《ocl功率放大器_课程设计(论文)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ocl功率放大器_课程设计(论文)（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本科生课程设计（论文）I辽辽 宁宁 工工 业业 大大 学学模拟电子技术基础模拟电子技术基础 课程设计（论文）课程设计（论文）题目：题目：OCL功率放大器功率放大器本科生课程设计（论文）II课程设计（论文）任务及评语课程设计（论文）任务及评语院（系）：电子与信息工程学院 教研室：电子信息与工程学 号学生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）任务设计参数：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WP1003.负载阻抗 8LR。4.失真度%35.设计放大器所需的直流稳压电源。设计要求：1 .分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要
2、求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。2 .确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。3 .设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。本科生课程设计（论文）III指导教师评语及成绩平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日注：成绩：平时 20% 论文质量 60% 答辩 20% 以百分制计算本科生课程设计（
3、论文）IV摘 要放大电路实质上都是能量转换电路。从能量控制的观点来看，功率放大电路和电压放大电路没有本质的区别。但是，功率放大电路和电压放大电路所要完成的任务是不同的。其中功率放大电路的要求为获得一定的不失真（或失真较小）的输出功率，而电压放大电路的主要要求为使其输出端得到不失真的电压信号。OCL 功率放大器是一种直接耦合的功率放大器，它具有频响宽，保真度高。动态特性好及易于集成化等特点。OCL 是英文 Output Capacitor Less 的缩写，意为无输出电容。采用双端电源供电，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
4、到扩展。OCL 功率放大电路也是定压式输出电路，由于电路性能比较好，所以广泛的应用在高保真扩音设备中。性能优良的集成功率放大器给电子电路的功放级的调试带来了极大的方便。本次课程设计主要采用分立元件电路法进行设计。分别设计直流稳压电源，前置放大电路以及功率放大电路。其中前置放大电路采用差分式放大电路。关键词：OCL 功率放大器；功率放大电路；无输出电容；能量转换电路本科生课程设计（论文）V目 录第 1 章 OCL 功率放大器设计方案论证.11.1 OCL 功率放大器的应用意义.11.2 OCL 功率放大器设计的要求及参数.11.3 设计方案论证.11.3.1 方案一.11.3.2 方案二 .21
5、.3.3 方案的对比 .21.4 总体设计方案框图及分析.3第 2 章 OCL 功率放大器各单元电路设计 .52.1 直流稳压电源设计.52.2 前置放大级设计.62.3 功率放大电路设计 .7第 3 章 OCL 功率放大器整体电路设计.93.1 整体电路图及工作原理.93.2 电路参数计算.113.2.1 确定电源电压参数 .113.2.2 确定功率输出管的参数 .123.2.3 复合管的参数选择 .123.2.4 前置放大电路部分 .123.2.5 部分重要电阻的参数选择 .133.3 整体电路性能分析.13第 4 章设计总结 .14本科生课程设计（论文）VI参考文献 .15附录 I 总体
6、电路图.16附录 II 元器件清单.18本科生课程设计（论文）1第 1 章 OCL 功率放大器设计方案论证1.1OCL 功率放大器的应用意义OCL(Output Capacitorless 无输出电容器)电路是采用正负两组对称电源供电,没有输出电容器的直接耦合的单端推挽电路,负载接在两只输出管中点和电源中点. OCL 功率放大器是在 OTL 功率放大器的基础上发展起来的一种全频带直接耦合低功率放大器，它在高保真扩音系统中得到了广泛应用。1.2 OCL 功率放大器设计的要求及参数本次课程设计需要采用全部或部分分立元件设计此 OCL 音频功率放大器。并设计出此功率放大器所需的直流稳压电源。设计参数
7、如下所示：1. 额定输出功率WP100。2. 负载阻抗 8LR。3. 失真度%31.3 设计方案论证1.3.1 方案一首先做一个简单的线性电源，将 220V 交流电降压后，采用桥式整流、再用简单的滤波电路滤波、三端集成稳压器稳压，最后再经滤波电路滤波，选取VCC/2 为地，由于输出功率比较大，将 VCC 定值为 30V，最后做成一个电压稳定的正负 15V 电源。采用集成运放进行电压的放大，最后采用乙类互补对称电路放大电流，然后将信号输出。图 1-1 方案一框图电源电路信号输出输出级乙类互补对称放大信号输入集成运放放大本科生课程设计（论文）21.3.2 方案二首先做一个简单的线性电源，将 220
8、V 交流电降压后(采用三端输出的电压器)采用桥式整流、再用简单的滤波电路滤波、三端集成稳压器稳压，最后再经滤波电路滤波，选取 VCC/2 为地，由于输出功率比较大，将 VCC 定值为 30V，最后做成一个电压稳定的正负 15V 电源。然后将信号经过差分式放大电路，进行信号放大，最后采用甲乙类互补对称电路进一步放大电流，最后得到波形稳定的输出信号。全部采用分立原件，中间放大级采用直接耦合。图 1-2 方案二框图1.3.3 方案的对比相同点：两方案的基本的设计思想相同，都是先做一个正负 15V 的电源然后基于甲乙类双电源互补对称电路放大原理对信号进行放大。不同点：方案一方案二输入级直接利用集成运放
9、放大电压。全部采用分立元件，电路结构易于理解分析。 比较（优点）方案二结构简单、思路易懂。放大级电流放大：只考虑输出电流与输入电流的关系。比如说，对于一个UA 级的信号，就需要放大后才能使电路进行识别，就需要做电流放大。电压放大：只考虑输出电压和输入电压的关系。比如说有的信号电压低，需要放大后才能被模数转换电路识别，这时就只需做电压放大。输出级乙类互补对称放大甲乙类互补对称放大比较（优点）方案二甲乙类互补对称放大能够避免交越失真表 1-1 两种方案对比表综上所述，通过比较，本设计选用方案二。电源电路信号输出输出级甲乙类互补对称放大信号输入差分放大本科生课程设计（论文）3根据本课题要求，我们所设
10、计的 OCL 音频功率放大器应由以下几部分组成：直流稳压电源、前置放大电路和功率放大电路。以下逐一加以设计及论证。电源部分：本设计的电源通过变压器变为 20V 交流电，经整流滤波得到30 V 的直流电；同时直流电再经三端集成稳压电路输出24 V，供应前置放大电路和功率放大器使用。信号放大部分：前置放大电路采用低噪声双运放，分别以相同放大的方式，作为左右通道的信号放大。功率放大电路由三部分组成：输入级、推动级和输出级。输入级由有两个三极管组成的差分放大电路构成，推动级由一个三极管组成，输出级由两个三极管对称构成。两输出管分别由正、负两组电源供电，扬声器直接接在两输出管的输出端与地之间，同时应使本
11、功放工作在甲乙类状态。1.4 总体设计方案框图及分析总体设计方案框图：（如下图 1-3 所示）图 1-3 总体设计方案框图分析：本设计采用市电供电，将市电 220 V 通过变压器变成24 V 的直流电，直 流稳 压电 源前 置放 大电 路功 率放 大电 路输 出信号输入220V市电放大初步-24V+24V+24V-24V本科生课程设计（论文）4供前置放大器与功率放大器使用。输入信号通过前置放大电路进行初步放大，再经过功率放大器进行进一步的放大。最后通过输出端输出，即得到所需。本科生课程设计（论文）5第 2 章 OCL 功率放大器各单元电路设计2.1 直流稳压电源设计220 V 市电经变压器输出
12、一组独立的 20 V 交流电，大电容滤波得到30 V直流电，再加一个 100nF 小电容滤除电源中的高频分量。考虑到制作过程中电源空载时的电容放电可在输出电容并上 601 大功率电阻。另外这组直流电还要传给 LM7824、LM7924 来获得24 V。万一输入端短路，大电容放电会使稳压块由于反电流冲击而损坏，加两个二极管可使反相电流流向输入端起到保护作用。 （如图 2-1 所示）图 21 直流稳压电源设计仿真如图 2-2 所示：输出电压Vo=24V，得到要求直流稳压电源。本科生课程设计（论文）6图 2-2 输出电压 2.2 前置放大级设计音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后驱
13、动扬声器输出。声音源的种类有多种，如传声器（音源） 、电唱机、录音机（放音磁头） 、CD唱机及线路传输等，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。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的，这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话，对于输入过低的信号，功率放大器输出功率不足，不能充分发挥功放的作用；假如输入信号的幅值过大，功率放大器的输出信号将严重过载失真，这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器，以便使放大器适应不同的的输入信号，或放大，或衰减，或进行阻抗变换，使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中，除了信号的幅度差别外，它们的频率特性有的也不同，如电唱机输出信号和
