模拟电子技术课程设计报告(实用低频功率放大器)

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。

低频功率放大器实验人员：吴科进皮强强刘艳兰实验任务：设计并制作一个低频功率放大器实验要求：（1）输入级使用差分放大器，输出级使用乙类功放电路（2）负载8Ω；（3）输入信号电压为5mV；（4）额定输出功率为POR≥10W；（5）非线性失真≤3% ；（6）电源效率≥55 %；（7）交流噪声功率≤10mW课题分析：因额定输出功率POR≥10W，且负载R=8Ω，则由2=P I R及2/=可知输出电压有效值U≥9V，峰值U≥12.7V，P U R≥1.58A。

输入信号的电而电流的有效值I≥1.12A,峰值各部分电路参数的计算：（1） 电源设定：要求输出电压峰值为13V ,又因有一定的电压损耗,最终设置为 18V .（2） 互补乙类功放部分：用复合管组成的互补乙类功放电路,电阻2R 和16R 起着限制输出电流，吸收TIP31C 和TIP32C 的BE V 值随温度变化的作用，其值太小不能对温度的吸收又太高的期望，但是，该发射极电阻E R 一增大，因发射极电阻的压降，能够输出的最大电压就下降，所以E R 不能太大，是负载的1/10以下，通常只有数欧，在此，取2R =16R =500m Ω。

在输出部分加一个1000uF 电容，起到隔直通交的目的，与负载形成高通滤波器。

（3） 避免交越失真部分：因要求输出电流的峰值为1.58A ，而TIP31C 的电流放大倍数β=20，所以流进前级的TIP31C 基极的交流信号电流的峰值为1.58/20/20=4mA,因此流过8R 的直流电流C I 应大于4mA,但也不能太大，在此选取为100mA ，设流过Tr5集电极的电流为20mA,Tr5的电流放大倍数β=200，则基极电流为0.1mA,因此可设流过3R 和9R 的电流为2mA,因Tr5的 be U =0.7V ,则9R =0.7V/2m A=350Ω，要使TIP31C 与TIP32C 处于微导通则3R 和9R 两端的电压至少为 1.4V ，3R +9R =1.4V/2mA=700Ω,9R =700-3R =350Ω,因此选择9R 为1K Ω的电位器。

课程设计任务书内容摘要音频功率放大器电路是音响系统中不可缺少的重要部分，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。

功率放大器的主要要求是获得不失真或较小失真的输出功率，讨论的主要指标是输出功率、电源提供的功率。

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。

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。

本设计所用的集成电路功率放大器主要有TDA2030a构成，TDA2030a是一块性能十分优良的功率发大集成电路，其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小，内部设有过热保护，外围电路简单，可以做OTL使用，也可做OCL使用。

关键字： OTL功放、OCL功放目录课程设计任务书----------------------------------------------2内容摘要----------------------------------------------------------------3一、设计任务和要求-------------------------------------------------5二、总体方案设计-----------------------------------------------------52.1电路设计方案-----------------------------------------------------5 2.11 集成功率放大器的选择------------------------5 2.12 TDA2030A简介---------------------------------5 2.13 TDA2030A集成功放的典型应用-------------------6 2.14 单电源供电音频功率放大器---------------------72.2电路图-----------------------------------------8三、电路仿真---------------------------------------83.1电路仿真测试-----------------------------------83.2器件选择---------------------------------------9四、电路的安装与调试------------------------------94.1 电路板的焊接与安装----------------------------94.2 电路板的测试---------------------------------10五、总结-----------------------------------------10六、参考文献-------------------------------------11一、设计任务和要求1、采用全部或部分分立元件电路设计一种音频功率放大器。

北邮课程设计实用低频放大电路(总23页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--电子科技与技术专业课程设计实用低频功率放大器设计报告2016年09月12日一.设计要求1.任务设计并制作具有弱信号放大功能的功率放大器，其原理图如下所示2.技术指标1)基本要求在放大通道的正弦信号输入电压幅度为50～700 mV , 等效负载电阻RL为8Ω下,放大通道应满足:a.额定输出功率POR ≥10 W;b.带宽BW ≥(50～10 000) Hz;c.在POR下和BW内的非线性失真系数≤3 %;d.在POR下的效率≥55 %.;e.在前置放大级输入端交流短接到地时,RL = 8Ω上的交流声功率≤10 mW.2)发挥部分a.由外供正弦信号源经变换电路产生正、负极性的对称方波,频率为 1 000 Hz ,上升时间≤1 μs ,峰2峰值电压为200mV. 用上述方波激励放大通道时,在RL = 8 Ω下,放大通道应满足.b.额定输出功率POR ≥10 W;c.在POR下输出波形上升时间和下降时间≤12μs ;d.在POR下输出波形顶部斜降≤2 %;e.在POR下输出波形过冲量≤5 %.二. 方案设计与论证及理论分析计算概述：该电路主要由波形变换电路、前置弱信号放大级、功率放大级以及稳压电源四个模块组成。

在实用电路中，要求多级放大器的末级输出一定功率，以能够向负载提供足够的信号功率，该电路往往由前置放大级和功率放大级组成，前置放大级往往由小信号放大电路组成前置，其主要任务是不失真的提高输入次那好电压或电流幅度以驱动后面的功放，前置放大级的噪声以及失真对整个系统影响非常大，所以要求其具有低噪声、高保真、高增益的特点。

而功放的任务是保证信号失真在允许范围内，输出足够的功率，以驱动负载。

功率放大有两种方式，一种是用分力元件构成OCL 电路，一种是采用专用的集成功放芯片，集成芯片具有工作可靠，外围电路简单保护功能较完善等特点。

--.可修编. 任务书一、设计任务1．已知条件输入电压幅值U im〈0.1V，负载电阻R L=82．指标要求输出功率> 4W，输出电阻>40K ,工作频率20Hz -20KHz。

二、设计要求1．根据设计指标要求进行预设计，确定电路形式，估算元件参数并选择元器件。

2．根据设计的电路利用理论公式，核算有关指标能否达到设计要求。

3. 利用Multisim 软件完成对相关电路模块的仿真分析。

4．按时提交课程设计报告，另画出设计电路图（A3 图纸），完成相应答辩。

三、参考资料1.立主编. 电工学实验指导. ：高等教育，20052.高吉祥主编. 电子技术基础实验与课程设计. ：电子工业，20043.云，等编著.现代电子技术实践课程指导.：机械工业，20034.万臣主编.模拟电子技术基础实验与课程设计. ：电子工业，20015.高吉祥主编.电子技术基础实验与课程设计.：电子工业，2002目录一、设计题目以及要求 (3)二、设计思路 (4)三、OCL电路原理图设计 (6)四、OCL功率放大电路参数确定 (8)五、OCL电路的仿真 (9)六、总结与体会 (15)七、附录 (17)八．参考资料 (18)一、设计题目以及要求1、设计任务1）负载阻抗Ω=8L R ,输入电压幅值U IM ＜0.1V ；2）指标要求输出功率> 4W ，输出电阻>40K , 工作频率 20Hz -20KHz 2、设计要求1）根据设计指标要求进行预设计，确定电路形式，估算元件参数并选择元器件。

2）根据设计的电路利用理论公式，核算有关指标能否达到设计要求。

3) 利用 Multisim 软件完成对相关电路模块的仿真分析。

4) 按时提交课程设计报告，另画出设计电路图（A3 图纸），完成相应答辩。

二、设计思路1.三类OCL互补对称电路特点甲类优点：无交越失真和开关失真，而且谐波分量中主要是偶次谐波，在听感上低音厚实、中音柔顺温暖、高音清晰利落、层次感好缺点：效率低，容易发热和对散热要求高而未能在大功率的放大器中得到广泛应用。

实训报告实训名称：低频/模拟电子技术实习专业：移动通信技术班级： 1012班学号： 07101246 姓名：指导老师：实训时间： 2011.5.23-5.271、学习整机的安装技术与工艺；2、了解扩音机的主要参数及掌握其测试方法；3、提高读整机电路图、电路板图的能力；4、提高手工焊接水平与装配工艺水平；5、学习使用运算放大器，了解运算放大器的主要参数；6、认识元件的封装。

会测试元件的好坏。

7、安装并调试扩音机，会排除可能出现的故障。

8、能测试扩音机的主要参数。

9、列举改进本扩音机的音质几个措施。

功率放大器套件一套、示波器、毫伏表、稳压电源、信号产生器、万用表、失真度测试仪、烙铁、镊子等。

三、实训内容（按时间顺序写）1.23号（周一）上午，房老师给我们分析功放的原理和实训的具体内容和注意事项，同时让同学们对功放原理进行熟悉；2.23号（周一）下午，发放实训必要的元器件，测试元器件的参数及是否有损坏；3.24号（周二），一整天的时间让学生们各自动手对功放进行实物焊接，如果做好的同学可以看书对功放进一步了解，同时总结功放的实验必要资料；4.25号（周三），还没有焊接完毕的同学继续进行焊接和调整，焊接调整好的给老师帮忙调试观察是否成功，并指出实验的不足，以便继续调整；5.26号（周四），到实验室测试直流工作点，关键点的波形，同时老师对仪器的使用进行讲解在测试出波形的同时让同学们掌握必要简单仪器的使用；6.进行总结测试，回答问题，最后老师对本次实训进行总结性点评。

1原理图：功率放大器的组成由前级放大、音调电路、低频放大级、功率放大级及电源。

2静态工作测试点： 名称 IC1 TL084引脚 1234510 78910 11121314电压v 0.05-120.030.03 0.08 0.02-12名称 IC2 TDA2030A IC3 TDA2030A引脚 1234512345电压v0.03-140.01-140.01-140.07143 整机频率响应信号频率 20Hz100 Hz200 Hz1000 Hz2000 Hz10000 Hz20000 Hz输出分贝 10.5 8 4 -2.2 -2.7 -3 -3 相对分贝12.710.26.2-0.5-0.8-0.84 放大幅度：Au=1005 最大输出功率：Pomax=7.2W6 幅频特性：前级放大 音调电路低频 放大 （激励）功率 放大喇叭信号源 电 源模拟电子实训一个星期的时间很快就过了，这虽不是我大学以来第一次真正意义上作出的一个有关电子的作品，却是做的最成功、最满意的一个作品，尽管这个作品很简单，也很普通，但是亲手作出来总是最满意的。

一、课程设计任务及要求1.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2.设计指标①频率响应:20Hz≤f≤20KHz②输出功率:P o > 4w③负载电阻:R L=8Ω④非线性失真尽量小⑤输入信号:U i <0.1v3.设计要求①画出电路原理图②元器件及参数选择③电路的仿真与调试分析设计要求, 明确性能指标；查阅资料、设计方案分析对比。

4.制作要求论证并确定合理的总体设计方案, 绘制结构框图。

5、OCL功率放大器各单元具体电路设计。

总体方案分解成若干子系统或单元电路, 逐个设计, 计算电路元件参数；分析工作性能。

6.完成整体电路设计及论证。

7、编写设计报告写出设计与制作的全过程, 附上有关资料和图纸, 有心得体会。

二、总体方案设计1.设计思路功率放大器的作用是给负载Rl提供一定的输出功率, 当RI一定时, 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, 推动级和输出机等部分组成。

2.OCL功放各级的作用和电路结构特征①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。

②推动级作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, 可采带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。

③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。

《电路与模拟电子技术》课程设计报告低频功率放大器一、摘要低频功率放大器的主要应用是对音频信号进行功率放大，本文介绍了具有弱信号放大能力的低频功率放大器的基本原理、内容、技术路线。

整个电路主要分为稳压电源、前置放大器、功率放大器、波形变换电路共 4 部分。

稳压电源主要是为前置放大器、功率放大器提供稳定的直流电源。

前置放大器主要是实现电压的放大。

功率放大器实现电流、电压的放大。

波形变换电路是将正弦信号变换成规定要求的方波信号。

设计的电路结构简洁、实用，充分利用到了集成功放的优良性能。

实验结果表明该功率放大器在带宽、失真度、效率等方面具有较好的指标、较高的实用性,为功率放大器的设计提供了广阔的思路。

二、关键字前置放大级电路功率放大稳压电源电路波转换电路三、总体设计方案论证及选择根据课设要求, 我们所设计的低频功率放大器应由以下几个部分组成：稳压电路、前置放大、功率放大以及波形变换电路。

下面对每个单元电路分别进行论证：前置放大级：设计要求前置放大输入交流接到地时，RL=8 的电阻负载上的交流噪声功率低于10mw因此要选用低噪音运放。

本装置选用的优质低噪音运放NE5532AI。

设计要求输入电压幅度为5~700mV时，输出都能以P o≥10W满功率不失真输出，信号需放大几千倍，有考虑到运放的放大倍数与通频带的关系，故采用两级放大，增益调节可用电位器手动调节，也可用自动增益控制，但考虑到题目中的“使用”俩字（例如输入信号不是正弦信号，而是大动态音乐信号），本装置采用手动增益调节。

功率放大级：根据设计题目要求，在供原则的功率放大可由分立元件组成，也可由集成电路完成。

由分立元件组成的功放，如果电路选择好，参数恰当，元件性能优越，且制作和调试的号，则性能很可能高过较好的集成功效。

许多优质功放是分立功放。

但其中有一个元件出现问题或是搭配不当，则性能很可能低于一般集成功放，为了不至于因过载，过流，过热等损坏还得加复杂的保护电路。

课程设计课程设计名‎称：模拟电路课‎程设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计时‎间： 2015年‎6月电子信息科‎学与技术专业课程设‎计任务书说明：本表由指导‎教师填写，由教研室主‎任审核后下‎达给选题学‎生，装订在设计‎（论文）首页1、设计任务及‎要求这次的模拟‎电路课程设‎计题目为音‎频功率放大‎器，简称音频功‎放，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。

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。

2、设计方案整体电路的‎设计与工作‎原理是通过‎前置放大器‎的处理，使输入的音‎频信号与放‎大器的输入‎灵敏度相匹‎配，从而使放大‎器适应不同‎的输入信号‎，再通过音量‎控制，输入功率放‎大电路进行‎处理。

同时设计电‎源电路，为前置电路‎和功率放大‎电路提供电‎源，最后得到较‎为理想的信‎号。

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‎1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。

3、模块设计与‎参数计算低频功率放‎大器原理图‎（1）前置放大器‎：音频功率放‎大器的作用‎是将声音源‎输入的信号‎进行放大，然后输出驱‎动扬声器。

声音源的种‎类有多种，如话筒、录音机、线路传输等‎，这些声音源‎的输出信号‎的电压差别‎很大，从零点几毫‎伏到几百毫‎伏。