OCL功率放大器的设计与制作

1、2.6.2 OCL2.6.2 OCL功率放大器的设计与制作功率放大器的设计与制作 常用的功率放大电路有OTL电路、OCL电路、BTL电路等。其中OCL（Output Capacitor Less）电路稳定性好，保真度高，在功率放大器中得到广泛应用。（一）设计与制作的任务（一）设计与制作的任务 设计并制作一个OCL功率放大器，技术指标如下： 额定输出功率：10W 负载：8 频率响应：20HZ20kHZ 实际上，这是一个音响功率放大器。（二）电路及设计过程（二）电路及设计过程 下图是一个由7个晶体管组成的OCL功率放大电路。 BG1、BG2是差动放大输入级，BG3是激励级，BG4BG7是复合互补输

2、出级。 电路全部采用直接耦合，故采用R6、R7、W1、C3、C6构成交、直流负反馈，以改善电路性能。W2用来调节功放管的工作点，R12、C7为移相电路，使负载接近纯阻性。C5是自举电容，R14、R17分别是BG4、BG5的发射极电阻，一方面使BG4、BG5维持一定的工作电流，另一方面有助于减少BG6、BG7的漏电流，增加其击穿电压值，提高电路的稳定性。R13、R16起电流负反馈的作用，使工作点更稳定。omPLomRPEc2/1omPomPoPVEC22810228 . 011）确定电源电压EC 电源电压EC与最大输出功率 有如下关系：其中， 为电源利用系数，一般在0.60.8之间，通常为额定功

3、率的1.52倍。取=0.8，=2得： 2）选取输出级元器件 在输出最大功率时，晶体管的Ce结除了承受电源电压外，还叠加了一个峰值接近于EC的信号电压，所以BG6、BG7承受的最大反压为2EC，即44V。 为保证稳定作用又不至于消耗过多的功率，选取：R13=R16=（0.050.1）RL 取系数0.06，得R13=R160.5，考虑电阻上的电流，取额定功率为3W的电阻。此时，集电极的峰值电流为：ARREiiLCmcmc6 . 25 . 08221376其直流成分为：AiIIcmmcmc83. 014. 36 . 276为克服交越失真，BG6、BG7应有一个合适的静态电流IO，取IO=10mA。则

4、单个三极管的最大集电极功耗可用下式计算：)( 2 . 401. 0221022 . 02 . 076WIEPPPoCommcmc3）互补管部分的设计和元件的选取ieiihRRR13)1 (76ieh61714)105(iRRR66141411iiRRRRRBG6、BG7的输入电阻为：而大功率管的为了使BG4、BG5的输出电流大部分能注入到 BG6、BG7的基极，一般选R11为平衡电阻，当 时，BG4与BG5。一般在10左右。的输入电阻相等355 . 0)501 (1076iiRR2201714RR 3011R假定BG6、BG7的为50，那么综上可选对于BG4、BG5而言，它们承受的最大反压同样

5、是2EC，其集电极电流和功耗一般都不很大，可分别选用中功率管2SD882和2SB772。 4）激励级的设计和元件的选取激励级的设计主要考虑三点：1.1.集电极等效电阻RC3；2.2.D5、D6的选取；3.3.自举电容C5的选取。RC3由R9、R10、W2和D5、D6的正向电阻共同构成。W2和D5、D6的正向电阻都很小。对交流信号而言，R9与喇叭并联，因此也不能太小，以免消耗太多的功率，但R9也不能太大。IC3通常取510mA比较合适，据此可确定R10的值。这里选R9=1k，R10=4.7k，W2用220电位器即可。D5、D6的选取应注意其材料。因输出级均为硅材料，所以D5、D6也应为硅材料，这

6、里选用1N4148。自举电容C5在选取时应保证其容抗远小于R9。一般取：)2/()105(95fRCFC501000202165其中，f为放大器低频下限频率。取系数6，可得这里，C5选表称值为47F的电解电容器。 （三）功率放大器的安装与调试（三）功率放大器的安装与调试 1.线路板的设计 本电路在设计走线时应注意以下几点： 1）发热元件要注意散热。大功率管应安装散热器并注意散热器要通风良好，最好将散热器单独固定在线路板以外。 2）输出级安排在最前面接电源。 3）尽可能减少各级间的连线。 2.安装工艺要求 1）应保证元器件的可焊性良好，必要时可先镀一层焊锡。 2）焊点应圆、光、亮。不能有虚焊、连

7、焊等。 3）注意电解电容器的极性不能插反，三极管各脚不能插错，导线的颜色应符合习惯，一般红线接电源正极，黑线接电源负极。 3.调试与测试 接好电源，确认无误后通电调试，步骤如下： 调W2，使BG6、BG7的集电极静态电流为20mA左右。 用信号发生器输入有效值为1V，频率为的中频正弦波信号，用示波器观察放大器的输出端的波形，调W1使放大器输出为额定功率PO，此时，示波器显示的波形不应有失真。 降低输入信号电压，使放大器的输出功率为0.1 PO，调节W2，从最小开始逐渐加大功放管的静态电流，直到示波器所示波形刚好消除交越失真为止。 分别选择频率为的低音频信号和的高音频信号，幅度均为有效值1V，测

8、此时的输出功率PO1和PO2，如PO1和PO2均大于0.707PO，说明其频响基本达到设计要求。4.元器件清单元器件号型号及参数元器件号型号及参数元器件号型号及参数 R1RT14-100k R15 D21N4001 R2RT14-33k R16RY-3W-0.5 D31N4001 R3RT14-27k W1 D41N4001 R4RT14-1k W2 D51N4148 R5RT14-1k C1CD11-1.5F D61N4148 R6RT14-470 C2CD11-47F BG19012 R7RT14-15k C3CD11-100F BG29012 R8RT14-6.2k C4CC1-100pF BG39014 R9RT15-1k C5CD11-100F BG42SD882 R10RT15-4.7