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电子技术课程设计报告
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高保真音频功率放大器
上海大学机自学院自动化系
自动化
姓名
:
吴青耘
学号
:16121324
指导老师
:
李智华
2018
年
6
月
29
日
一、项目名称
高传真音频功率放大器
二、用途
家庭、音乐中心装置中作主放大器
三、主要技术指标
1.
正弦波不失真输出功率
Po
＞
5W (
f
=1kHz,RL=8
?
)
2.
电源消耗功率
P
E
＜
10W
( Po
＞
5W )
3.
输入信号幅度
VS=200
～
400mV
（
f
=1kHz
，
RL=8
Ω
，
Po
＞
5W )
4.
输入电阻
Ri
＞
10k
?
< br>
(
f
=1kHz )
5.
频率响应
BW=50Hz
～
10kHz
( R
L
=
8
?
，
Po
＞
5W)
四、设计步骤
1
．电路形式
电路特点分析：
较典型的
OTL
电路，
局部反馈稳定了工作点，
总体串联电压负反
馈控制了放大倍数并提高输入电阻和展宽频带，
退耦滤波电容及校正
电容是为防止寄生振荡而设。
功率放大器通常由功率输出级、推动级（中间放大级）和输入级
三部分组成。
功率输出级由互补对称电路组成。推动级<
/p>
(
中间放大级）一般都
是共射极放大电路
，
具有一定的电压增益。
输入级的目的是为了增大
开环增益，以便引入深度负反馈，改进电路的各项指标。
2.
设计计算：
设计计算工作由输出级开始，逐渐反推到推动级、输入级。
（
1
）
电源电压的确定
1
< br>8
?
5
?
8
?
22
(
V
)
<
/p>
0
.
8
输出功率
P
0
?
5
W
V
cc
?
（
2
）
输出级（功率级）的计算
I
CM
?
V
cc
/
2
RL
?
11
/
8
?
1
.
375
A
1
V
ce
M
?
Vcc
?
11
V
2
P
< br>C
M
?
0
.
2
P
0
?
1
W
功率管
需推动电流：
I
b
3
< br>M
?
I
CM
/
?
?
1
.
375
/
50
?
27
.
5
mA
耦合电容：
C
< br>6
?
(
3
~
5
)
1
?
2000
uF
,
现取
2200uF/25V
2
?<
/p>
f
L
R
L
稳定电阻
R
12
：过
大则损失功率过大，过小温度稳定性不良，通
常取
0.5~1<
/p>
欧姆。
（
3
）
推动级（中间级）的计算
I
C
2
?
I
< br>b
3
M
?
27
.
5
mA
取
I
C2
=40mA
V
C
2
< br>?
V
CC
?
22
V
P
C
2
M
?
V
CC
/
2
?<
/p>
I
C
2
?
11
?
40
?
440
mW
消除交越失真二极管
D1N4148
V
CC
?
V
b
c
3
M
(
11
?
1
)
V
2
R
9
?
R
10
?
?
?
250
?
I
C
2
40
mA
因为
R
9
?
R
10
?
R
L
取
R
9
=170
?
< br>,R
10
=80
?
1
C
3
< br>?
(
3
~
5
)
?
110
uF
2
?
f
L
R
9
//
R
10
，取
C
3
=110uF/15V
40
mA
I
b
2
?
?
?
0
.
4
mA
?
100
典型电路中
R
7
+W
1
、
R3
之路电流应不小于（
3~5
）
I
b2
取
I
R8
=1.4mA,
则
R
8
=580
?
<
/p>
I
C
2
V
CC
/
2
11
V
R
7
?
R
W
1
?
?
?
6
.
1
K
?
I
R
8
?
I<
/p>
b
2
1
.
8
mA
选取
R7=2
.5
K
?
,R
W1
=4.7
K
?
，以达到调节的最佳点。
当功放级达尽限运用时，
推动级也达尽限运用，
故推动级基极信
号电流
的峰值
I
b2M
应与静态
I
b2
相等即
0.4mA<
/p>
。
V
CC
/
2
11
V
?
?
1
.
8
mA
R
7
+R
W1
上反馈电流的峰
值
:I
R7M
=
R
7
?
R
W
6
.
1
K
?
因为
I
R
7
M
??
I
R
8
M
,
所以
I
R
8
M
可以忽略不计。
I
M
?
I
b
2
M
?
I
R
7
M
?
T
R
8
M
?
I
b
2
M<
/p>
?
I
R
7
M
?
0
.
4
mA
?
1
.
8
mA
?
2
.
2
mA
< br>
（
4
）输入级计算
由于推动级需要<
/p>
2.2mA
的交流推动信号，故输入级静态电流需大
于
2.2mA,
取
I
C1
=4mA
。
推动
级所需电压信号只
0.2V
，
故输入级
电压的配
置可较随便，取
R
3
，
R
4
为
2K
，
R
6
为
1K
，各压降分别为
8V<
/p>
，
8V
，
4V<
/p>
，
V
CC
=22
V-20V=2V
。
4
I
b
1
?
< br>?
?
0
.
04
mA
?
100
取
I
R
2
I
C
1
?
4
I
b
1
?
0
.
16
mA
4
m
A
?
2
K
?
?
0
.
< br>7
V
R
2
?
?
54
K
?
0
.
16
m
A
则
(R2
取
54K,R1
取
62K)
20
V
?
8
.
7
V
R
< br>1
?
?
62
K
?
0
.
16
m
A
耦合电容选取
C2=10uF/10V
C3=C4=100uF/15V
（
5
）
负反馈设计
取
R
5
=
10
?
，不宜太大以免降低总开环倍数
由题意知
P
0
=5W,
即
V
i
?
P
0
?
R
?
6
.
3
V
V
0
6
.
3
V
A
if
?
?
?
21
倍
< br>V
i
300
mV
1
R
12
?
< br>R
5
?
且
Ai
f
?
F
i
R
5
所以
R
12
?
20
0
?
取
R<
/p>
12
=
100
?
(
电阻
)+
4
70
?
（电位器）
< br>（
6
）
电路指标验算：
?
输出功率
P
0
V
OM
2
P
0
?
?
5
W
2
R
L
达到指标
?
电源消耗功率
P
E
P
E
?
V
CC
V
OM
?
10
W
?
R
L
达到指标
3
、电路仿真及调试
（
1
）静态调试
输出级中点电压
V
0
?<
/p>
V
CC
?
11<
/p>
V
2
（
1
）
动
态调试
?
输出功率
Po
：
在
f=1kHz
，
RL=8
Ω
,
输出波形基本不
失真时，测出输出电压值
VO
必须大于
6.325V
，计算出输出功率大于
5W
。
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