OCL功率放大器.doc

辽 宁 工 学 院电子技术基础A（上）课程设计（论文）题目： OCL功率放大器 院（系）： 信息科学与工程学院专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 起止时间： 课程设计（论文）任务及评语院（系）：信息科学与工程学院 教研室：电子信息教研室学 号 姓名 专业班级 课程设计（论文）题目OCL功率放大器课程设计（论文）任务任务和要求：1、设计OCL功率放大器，主要技术指标与要求：（1）采用全部或部分分立元件设计一种OCL音频功率放大器。（2）额定输出功率。（3）负载阻抗。（4）失真度（5）设计放大器所需的直流稳压电源。2、分析设计要求，明确性能指标；查阅资料、设计方案分析对比。3、论证并确定合理的总体设计方案，绘制结构框图。4、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。5、完成整体电路设计及论证。6、完成课程设计说明书。指导教师评语及成绩成绩： 指导教师签字： 年 月 日目 录第一章 课设设计目的与要求.111 OCL功率放大器.112 性能指标.1第二章 各部分电路设计.2 21 直流稳压电源.2 22 差分放大电路.2 23 复合管放大电路.2 第三章 总体电路.3.31总体电路分析及工作原理.532 设计总结.6参考文献.7OCL功率放大器一设计意义及实现功能 OCL是英文Output Capacitor Less 的缩写，意为无输出电容。采用两组电源供电，使用了正负电源，在电压不太高的情况下，也能获得比较大的输出功率，省去了输出端的耦合电容。使放大器低频特性得到扩展。OCL功放电路也是定压式输出电路，为钏电路由于性能比较好，所以广泛地应用在高保真扩音设备中。二任务和要求 1、设计OCL功率放大器，主要技术指标与要求：（1）采用全部或部分分立元件设计一种OCL音频功率放大器。（2）额定输出功率。（3）负载阻抗。（4）失真度（5）设计放大器所需的直流稳压电源。2、分析设计要求，明确性能指标；查阅资料、设计方案分析对比。3、论证并确定合理的总体设计方案，绘制结构框图。4、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。5、完成整体电路设计及论证。6、完成课程设计说明书。三总体方案及总框图差分式放大电路复合管放大电路直流稳压电源 先设计一个放大器所需要的12V的直流稳压电源，如下图1。信号先通过差分放大电路进行放大，如下图2。再通过复合管进一步放大，如下图3。最后通过R输出。四各部分电路功能设计及电路图 1直流稳压电源： 2差分放大电路： 3复合管放大电路：1 确定电源电压为了达到输出功率10W的设计要求，同时使电路安全可靠地工作，电路的最大输出功率P应比设计指标大些，一般取P（1.52）P。即本设计中电路的最大输出功率应按68W来考虑。 由于是 P=U因此，最大输出电压为 U=考虑到输出功率管V2，V4的饱和压降和发射极电阻R10，R11的压降，电源电压常取 V=（1.21.5）U2.功率输出级的设计(1)输出功率管的选择。输出功率管V4，V6为同类型的NPN型大功率管，其承受的最大反向电压U2V，每个管的最大集电极电流为IV/R14+R，每个管的最大集电极功耗为P0.2P。(2)复合管的选择.V1,V3分别与V2,V4组成复合管,它们承受的最大电压均为2 V,考虑到R7,R8的分流作用和晶体管的损耗,在估算V1,V3的集电极最大电流和最大管耗时,可近似为 I= I(1.11.5) P=P(1.11.5)(3)电阻R6-R11的估算。R7,R8用来减小复合管的穿透电流,其值太小会影响复合管的稳定性,太大又会影响输出功率,一般取R7=R8=(5-10)Ri2。Ri2为V2管输入端的等效输入电阻，其大小为Ri2=r+（1+）R10 （大功率管的 r约为10欧）输出管V2，V4的发射极电阻R10，R11用于获得电流负反馈作用，使电路工作更加稳定，一般取R10=R11=（0.050.1）R。 由于V1，V3管的类型不同，接法也不一样，因此两管的输入阻抗不一样，会使加到V1，V3的基极输入端的信号不对称。为此，加R6，R9作为平衡电阻，使两管的输入电阻相等。(4)确定偏置电路 为了克服交越失真，二极管V8，V9和R7，R8共同组成输出级的偏置电路，以使输出级工作于甲乙类状态。其中V8，V9选择与复合管V4，V5相同材料的硅二极管，可获得较好的的温度补偿作用。五.总体电路图及其工作原理总 电 路 图1用差分放大输入级抑制零漂，如前所述，为了使R在静态时没有直流电流通过，即A点的静态直流电位为零，所以采用正，负对称的两个小电源（+V，-V）。但是温度的变化又会引起零漂，所以应采用差分放大器作为输入级，用它来抑制A点电位因受温度等因素影响而产生的零漂。2其他元器件的作用。V3管为激励级，它把V1管输出信号再进行一次放大后去推动功率输出级的功放管工作，故该级又称为推动级。C5是高频负反馈电容，防止V3高频自激。3R7，V8，V9为功放管提供静态偏置，防止交越失真，把V4，V5基极直流电信分开，并利用V8，V9补偿功放管的温度特性，以稳定功放管的基极偏流。4R5，C3，R6组成电压串联负反馈电路。C3对低频信号短路，分压比R6/（R5+R6）为反馈系数，R6越大，反馈量越大，反馈越强。分压比适当则既可减小信号非线性失真，又不致造成放大器增益下降太多。5R16，C6称中和电路，防止由于感性负载而引起高频自激。6R4，C2是差动放大器的电源滤波电路。7C4称自举电容，用来提高功率输出级的增益。由图可知，当输入信号u1为正半周时，经V1，V2和V3次放大并反相，u也为正半周，则V4，V6复合管导通，信号放大后经R14，R，地，+V返回V4，V6形成回路，在负载R上有放大了的正半周电流i通过，其方向如图中的实线所示。同理可知负半周上的i通过，如图中虚线所示。这样轮流推挽工作，在R上就获得功率放大后的完整信号。六总结课设的过程是艰辛的，但是收获是巨大的。首先，我们再一次的加深巩固了对已有的知识的理解及认识；其次，我们第一次将课本知识运用到了实际设计，使得所学知识在更深的层次上得到了加深。再次，因为这次课程设计的确在某些方面存有一定难度，这对我们来讲都是一种锻炼，培养了我们自学、查阅搜集资料的能力；再有，计算操作过程中，我们曾经面临过失败、品味过茫然，但是最终我们还是坚持下来了，这就是我们意志、耐力和新年上的胜利，在今后的日子里，它必将成为我们的宝贵财富。七参考文献1. 陆 坤 张义中电子科