模电课程设计-音频功率放大器
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课程设计课程名称模拟电子技术课程设计题目名称_音频功率放大电路学生学院材料与能源学院2011年07月04日目录前言 (2)一、课程设计题目 (2)二、设计任务和要求 (2)三、原理电路设计及元件参数 (2)四、元件清单 (5)五、电路调试过程与结果 (5)六、总结和心得体会 (8)七、参考文献 (9)八、致谢 (9)九、附件 (9)前言摘要:功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。
当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出的信号的非线形失真尽可能的小,效率尽可能的高。
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。
本文设计的是一个OTL 功率放大器,该放大器采用TDA2030音频放大器芯片,TDA2030音频放大器电路是最常用到的音频功率放大电路,TDA2030是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于10W,频率响应为10~1400Hz,输出电流峰值最大可达3.5A。
其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠。
采用正输出单电源供电。
关键词:TDA2030 音频放大器电路OTL 功率放大器非线形失真一、课程设计题目音频功率放大电路二、设计任务和要求1、要求:设计并制作一个音频功率放大电路(电路形式不限),负载为扬声器,阻抗8Ω。
2、基本指标: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。
三、原理电路设计及元件参数TDA2030是德律风根生产的音频功放电路,采用V型5 脚单列直插式塑料封装结构。
如下图所示。
该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备,具有体积小、输出功率大、失真小等特点。
并具有内部保护电路。
意大利SGS公司、美国RCA公司、日本日立公司、NEC公司等均有同类产品生产,虽然其内部电路略有差异,但引出脚位置及功能均相同,可以互换。
《模拟电子课程设计》任务书一、课落款称:音频功率放大器二、技术指标:〈1〉输入信号为vi=10mV, 频率f=1KHz。
〈2〉负载阻抗为8Ω。
〈3〉额定输出功率Po≥2W。
指导教师:学生:2020年6月29 日目录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,音频功率放大器要紧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,比如电话、MP4播放器、笔记本电脑、电视机、音响设备等给咱们的生活和学习工作带来了不可替代的方便享受。
我要紧采纳了两种方式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。
期间碰到了很多问题,只是好在在教师的指导,同窗的帮忙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。
在设计的进程中,第一对自己的设计思路有个整体的熟悉,即对音频功率放大器的原理了解,在查阅了很多资料,和对实验器材有了初步了解以后,利用讲义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大体知识,通过对两种方式的对照评析确信了下面的课程设计。
整体设计步骤↓↓↓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,要紧采纳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组成音频功率放大器。
一、一、1 设计任务和要求采纳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 功率放大器的大体原理音频功率放大器事实上确实是对照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,前置放大要紧完成对小信号的放大,利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,取得后一级所需要的输入。
模电课程设计报告1)设计题目:音频功率放大电路2)设计任务: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8Ω。
设计要求: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。
3)原理电路和程序设计:(1)方案比较:①利用运放芯片 LM317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+15v,另一端接地,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。
(2)整体电路框图(3)单元电路设计及元器件选择:(4)系统的电路总图4)理论计算:①放大倍数分析由于电路引入电压串联负反馈(图中R6,R7,C4组成反馈网络),所以其阻态为电压串联负反馈,由电压串联负反馈放大倍数公式(Aus=1+R7/R6)可知,其放大倍数约为11.303。
②频率响应分析中频电压放大倍数:11.303.③反馈对输入输出电阻的影响由于电路引入电压串联负反馈,故其输入电阻增大,输出电阻减小,增大驱动负载的能力。
输出电阻:Rof=Ro/(1+AF),输入电阻:Rif=(1+AF)Ri。
4)电路调试过程与结果:①测量输出电压放大倍数测试条件:直流电源电压15v,输入信号10mv,输入频率0.1KHz。
数据分析:理论计算中频放大倍数为11.303,由于输入信号频率为0.1KHz,在中频放大范围内,所以测试结果与理论计算值误差很小。
仿真截图:②测量允许的最大输入信号(0.1KHz )和最大不失真功率测试条件:直流电源电压15v 。
当输入信号越来越大时,该放大电路开始出现失真,经过测试,其允许的最大不失真输入信号为Ui=790mv。
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8Ω。
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47K Ω。
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:⑶单元电路设计及元器件选择: ①单元电路设计:功率放大器按输出级静态工作点的位置可分为甲类、乙类和甲乙类三种;若按照输出级与负载的耦合方式,甲乙类又可分为电容耦合(OTL 耦合)、直接耦合(OCL 电路)和变压器耦合三种。
变压器耦合容易实现阻抗匹配,但体积大,较笨重。
又OCL电路电源输入要求较高,所以采用OTL电路。
采用单电源的OTL 电路不需要变压器中间抽头,但需要在输出端接上大电容,且低频特性不如OCL 好。
根据“虚短”、“虚断”的原理,利用电阻的比值,可求得电路所需的放大倍数,其中可加入一个电位器替代反馈电阻,这样就能够实现电路放大倍数的调整。
因为功率放大电路是追求在电源电压确定的情况下,输出尽可能大的功率,可以采取OTL电路来实现。
为了提高转换功率,我们要对电路进行改善,这主要围绕功率放大电路频率响应的改善和消除非线性失真来改进电路,因此要用到若干个电阻电容来保护电路。
OTL电路会产生交越失真,为了消除这种失真,应当设置合适的静态工作点,使电路中的两只放大管均工作在临界导通或微导通的状态,这可以通过加入两个二极管来实现,因为二极管具有单向导电性。
学号:课程设计题目音频功率放大器的设计仿真与实现学院信息工程学院专业班级姓名指导教师年月日课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 音频功率放大器的设计仿真与实现初始条件:可选元件:集成功放,电容、电阻、电位器若干;或自选元器件。
可用仪器:示波器,万用表,毫伏表等。
要求完成的主要任务:(1)设计任务根据技术指标和已知条件,选择合适的功放电路,如:OCL、OTL或BTL电路。
完成对音频功率放大器的设计、仿真、装配与调试,并自制直流电源。
(2)设计要求①输出功率10W/8Ω;频率响应20~20KHz;效率>60﹪;失真小。
② 选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。
③ 利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图,确定电路元件参数、掌握电路工作原理并仿真实现系统功能。
④ 安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。
⑤ 选做:利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。
时间安排:1、2016年12月查阅资料,确定设计方案;2、2017年01月4日-2017年01月7日完成仿真、制作实物等;3、2017年01月8日-2017年01月9日调试修改;4、2017年01月9日-2017年01月10日完成课程设计报告;5、2016年01月11日完成答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要..................................................................................................... 错误!未定义书签。
1引言...................................................................................................... 错误!未定义书签。
2音频功率放大器的工作原理及组成.................................................. 错误!未定义书签。
模电课设报告-音频功率放大器11.设计思路此次课程设计要求我们做一款音频功率放大器,通过在网上查找资料,我们发现TDA203是一款性能十分优良的功率放大集成电路,其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小,在目前流行的数十种功率放大集成电路中,规定瞬态互调失真指标的仅有包括TDA2030在内的几种。
TDA2030集成电路的另一特点是输出功率大,而保护性能以较完善。
根据掌握的资料,在各国生产的单片集成电路中,输出功率最大的不过20W,而TDA 2030的输出功率却能达18W,若使用两块电路组成BTL电路,输出功率可增至35W。
另一方面,大功率集成块由于所用电源电压高、输出电流大,在使用中稍有不慎往往致使损坏。
然而在TDA2030集成电路中,设计了较为完善的保护电路,一旦输出电流过大或管壳过热,集成块能自动地减流或截止,使自己得到保护(当然这保护是有条件的,我们决不能因为有保护功能而不适当地进行使用)。
TDA2030集成电路的第三个特点是外围电路简单,使用方便。
现有的各种功率集成电路中,它的管脚属于最少的一类,总共才5端,外型如同塑封大功率管,这就给使用带来不少方便。
TDA2030在电源电压±14V,负载电阻为4Ω时输出14瓦功率(失真度≤0.5%)、在电源电压±16V,负载电阻为4Ω时输出18瓦功率(失真度≤0.5%)。
该电路由于价廉质优,使用方便,并正在越来越广泛地应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中。
该电路可供低频课程设计选用。
12.电路选择通过学习模电,我们对OCL、OTL和BTL 功率放大电路有的一定的认识,经过比较,我们决定选择其一进行设计。
下面是对三个功放电路的比较及介绍:2.1 OCL电路简介:OCL电路称为无输出电容功放电路,是在OTL 电路的基础上发展起来的。
主要特点:1采用双电源供电方式,输出端直流电位为零;由于没有输出电容,低频特性很好扬声器一端接地,一端直接与放大器输出端连接,因此须设置保护电路;2具有恒压输出特性;允许选择4Ω、8Ω或16Ω负载;3最大输出电压振幅为正负电源值,额定输出功率约为/(2RL)2.2 OTL电路简介:OTC称为无输出变压器功放电路。
高效音频功率放大器-模电课程设计报告高效音频功率放大器一、设计任务与要求1、设计任务设计并制作一个高效率音频功率放大器。
功率放大器的电源电压为+5V(电路其他部分的电源电压不限),负载为8Ω电阻。
2、设计要求(1)3 dB通频带为300~3400Hz,输出正弦信号无明显失真。
(2)最大不失真输出功率≥1W。
(3)输入阻抗>10kΩ,电压放大倍数1~20连续可调。
(4)低频噪声电压(20kHz以下)≤10mV,在电压放大倍数为10、输入端对地交流短路时测量。
(5)在输出功率500mW时测量的功率放大器效率(输出功率/放大器总功耗)≥50%。
3、设计说明(1)采用开关方式实现低频功率放大(即D类放大)是提高效率的主要途径之一,D类放大原理框图如下图所示。
本设计中如果采用D 类放大方式,不允许使用D类功率放大集成电路。
图1 D类放大原理框图(2)效率计算中的放大器总功耗是指功率放大器部分的总电流乘以供电电压(+5 v),制作时要注意便于效率测试。
、(3)在整个测试过程中,要求输出波形无明显失真。
二、方案论证与比较根据设计任务的要求,对本系统的电路的设计方案分别进行论证与比较。
1、高效率功率放大器⑴高效率功放类型的选择方案一:采用A类、B类、AB类功率放大器。
这三类功放的效率均达不到题目的要求。
方案二:采用D类功率放大器。
D类功率放大器是用音频信号的幅度去线性调制高频脉冲的宽度,功率输出管工作在高频开关状态,通过LC低通滤波器后输出音频信号。
由于输出管工作在开关状态,故具有极高的效率。
理论上为100%,实际电路也可达到80%~95%,所以我们决定采用D类功率放大器。
图2 脉宽调制器电路①脉宽调制器(PWM)方案一:可选用专用的脉宽调制集成块,但通常有电源电压的限制,不利于本题发挥部分的实现。
方案二:采用图2所示方式来实现。
三角波产生器及比较器分别采用通用集成电路,各部分的功能清晰,实现灵活,便于调试。
OTL—音频功率放大器一、设计任务与要求1.设音频信号为vi=10mV, 频率f=1KHz;2.额定输出功率Po≥2W;3.负载阻抗RL=8Ω;4.失真度γ≤3%;5.用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源二、设计思路:1.功率放大器的作用是给负载RL 提供一定的输出功率,当RL 一定时,希望输出功率尽可能大,输出信号的非线性失真可能小,且效率尽可能高。
由于OTL 电路采用直接耦合方式,为了保证电路工作稳定,必须采取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OTL 功率放大器应由输入级、推动级和输出级等部分组成。
2. OTL 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,由复合管组成的差模放大电路,且设置的静态偏置电流较小。
2) 推动级的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,可采用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大。
3) 输出级的主要作用是级负载提供足够大的输出信号功率,可采用由复合管构成的甲乙灯互补对称功放或准互补功放电路。
此外,还应考虑为稳定静态工作点须设置直流负反馈电路,为稳定电压放大倍数和改善电路性能须设置交流负反馈电路,以及过流保护电路等。
电路设计时,各级应设置合适的静态工作点,在组装完毕后须进行静态和动态测试,在小型不失真的情况下,使输出功率最大。
动态测试时,要注意消振和接好保险丝,以防损坏元器件。
三、1 直流电源部分(1)变压:用变压器(220~15 的变压器)将交流220 变为副边电压U2=15v,(2)整流部分:用桥式整流法对交流进行整流,(用1N4007 二极管)整流后电压为Uo1=0.9U2=13.5V(3)滤波部分:用大电容(4700uf 的电解电容),因为设计中要求输出正负12V 所以要用两个大电容,滤波之后电压为Uo2=1.2U2=18V (4)稳压:分别用LM7812 和LM7912 进行稳压,将电压稳定在正负12V,要注意对稳压块的保护,所以安装保护二极管,最后的输出部分应装发光二极管,观察电路是否导通。
安阳师范学院电机系课程设计报告(模拟电子线路)一、设计目的根据设计要求,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知识的理解和对Protel软件的应用。
了解集成功率放大器内部电路工作原理,掌握其外围电路的设计与主要性能参数的测试方法。
学习音频功率放大器的设计方法与小型电子线路系统的安装调试方法。
二、设计要求内容:设计并制作一OCL音频功率放大器和与之匹配的直流稳压电源。
指标:P oM≥5W;fL≤50Hz,fH≥15KHz;中点电位≤100mV;负载:8.2Ω;输入电压50mV。
三、方案选择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、非线性失真尽可能小。
输出功率指的是功放提供给负载级的功率,为达到这一要求,功放管的电压和电流变化范围应尽可能大。
功率放大器的效率指的是负载上得到的功率与电源提供的直流电源的功率之比,为达到这一要求必须选择合适的电路,下文中会有描述。
非线性失真要小:功率放大器是在大信号状态下工作的,电压、电流摆动幅度交大,很容易超出管子特性曲线的线性变化范围而进入非线性区,造成输出信号波形的非线性失真。
因此,功率放大器比小信号的电压放大器的非线性失真严重。
为了减小这种失真,本设计选择下文所述方案。
功率放大器的常见电路形式有单电源供电的OTL电路和正负双电源供电的OCL电路。
有集成运放和晶体管组成的功率放大器,也有专用集成电路功率放大器芯片。
根据设计指标及要求,选择NE5532功放芯片的双电源供电的OCL互补推挽对称功放电路。
此推挽功率放大器工作在甲乙类状态,其目的是为了减小交越失真。
电路在工作时由于每管的工作点稍高于截止点,因此有一很小的静态工作电流I,这样便可克服管子的截止区电压,使两只管子交CQ替工作处的负载电流按标准正弦规律变化,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,以驱动负载的工作。
模电课程设计报告--迷你双声道功率放大器引言迷你双声道功率放大器是一种能够增强音频信号电压和功率的电路,常用于音响设备和低功率音频放大器中。
在本课程设计报告中,我们将设计一个迷你双声道功率放大器电路,目标是实现高质量音频放大和低功率损耗。
1. 设计目标本次设计的目标是设计一个迷你双声道功率放大器,满足以下要求:- 输入信号范围为0.1~1V- 输出功率不低于1W- 频率响应范围为20Hz~20kHz- 高品质的音频放大效果- 低功率损耗2. 设计原理迷你双声道功率放大器主要由以下几部分组成:- 输入级:负责放大输入信号,增加电压和功率。
- 驱动级:负责驱动功率管,提供足够的电流和电压。
- 输出级:负责从驱动级接收放大的信号,推动负载,实现高品质音频放大。
3. 输入级设计输入级使用了运放进行信号放大,采用了同相输入的反馈电路。
运放的增益由电阻分压产生,具有不失真、稳定可靠的特点。
4. 驱动级设计驱动级采用了功率管进行驱动。
功率管需要提供足够的电流和电压来驱动负载,因此选择了具有高功率和高转导的功率管。
5. 输出级设计输出级采用了推挽输出模式,使用了NPN和PNP晶体管进行负载的推动。
输出级的电路设计要求保证信号的线性放大和功率输出。
6. 电源设计为了保证放大器的稳定和工作效果,需要提供稳定可靠的电源。
选择了直流电源作为电源供给方式,通过稳压电路来提供稳定的直流电压。
7. 总结本次迷你双声道功率放大器的设计从输入级、驱动级、输出级和电源设计等方面进行了详细的分析和设计。
通过合理选择器件和电路参数,能够实现高质量音频放大和低功率损耗的效果。
这对于音响设备和低功率音频放大器的设计具有重要的参考价值。
《模拟电子课程设计》任务书一、课题名称:音频功率放大器二、技术指标:〈1〉输入信号为vi=10mV, 频率f=1KHz。
〈2〉负载阻抗为8Ω。
〈3〉额定输出功率Po≥2W。
指导教师:学生:2010年6月29 日目录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。
总体设计步骤开始↓研究探讨设计任务及要求↓音频功率放大器原理分析↓确定总体设计思路↓原理图仿真↓调试电路以达到设计要求↓结束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。
m a x 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。
总体设计思路框图:(一)音频功率放大器各级增益的分配,前级电路电压放大倍数为4;音频功放的电压放大倍数为200。
(二)设计过程2、1 第一种设计方案:2、1、1 前端放大器的设计由于话筒提供的信号非常弱,要在音调控制级前加一个前置放大器。
考虑到设计电路对频率响应及零输入时的噪声、电流、电压的要求,前置放大器选用集成运算放大器LF353。
前置放大电路是由LF353放大器组成的一级放大电路,放大倍数为4,即1+R2/R1=4,取R2=30KΩ,R1=10KΩ,所用电源Vcc=+12V,V ee=-12V。
经过前级运放的放大,由Av ’=Ui Ui =mv10Ui =4,可以得到Ui=40mv 。
于是我们得到了下一级功率放大电路的输入电压,即为Ui=40mv 。
2、1、2功率放大器的设计由于实验室实验仪器的限制及要求,我们的第一种方案选用了A386型单片集成功率放大电路,其主要特点是:上升随率高、瞬态互调失真小;输出功率比较大;外围电路简单,使用方便;体积小;内含各种保护电路,工作安全可靠。
我们选择功率运放电路的增益为200,即把A386的运放调节电路两端短路。
由 Av=Ui0U =200 ;所以 U0=8V;进而得出 P0=RLU02=864V =8W然后连接上负载,可以听到响亮的蜂鸣声,实验成功。
其中C1=220uf ,C2=0.1uf ,C3=10uf ,C4=0.1uf ,R3=4.7K Ω,RL=8Ω.Av=Ui0U 实验用电路图其中C1=220uf,C2=0.1uf,C3=10uf,C4=0.1uf,R1=30K Ω,R2=10K Ω,R3=4.7K Ω,RL=8Ω.2、2 第二种设计方案:2、2、1 前端放大器的设置在前端放大器设计中设计方案与设计一相同,即由LF353放大器组成的一级放大电路,不过将放大倍数设置为40,即1+R2/R1=40,取R2=390K Ω,R1=10K Ω,所用电源Vcc=+12V ,V ee=-12V 。
经过前级运放的放大,由A v ’=Ui Ui =mv10Ui =40,可以得到Ui=400mv 。
于是我们得到了下一级功率放大电路的输入电压。
2、2、2 功率放大器的设计这一部分的功率放大电路选用了分立元器件组成的功率放大器,其结构就是集成功率放大器的的内部结构,其特点就是对于电路结构了解的清晰明了,更好的掌握电路。
缺点就是复杂,难理解,使用起来非常不方便,而且容易损坏器件。
由前级放大得到的电路得到了输入电压Ui=400mv ,然后输入功率放大器,其中的T1又对信号的电压进行放大,T1选择3DG6三极管,它的放大倍数10~30,可以得到电压U0:4v~12v ,由P0=RLU02得到P0;2w~18w 符合P0>2w 的要求。
用得到的功率连接负载进行驱动,听到响亮的蜂鸣声,设计成功。
2、2、3 实验用电路图其中参数:R1=10K Ω,R2=390K Ω,R3=1K Ω,R4=10K Ω,R5=10K Ω,R6=47K Ω,RL= 8Ω,C1=14.7uf ,C2=100uf ,T1选择3DG6,T2选择3DG6,T3选择3DG21,D1选择2CP10,D2选择2 C P10。
3、1设计方案的选择 3、1、1第一种方案的评述通过对两种方案的比较我们可以看出,第一种方案无疑是比较好的方案,我们可以从这几个方面来作为依据选择第一种方案。
按照第一种方案我们可以达到课程设计所要达到的要求,结果比较准确,受外界干扰较小, 而且第一种方案的实现非常的简单,电路容易理解,实验容易进行,能够尽少的减小实验的成本,而且这种方案的主要器件有自我保护的措施,能够更好的保护实验器件,减少不必要的损失。
3、 1、2第二种方案的评述第二种方案在某些情况下也可以达到实验要求,但是有其不可避免的缺点以及不合理性,下面对其作出评析:○1对于三极管T1来说,它的放大倍数是不确定的,这就导致了输出功率的不确定,直接导致了第二种方案有可能不能够满足课程设计的要求。
从第二种方案的设计我们可以得到:由前级放大得到的电路得到了输入电压Ui=400mv ,然后输入功率放大器,其中的T1又对信号的电压进行放大,T1是3DG6三极管,它的放大倍数为10~30倍,可以得到电压U0:4v~12v ,由P0=RLU02得到P0:2w~18w 符合P0>2w 的要求。
功率P0的范围是2W~18W最大不失真输出的功率:P0,max=21*RLUcc 2=8*2122=9W通过第二种方案得到的功率的范围是不符合最大不失真输出功率的要求的,而且通过对第二种方案的电路图的分析我们可以看出,第二种方案的电路图比较复杂,连接比较困难,理解也是比较困难的,所以这种方案在最终确定的时候是要被舍弃的。
3、1、3方案的最终确定最大不失真输出的功率:P0max=21*RLUcc 2=8*2122=9W;每支晶体管的最大允许管耗 Pcm>0.2Pom=1.8W;最大集电极电流 Icm>RLUcc =812=1.2A;反向击穿电压 |Ueco|>2Ucc=24v 。
通过对第一种方案的分析可以看出它的设计是符合以上功率放大电路的各种要求的。
再结合以上的各种评论,我们有充足的理由选择第一种方案。
4、1、1元器件清单前级功放的元器件:集成运算放大器LF353,R2=30K Ω,R1=10K Ω;功率运算放大器的元器件:集成功放A386, C1=220uf,C2=0.1uf,C3=10uf,C4=0.1uf,R3=4.7KΩ,RL=8Ω。
4、1、2实验仪器清单函数型号发生器,万用表,双踪示波器5、1 设计心得体会历时一周的课程设计结束了,这给我们带来了不可磨灭的深刻印象,尤其是对于未知的探索,对错误的寻找,这个过程是充满乐趣和成就感的,在连接电路的过程中,遇到了不少问题,包括原理的理解,实验电路的设计,以及在电路连接过程中不可避免的与设计思想相违背,不能出现实验结果的情况,经过对问题的分析及对线路,对实验器材的进一步调试,才一步步的解决问题,并最终得出实验结果。
在这一周的课程设计中,我的收获是巨大的,首先,在专业知识的理解与掌握上更进了一步,通过对所不理解的专业知识的查找,并最终将其理解掌握,而且融入到设计理念中,这是一个不断成长和成熟的过程。
第二,我学会了怎么去做一个设计者,再设计的过程中,我们必须不断提高,必须通过不间断的学习来解决一个又一个难题,更重要的是遇到难题时我们应该抱有一个平淡的心态,以一个寻求答案的,渴望的思想去找到解决问题的方法,最终将问题解决。
第三,我明白了怎么去做一个合作者。
在一个设计中,一个人的力量是渺小的,只有在小组成员的共同努力下,才能更好的完成任务,达到设计要求,,对待不懂的问题要及时询问,竭尽全力得到自己想要的知识。
第四,我明白了基本的理论知识和实践设计的差别,好多理论上可以执行的东西有时候是调试不出来的,这时候就要去自己寻找错误,有时候是电路连接,有时候是实验设备的问题。
而且把理论知识运用到实践中时也是一个很大的挑战,需要不断的探寻和调试才可以达到目的。
最后,这次课程设计让我得到了很多在课堂上无法获得的知识,以及解决问题的方法,对我来说,这是一次成功的课程设计,实践,永远是熟练自己知识的最根本的方法。
6、1 参考文献【1】康华光.电子技术基础——模拟部分.北京:高等教育出版社.2006.1 【2】路勇.电子电路实验及仿真.北京:清华大学出版社.2004.1【3】童诗白华成英.模拟电子技术基础.北京:高等教育出版社.2005.12 【4】陈明义电子技术设计实用教程长沙:中南大学出版社,20027、1实验电路图前级功放部分电路图功率运放电路图总电路图。