的全D类功放(UcD)示范板是一个在非常紧凑的PCB板上输出200 W真有效功率(4 Ω负载)的高质量音频功放。
只用三个分立元件自制最简单的实用功放
江苏省泗阳县李口中学沈正中
笔者先用3DD303C等三只分立元件，制作了最简单实用的单管单声道功放，可谓是一款音质优
美、最简单的经典功放。
用电脑音频信号输入单声道，
根据电源电压不同，实测音乐输出
功率约0.1W～4W，整机功耗约0.12W～4.8W。
很适合室内欣赏音乐，也可用于初学者学习单管
放大电路的制作，电路图如
图2所示。
按照图2所示电路，把
100μF电容C、10KΩ可变
电阻R和3DD303C三极管
T三个元件连接好，接上阻
抗为4Ω～16Ω喇叭（或音
箱）L（大口径喇叭效果更好！），再接上1.5～24V直流电源，根据电源电压，通过调整可变电阻R，把三极管的偏置电流调整到接近200mA以下或正常放大工作点即可，然后测出可变电阻R的阻值，换上对应阻值的定值电阻。
当电源电压大于9V时，为了防止三极管过于发热，可适当加散热片。
三极管T也可选用3DD15、3DD200、3DD207、3DD102、3DD303、2N3055等替代3DD303C。
笔者是用3DD303C制作的。
摘要这次的模拟电路课程设计题目为音频功率放大器，简称音频功放，音频功率放大器主要用于推动扬声器发声，凡发声的电子产品中都要用到音频功放，比如手机、MP4播放器、笔记本电脑、电视机、音响设备等给我们的生活和学习工作带来了不可替代的方便享受。
我主要采用了两种方法对其进行了分析和设计，一种利用了A386集成芯片对其进行放大输出，另一种是利用二极管进行偏置的互补对称电路，即分立元件进行设计放大。
期间遇到了不少问题，不过好在在老师的指导，同学的帮助下终于成功调试成功，听到了悦耳的嗡嗡声，设计题目也算比较圆满的完成了。
在设计的过程中，首先对自己的设计思路有个整体的认识，即对音频功率放大器的原理了解，在查阅了很多资料，以及对实验器材有了初步了解以后，利用课本及一些资料上所描述的同相放大电路和甲乙类互补对称功率放大电路的基本知识，通过对两种方法的对比评析确定了下面的课程设计。
总体设计步骤↓↓↓↓1 设计概述1、1音频功率放大器的设计作为模拟电子课程设计课题设计，本课题提出的音频功率放大器性能指标比较低，主要采用理论课程里介绍的运算放大集成电路和功率放大集成电路来构成音频功率放大器。
1、1、1 设计任务和要求采用运算放大集成电路和功率放大集成电路设计音频功率放大器，其要求如下：①输入信号为vi=10mV, 频率f＝1KHz;②额定输出功率Po≥2W；③ 负载阻抗RL =8Ω。
1、1、2 功率放大器的基本原理音频功率放大器实际上就是对比较小的音频信号进行放大，使其功率增加，然后输出。
其原理如图(一)所示，前置放大主要完成对小信号的放大，使用一个同向放大电路对输入的音频小信号的电压进行放大，得到后一级所需要的输入。
后一级的主要对音频进行功率放大，使其能够驱动电阻而得到需要的音频。
设计时首先根据技术指标要求，对整机电路做出适当安排，确定各级的增益分配，然后对各级电路进行具体的设计。
max Po =8W,输出电压U = L R Po max =8V ，要使输入为10mv 的信号放大到输出的8V ，所需的总放大倍数为800。
分立元件功放电路200w随着电子科技的不断发展，功放电路在音频和射频信号放大方面发挥着重要作用。
分立元件功放电路是音频功放的一种常见形式，其设计精良，能够输出高质量的音频信号。
本文将介绍一种输出功率为200w的分立元件功放电路设计方案，探讨其原理、特点和性能指标。
一、分立元件功放电路原理分立元件功放电路由放大器单元、电源单元和保护单元组成。
其中，放大器单元通常由分立元件（如晶体管、电阻、电容等）组成，通过合理的电路连接和元件参数选择，实现对输入信号的放大。
电源单元提供工作电压和电流，保证放大电路正常工作。
保护单元则用于保护功放电路和外部设备，防止过载、过热和短路等故障。
二、分立元件功放电路200w设计方案1.放大器单元设计本设计采用双极型晶体管作为放大元件，其工作在甲类放大状态，能够提供较高的功率放大。
在电路设计中，需要合理选择晶体管的参数，保证其在工作状态下能够输出稳定的200w功率。
此外，还需考虑输入输出阻抗匹配、稳定性和失真等指标，保证功放电路的性能优良。
2.电源单元设计电源单元应提供稳定的电压和电流输出，保证功放电路在全功率工作时能够正常运行。
为了减小电源波纹和噪声，可以采用滤波电路和稳压电路。
同时，还需考虑功率损耗和效率等因素，选择适合的电源设计方案。
3.保护单元设计为了保护功放电路和外部设备，必须设置过载、过热和短路保护电路。
这些保护电路应能及时检测异常情况，并采取相应的措施，如降低输出功率、切断电源等，确保功放电路和外部设备不会受到损坏。
三、分立元件功放电路200w特点1.高功率输出：本设计能够稳定输出200w的功率，满足大部分音频信号放大要求。
2.高效率：在合理的设计和优质元件选择下，功放电路具有较高的工作效率，能够降低功率损耗和热量产生。
3.优良的音频性能：通过合理的参数选择和稳定的工作状态，功放电路能够输出高质量的音频信号，具有良好的失真和信噪比指标。
四、分立元件功放电路200w性能指标1.输出功率：200w2.频率响应：20Hz-20kHz3.总谐波失真：小于0.1%4.信噪比：大于100dB5.输入阻抗：10kΩ6.输出阻抗：8Ω五、总结分立元件功放电路是一种常见的音频功放形式，具有设计简单、性能稳定、成本低廉的特点。
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 201172020247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：≧20W2、负载：8欧3、电压增益：40dB4、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。
设计课题：音频功率（100W）放大器设计摘要:随着现代电子技术的发展，集成电路被广泛地应用于各类电子电路中。
随着半导体技术的进步，功率放大电路也得到了飞速的发展和应用。
音频功率放大器是功率集成电路的重要组成部分，并且广泛应用于消费类电子产品中。
我国是全球最大的消费类电子商品市场和生产基地，音频功率放大器的需求日益倍增。
因此研究音频功率放大器有着非常重要的现实意义。
本文通过对音频功率放大电路知识和技术指标的学习及研究，并在查阅大量资料的基础上，深入理解功率放大的基本原理以及功放的类型，然后选择不同的方案，比较不同电路之间的性能指标，效率等，最终经过综合考虑设计了一款集成功率BTL放大电路，然后进行仿真调试，实现了100W的音频功率放大，但结合仿真图像信号失真比较明显。
关键字:100W功率放大;OCL电路;BTL电路;multisim软件仿真;TDA2030音频放大器一、设计总体方案1、音频功率放大电路概述音频功率放大器是音响系统中的关键部分，其作用是将传声元器件获得的微弱信号放大到足够的强度去推动放声系统中的扬声器或其他电声元器件，使原声响重现。
其电路一般可分为两部分，前一部分进行小信号电压幅值放大，后一部分采用功率放大器，与扬声器相连。
一般扬声器的阻值较低，仅有8 左右，需要较大的输出电流才能达到较大的输出功率，因此，需要功率放大器提供足够功率，一般电脑的有源音箱大多采用这种方式。
其简单的构成框图如图1-1所示电源模块图1-1音频功率放大器简单的构成框图2、功率放大器的基本原理音频功率放大器实际上就是对比较小的音频信号进行放大，使其功率增加，然后输出。
其原理如图(一)所示，前置放大主要完成对小信号的放大，使用一个同向放大电路对输入的音频小信号的电压进行放大，得到后一级所需要的输入。
后一级的主要对音频进行功率放大，使其能够驱动电阻而得到需要的音频。
设计时首先根据技术指标要求，对整体电路做出适当安排，确定各级的增益分配，然后对各级电路进行具体的设计。
电子电路设计设计题目：音频OCL功率放大器设计专业班级学号学生姓名设计时刻教师评分年月日目录一、设计指标及设计要求................... 错误!未定义书签。
二、设计方案选择与比较................... 错误!未定义书签。
三、系统框图............................................................. 错误!未定义书签。
四、单元电路设计 .................................................... 错误!未定义书签。
（一）、直流稳压电源设计 ................................ 错误!未定义书签。
（二）、前置放大电路设计 ................................ 错误!未定义书签。
（三）、功率放大器设计 .................................... 错误!未定义书签。
五、电路原理总图及原理简述 ................................ 错误!未定义书签。
六、元器件明细表 .................................................... 错误!未定义书签。
七、设计小结............................................................. 错误!未定义书签。
八、参考资料和网站目录 ........................................ 错误!未定义书签。
一、设计指标及设计要求1．采纳全数或部份分立元件2．额定输出功率P0≥8W3．负载电阻R L =8Ω4．失真度 <3%5．设计放大器所用直流稳压电源6．*用Multisim仿真并画图二、设计方案选择与比较依照本课题要求，咱们所设计的低功率放大器应由以下几部份组成：直流稳压电源、前置放大及功率放大。
分立元件OCL功率放大电路原理分析OCL是英文Output Capacitor Less的缩写，意思是没有输出电容器。
OCL功率放大电路一般采用正、负对称的两组电源供电，电路内部直到负载扬声器全部采用直接耦合，中间无输入、输出变压器（人们将不用输入和输出变压器的功率放大电路称为单端推挽电路），也不需要输出电容器，其好处是通频带宽，信号失真最低。
(1)OCL功率放大器的结构组成功率放大器的结构如图1所示。
OCL功率放大电路分为输入级、激励级、功率输出级三级，此外还有为稳定电路工作而设置的负反馈网络和各种补偿电路，有些还设置有过载保护电路。
图2是一种实际的功放电路，早期一些低档功放机器采用了这一电路。
下面结合该电路来认识一下功率放大器的各组成部分。
1)输入级：输入级主要起缓冲作用。
输入级多采用差分对管放大电路（也有采用运算放大电路的），通常引入一定量的负反馈，增加整个功放电路的稳定性和降低噪声。
差分放大器由两个特性相同的放大电路组成，其左、右两管的参数几乎完全相同。
这种电路具有很高的稳定性，能抑制“零点漂移”，保证输出级中点电压的稳定。
有些功放机器的差动管发射极采用恒流源电路，常见的有二极管和三极管组成的恒流源和两个三极管组成的镜像恒流源。
输入级采用小功率管，工作在甲类状态，静态电流较小。
2)激励级：激励级的作用是给功率输出级提供足够的激励电流及稳定的静态偏压，整个功率放大器的增益主要由这一级提供。
多数功放机的激励级采用单管放大电路，也有少数机器采用差分对管放大电路。
这一级常采用恒流源负载，不仅能得到较高的电源抑制特性，而且具有工作状态稳定、线性好、失真度低等优点。
激励级也是用小功率管，工作在甲类状态。
另外，激励级还要为后一级（功率输出级）提供稳定的偏置电压。
功率输出级的偏置电压电路有多种类型。
最简单的偏置电路是由激励管的集电极负载电阻构成的，其热稳定性和稳压性都比较差；有些功放采用恒压偏置电路，即由多个二极管串联而成的稳压钳位电路，使功率输出级的偏置电压保持稳定；而更多的则是采用带温度补偿的恒压偏置电路，这种偏置电路由一个三极管和几个电阻组成。
音频功放要求：1、功率：≥10W（8Ω负载）；2、效率：≥50%；3、带宽：20HZ~20KHZ；4、输入方式：差分；5、电路类型：OCL；一、拟定方案以及模拟仿真1、方案原本为本组四人每人负责一功能块电路的设计与仿真，但因模拟电路理论知识掌握不扎实以至设计时问题不断出现却无从下手解决。
2、经四人商讨改为由网上选择电路图，后期修改参数以达到实验要求。
3、实验电路如下所示：(1)电路组成稳定静态工作点原理上面两个电路均利用热敏电阻RT进行温度补偿。
RT具有负温度系数，其阻值随着温度附录2：三种基本放大电路电路类型比较项目共射极电路共集电极电路共基极电路电路图电压增益AV A v=−βR L′r be+(1+β)R e(R L′=R C∥R L)A v=(1+β)R L′r be+(1+β)R L′(R L′=R C∥R L)A v=βR L′r be(R L′=R C∥R L)V o 与Vi的相位关系反相同相同相最大电流增益AiA i≈βA i≈1+βA i≈α输入电阻R i=R b1∥R b2∥[r be+(1+β)R e]R i=R b∥[r be+(1+β)R L′]R i=R e∥r be1+β输出电阻Ro ≈R c R o=r be+R s′1+β∥R e(R s′=R s=R b)R o≈R c特点及用途1、输出信号与输入信号相位相反；2、电压、电流、功率放大倍数都比较大，输入电阻和输出电阻适中；3、主要用于多级放大器的中间级。
1、输出信号与输入信号相位相同；2、电压放大倍数接近于1，而小于1；3、输入电阻高，输出电阻低，带负载能力强；4、主要用于输入级、输出级和缓冲级。
1、输出信号与输入信号相位相同；2、电压放大倍数与共射级放大电路一样，但电流放大倍数小于1；3、输入电阻很低，输出电阻适中；4、主要用于高频和恒流源电路；一、基本共射极放大电路（1）共射极放大电路中，信号由基极输入，集电极输出；共射极放大电路的电压和电流增益都大于1，输入电阻在三种组态中居中，输出电阻与集电极电阻有关。
适用于低频情况下作多级放大电路的中间级。
如左图，其中BJT是核心元件，起放大作用。
直流电源Us 通过电阻Rs给BJT的发射极提供正偏电压，并产生基极直流电流Ib (常称为偏流，而提供偏流的电路称为偏置电路)。
直流电源U cc 通过电阻RC，并与Ui和Rb配合，给集电极提供反偏电压，使BJT工作于放大状态。
电阻Rc 的另一个作用是将集电极电流的变化转化为电压的变化，再送到放大电路的输出端。
输入信号Vi =0时，放大电路的工作状态称为静态或直流工作状态。
此时，电路中的电压电流都是直流量。
静态时，BJT各电极间的直流电压分别用Ib 、I C 、Vbe、Vce表示，这些电流电压的数值可用BJT特性曲线上的一个确定点表示，该点习惯上称为静态工作点Q。
在放大电路中设置静态工作点是必不可少的。
因为放大电路的作用是将微弱的输入信号进行不失真的放大，为此，电路中的BJT必须始终工作在放大区域。
当Rb1、Rb2的阻值大小选择适当，能满足I1>>IBQ,使I2=I1时，可认为基极直流电位基本上为一固定值，即VBQ =Rb2Vcc/(Rb1+Rb2),与环境温度几乎无关。
在此条件下，当温度升高引起静态电流ICQ (=IEQ)增加时，发射极直流电位VEQ(=IEQRe)也增加。
由于基极电位VBQ基本不变，此外外加在发射结上的电压VBEQ (=VBQ-VEQ)将自动减少，使IEQ跟着减少，结果抑制了ICQ的增加，使ICQ 基本维持不变，达到自动稳定静态工作点的目的。
当温度降低时，各电量向相反方向变化，Q点也能稳定，这种利用ICQ 的变化，通过电阻Re取样反过来控制VBEQ,使IEQ、ICQ基本保持不变的变化的的自动调节作用称为负反馈。
(2)Q点的估算在I1>=IBQ的条件下有VBQ=Rb2*Vcc/(Bb1+Rb2)集电极电流 ICQ =IEQ=(VBQ-VBEQ)/Re=VBQ/Re由此式可见，该电路中集电极静态电流ICQ只与直流电压及电阻Re有关，因此β随温度变化时，ICQ基本不变。
基极电流 IBQ =ICQ/β集电极-射极电压 VCEQ =Vcc-ICQ(Rc+Re)(3)动态性能分析电路的小信号等效电路如所示，则可求的电压增益Av、输入电阻Ri和输出电阻Ro.V o =-βibRl’(式中Rl’||Rl) Vi=Ibrbe+(1+β)IbRe所以Av =V/Vi=-βRL’/[rbe+(1+β)Re]式中负号表示该电路中输出电压与输入电压相位相反。
由于输入电压Vi 在BJT的基极，输出电压V0由集电极取出，发射极虽未直接接共同端，但它既在输入回路中，所以此电路属于共射极放大电路。
接入电阻Re后，提高了静态工作点的稳定性，但增益也下降了，Re 越大，Av下降越多。
为了解决这个矛盾，通常在Re 两端并联一只大容量的电容Ce（称为发射极旁路电容），他对一定频率范围内的交流信号可视为短路，因此对交流信号而言，发射极和”地”直接相连，则电压增益不会下降。
当BJT的基极电位固定，并在发射极电路接一电阻Re ，便可提高输出电阻，以提高电路的恒流特性。
此时有Av =-βRl'/rbev i =ib[rbe+(1+β)Re],ii=ib+iRb=vi/[rbe+(1+β)Re]+vi/Rb1+vi/Rb2所以Ri =Rb1||Rb2||[rbe+(1+β)Re]在集极回路和集电极回路里，根据KVL可得I b (rbe+Rs’)+(ib+ic)Re=0(Rs’=Rs||Rb)V t -(ic-βib)rce-(ib+ic)Re=0由前式得 ib =-Reic/(rbe+Rs’+Re)则有Ro =vt/it=vt/(ic+iRc)=R0’||Rc通常R0’>>Rc，R=Rc.二．共集电极放大电路共集组态放大电路没有电压放大作用，只有电流放大作用，属于同相放大电路，是三种组态中输入电阻最大、输出电阻最小的电路，具有电压跟随的特点，频率特性较好。
常用于做电压放大电路的输入级、输出级和缓冲级。
静态分析由图可知，由于电阻Re 对静态工作点的自动调节作用，该电路的Q点基本稳定。
由直流通路可得Ibq =(VCC-Vbeq)/[Rb+(1+β)Re]I eq =Icq=βIbqVceq=VCC-IeqR动态分析根据电压增益Av、输入电阻Ri的定义，则有A v =v/vi=(1+β)ibRl’/{ib[rbe+(1+βRl’)]}=(1+β)RL‘/[rbe+(1+β)Rl’]式中Rl =Re||RL。
则共集电极放大电路的电压增益Av<1,没有电压放大作用。
输出电压vi和输入电压vi相位相同。
当由小信号模型可得输出电阻R0=Re||[(Rs’+rbe)/（1+β）]上式说明，射极电压跟随器的输出电阻Re 与电阻(Rs’+rbe)/(1+β)两部分并联组成，这后一部分是基极回路（Rs +rbe）折合到射极回路式的等效电阻。
通常有R e >>(Rs+rbe)/(1+β)所以 R0=（Rs+rbe）/(1+β)由R0的表达式可知，射极电压跟随器的输出电阻与信号源内阻Rs或前一级放大电路的输出电阻有关。
由于通常情况下信号源内阻Rs 很小，且R s’<Rs,rbe一般在几百欧至几千欧，而β值较大，所以共集电极放大电路。
为降低输出电阻。
可选用β值较大的BJT。
（1+β）Rl’>>rbe时，A=1，即输出电压v与输入电压vi大小接近相等，因此共集电极放大电路又称为射极电压跟随器。
三.共基极放大电路共基组态放大电路没有电流放大，只有电压放大作用，且具有电流跟随作用，输入电阻最小，电压放大倍数、输出电阻与共射组态相当，属同相放大电路。
常用于高频或宽频带低输入阻抗的场合。
是三种电路中高频特性最好的。
静态分析上图的直流通路与基极分压式射极偏置电路的直流通路是一样的，因而Q点的求法是一样的。
2．动态分析(1)电压增益V 0=-βibRl’vi=-ibrbe于是AV =v/vi=βRl’/rbe式中Rl’=Rc||Rl则只要电路参数选择适当，共基极放大电路也是具有电压放大作用，而且输出电压和输入电压相位相同。
(2)输入电阻RiI i =ire-ie=ire-(1+β)ibire=vi/Reib=-v i /rbe所以Ri=vi/ii=Re||[rbe/(1+β)]则共基极放大电路的输入电阻远小于共射极放大电路的输入电阻。
(3)输出电阻R由上图可得共基极放大电路的输出电阻为R o =Rc由上式可得共基极放大电路的输出电阻与共射极放大电路的输出电阻相同，近似等于集电极电阻。
