音频OCL功率放大器设计.doc

音频OCL功率放大器设计 第 18 页 共 18 页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 设计时间 教师评分 年 月 日目录一、设计指标及设计要求3二、设计方案选择与比较3三、系统框图4四、单元电路设计5（一）、直流稳压电源设计5（二）、前置放大电路设计8（三）、功率放大器设计9五、电路原理总图及原理简述13六、元器件明细表14七、设计小结15八、参考资料和网站目录16一、设计指标及设计要求1采用全部或部分分立元件2额定输出功率P0 8W3负载电阻RL =84失真度 (35)T/2 才有 VI = 1.2U2 这个关系成立RL = VI/I0 = 24V/0.5A = 48 T = 0.02S所以 C1(35)T/2RL = (35)0.02/(2*48)=104F选 C1：CD-500F-50Vd、选择调整管 T2IC2max 1.5I0 = 1.5*500 mA = 750 mA VBR(CEO)2 VImax-V0min = 2*1.1*U2 =2*1.1*24=35V PCM2 = (1.5I0)*(VImax-Vomin)=26W 选 3DD59A （用2N2219A代替） e、选T1同理 VBR(CEO)1 = 35VICM1 = ICM2/2 = 750 mA/50 = 15mAPCM1 = PCM2/2 = 26W/50 = 0.52W = 520Mw选 3DG121A （用2N2219A代替） 为了提高输出电压稳定性取样电路分压比： = （R3+R2）/（R1+R2+R3）= (0.50.8)受限于指标 VZ = 3V选 2CW130 （用BAT65代替） 稳压管 VZ = (3.04.5)VIZmax = 600mA IZmin =30mA R4 = (V0-VZ)/IZ = (1020)-3V/ 30 mA = (233566)选 R4=400 PR = I2R = (0.03)2*400=0.36W 所以选1/2Wf、确立 R1、R2 、R3令IR1 = 0.1I0 = 0.1*500 mA 50 mA 分析电路知，IR可以较小，取IR = 20 mA 足够所以 R1+R2+R3 = V0/IR = (1020)V/ 20 mA = (5001000) 选 R1+R2+R3 =1000 （R1+R2+R3）/R3*VZ = U0max = 20V 所以R3=150(R1+R2+R3)/(R2+R3)*VZ = 5V 所以R2+R3= 600所以 R1 =400 R2 = 450 R3 = 150g、选择T4管 选4 = 100 ICM4 = 20 mA PCM = 100mW 所以选 30G63DG4A （用2N2219A代替）h、选RCRCmin=(VImin-V0max-2VBE)/2IB1 = (24-20-1.6V)/(2*0.2 mA ) =6k选 RC = 6K i、选择T3、R5启动过流保护 I0max = 1.5I01.5I0*R5 = 0.5V 所以 R5=0.67 所以 选R5=0.7 3DG4A即可 （用2N2219A代替）（二）、前置放大电路设计参数电路：前端放大功能是完成小信号的电压放大任务、提高信噪比，其失真度和噪声对系统的影响最大，是应该优先考虑的指标。我采用双运放NE5532。实际制作中将它接成同相放大形式，运放反相端串联 47F的电解电容，让交流信号全反馈，信号放大倍数1+Rf /R0,其中Rf为反馈电阻，在其上并联一个小电容抑制自激震荡，R0为负反馈对地电阻。为了更好的实现对信号的放大，我将放大倍数定为30 dB左右，取Rf = 76 k,R0 = 2.5 k，Avf = 1+76/2.5 = 31.4 dB,由于NE5532需要3 V22 V的电源，所以在三端稳压块7815、7915供给的24 V上加入两个电阻分压，电源用10F、0.1F电容去耦合。（三）、功率放大器设计1、参数电路2、指标额定输出功率P0 8W负载电阻RL =8 失真度 Po 常取Pom = (1.52)Po又因为 Pom=1/2(Vcc-VCES)2/RL=1/2Vom2/RL所以 Vom=16V 选Vcc=20Vb、输出级设计选择T10、T11 Ic10max=Vcc/(RL+R12)=2.2A VBR(CEO)=2Vcc=40V Pc10max=0.2*Pom+ICQ*VCEQ=7.2W (选ICQ=20 mA) 所以T10、T11可选 3DD5B、2SD88D、2SD965、3DD59B (用2N2219A代替) 选10=11=50 选 R10=R11=(510)ri10=(510)rbe10+(1+i)R12=(175375) 选R10=R11=220选择T8、T9VBR(CEO)8=VBR(CEO)9=2Vcc=40VIc8max=Ic9max=(1.11.5)Ic10max/10=66.6mA Pc8max=Pc9max=(1.11.5)Pc10max/10=216mW 所以 选T8：3DK4A (NPN) (用2N2219A代替) T9：3CG2D (PNP) (用2N1132A代替) 推动级（T5）设计 为保证对后级有足够的驱动电流 要求：ICQ53*Ib8max=3*Ic8max/8=3.996 mA 选 ICQ5=5 mA 于是 ICM52 ICQ5=2*5=10 mA VBE(CEO)2Vcc=40V PCM52Vcc*ICQ=800 mW 所以 选T5： 3CG20 5=50 (PNP) (用2N1132A代替) 计算R7、R8、R9 R7=0.7V/ICQ5=0.7V/5 mA =140 选 R7=150 设ICQ6=3mA IR8=IR9=2mA VCE6=2.1V R8+R9=3R9=2.1V/2mA =1.05K 所以 选：R9=330 R8=1K 对T6要求不高 选3DG4即可 (用2N2219A代替)d、输出级设计 令ICQ1=ICQ2=(0.52)mA ICQ1+ICQ2=ICQ3 选 ICQ1=ICQ2=1mA 则 ICQ3=2 mA 选择 R2、R3、R5 R2=VBE5/ICQ1=0.7V/1 mA =700 选R2=1K 电位器 R3=VBE4/2mA =350 选R3=360 R5=(2Vcc-VCE4)/ICQ4=(40-1.4)/5=7.95K 选 R5=7K选三极管T1、T2、T3、T4 VBR(CEO)1=VBR(CEO)21.2Vcc=24V Pcmax1=Pcmax22Vcc*ICQ=40mW 所以 T1、T2、T3、T4均为3DG4A (用2N2219A代替) 选择R1、R6、R4 R1=R6=(15K47K) 选 R1=R6=33 K 因为 Po=Vo2/RL Af=Vo/Vi=R6/R4+1 所以 R4=532.2 选R4=510 选择C1、C2、C3、C4、C5、R14 C1 (310)/2feR1=2.4F 选C1=2.4F/63V C2 (310)/2feR4=46.8F 选C2=50F/63V C3 1/2fHR14=0.1F 选C3=0.1F/16V 选C4=C5=(100200)pF （由调试决定） 选 R14=8五、电路原理总图及原理简述 原理总图：原理简述：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。其原理如上图所示，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。六、元器件明细表直流稳压电源部分：元器件名称元器件参数元器件名称元器件参数线圈 U1三极管T1T42N2219A二极管 D1D4BYW56稳压管DzBAT65电容C1500F电容C2500F电阻Rc6K电阻R3150电阻R1400电阻R4400滑动变阻R2500电阻R5750m前置放大级部分：元器件名称元器件参数元器件名称元器件参数电阻R1100电解电容C11F电阻R22.5K点解电容C247F电阻R375点解电容C310F电阻R44电解电容C410F滑动变阻器Rw1 k电容C510F运放U13554AM电容C6100nF电阻520电容C7100nF电阻R6150电阻R84电阻R720 功率放大器部分：电阻R133k电容C3100nF滑动变阻R21k电容C4200pF电阻R3360电容C5200pF电阻R4510三极管T12N2219A电阻R57k三极管T22N2219A电阻R633k三极管T32N2219A电阻R7150三极管T42N2219A滑动变阻R81k三极管T52N1132A电阻R9330三极管T62N2219A电阻R10220三极管T72N2219A电阻R11220三极管T82N2219A电阻R12500m三极管T92N1132A电阻R1310三极管T102N2219A电阻R148三极管T112N2219A电解电容C12.4F扬声器XLV1电解电容C250F七、设计小结通过这次课程设计，加强了我的动手、思考和解决问题的能力，拓宽了知识面，锻炼了能力，综合素质得了到较大提高，同时也是对课本知识的巩固和加强，平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题也就迎刃而解了，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。也让我明白了“认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。”这句话的真正含义。运用学习成果，把课堂上学到的系统化的理论知识，尝试性地应用于实际设计工作，同时也能检验学习成果，看一看课堂学习与实际工作到底有多大距离，并通过综合分析，找出学习中存在的不足，以便为完善学习计划，改变学习内容与方法提供实践依据。对我们电子信息专业的本科生来说，实际能力的培养至关重要，而这种实际能力的培养单靠课堂学习是远远不够的，必须从课堂走向实践。通过此次课程设计，进一步激发了我对专业知识的兴趣，并能够结合实际存在的问题在专业领域内进行更深入的学习，也让我能找出自身状况与实际需要的差距，并在以后的学习期间及时补充相关知识，为求职与正式工作做好充分的知识、能力准备，从而缩短从校园走向社会的心理转型期。通过理论与实际的结合、人与人的沟通，进一步提高了我的思想觉悟。尤其是观察、分析和解决问题的实际工作能力，以便培养成为能够主动适应社会主义现代化建设需要的高素质的复合型人才，为我将来进入社会工作奠定一定的基础。八、参考资料和网站目录1 电子电路设计与制作梅开