otl音頻放大器的設(shè)計(jì)

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1、新疆大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告所屬院系：電氣工程學(xué)院專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化課程名稱：電子技術(shù)基礎(chǔ)A課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：OTL音頻放大器的設(shè)計(jì)班級(jí)：電氣121學(xué)生姓名：王健學(xué)生學(xué)號(hào)：20122104022指導(dǎo)老師:常翠寧完成日期：2014.6.20課程設(shè)計(jì)題目：OTL音頻放大器的設(shè)計(jì)要求完成的內(nèi)容：1設(shè)音頻信號(hào)為vi=10mV，頻率f＝1KHz2額定輸出功率Po≥2W3負(fù)載阻抗RL=8Ω4失真度γ≤3%指導(dǎo)教師評(píng)語：該生具有查閱文獻(xiàn)資料和手冊(cè)的能力，了解與課題有關(guān)的電子電路以及元器件的工程技術(shù)規(guī)范。能夠把課堂理論知識(shí)用于實(shí)際，按照任務(wù)書的要求完成設(shè)計(jì)任務(wù)。評(píng)定成績?yōu)椋褐笇?dǎo)教師簽名：2014年6月

2、20日電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告OTL音頻放大器的設(shè)計(jì)一、總體方案的選擇1．實(shí)驗(yàn)原理圖2．方案的選擇（1）方案一信號(hào)輸入端將10mv,10kHz的小信號(hào)輸入到電路中，經(jīng)過UA741的放大（前置放大），將信號(hào)放大到規(guī)定的數(shù)值，變成合適的信號(hào)輸入到第二級(jí)放大電路，經(jīng)過LM11CN的放大作用，進(jìn)一步放大輸出了比較大的信號(hào)。-11-電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告圖1方案一實(shí)驗(yàn)電路圖(2)方案二方案2是利用TDA2030芯片利用差分電路進(jìn)行的功率放大圖3方案二實(shí)驗(yàn)電路圖-11-電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告對(duì)比兩種方案，方案一對(duì)電路輸入+12、-12的直流穩(wěn)壓電壓，使得芯片能夠正常工作，起到電路所需的功能輸出

3、端的電容和電阻形成了一個(gè)選頻網(wǎng)絡(luò)，起到了濾波的作用，去除了芯片帶來的干擾波的影響，用示波器測(cè)量相應(yīng)位置的信號(hào)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使得在示波器上顯示合適的信號(hào)，保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。所以選方案一二、單元電路的設(shè)計(jì)1．實(shí)驗(yàn)原件UA741的簡介圖4UA741CD元件圖UA741放大器為運(yùn)算放大器中最常被使用的一種，擁有反相向與非反相兩輸入端，由輸入端輸入欲被放大的電流或電壓信號(hào)，經(jīng)放大后由輸出端輸出。放大器作動(dòng)時(shí)的最大特點(diǎn)為需要一對(duì)同樣大小的正負(fù)電源，其值由±12Vdc至±18Vdc不等，而一般使用±15Vdc的電壓。741運(yùn)算放大器的外型與接腳配置分別如圖5,6所示。-11-電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)

4、報(bào)告圖5UA741外型圖6UA741接腳配置UA741運(yùn)算放大器使用時(shí)需于7、4腳位供應(yīng)一對(duì)同等大小的正負(fù)電源電壓＋Vdc與－Vdc，一旦于2、3腳位即兩輸入端間有電壓差存在，壓差即會(huì)被放大于輸出端，其輸出電壓值決不會(huì)大于正電源電壓＋Vdc或小于負(fù)電源電壓－Vdc，輸入電壓差經(jīng)放大后若大于外接電源電壓＋Vdc至－Vdc之范圍，其值會(huì)等于＋Vdc或－Vdc，一般運(yùn)算放大器輸出電壓到達(dá)＋Vdc和－Vdc后會(huì)呈現(xiàn)飽和現(xiàn)象。-11-電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告2．功率放大計(jì)算過程因?yàn)橐筝敵龅?Ω電阻負(fù)載上的功率POR≥2W，而加上功率管管壓降2V，則V=+2=12.65+2=14.65V取電源電

5、壓為±15V。所以計(jì)算效率為輸出最大不失真電壓=12.65V，故=32則功率電壓增益取≈30dB計(jì)算輸出功率Po輸出功率用輸出電壓有效值V0和輸出電流I0的乘積來表示。設(shè)輸出電壓的幅值為Vom，則有　因?yàn)镮om=Vom/RL，所以.當(dāng)輸入信號(hào)足夠大，使Vim=Vom=Vcem=VCC-VCES≈VCC和Iom=Icm時(shí)，可獲得最大的輸出功率　　　　　由上述對(duì)Po的討論可知，要提供放大器的輸出功率，可以增大電源電壓VCC或降低負(fù)載阻抗RL。-11-電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告三、總電路圖及原件清單1.總電路圖圖7總電路圖2.原件清單OTL電路參數(shù)電阻10kΩ（一個(gè)），8Ω（一個(gè)），10Ω（一

6、個(gè)），5.1kΩ（一個(gè)）滑動(dòng)變阻器100kΩ（一個(gè)），1KΩ（一個(gè)）極性電容10μF（三個(gè)）電容100nF（兩個(gè)），47μF（兩個(gè)）運(yùn)放UA741CD(一個(gè)），LM11CN(一個(gè)）穩(wěn)壓電源10mv10000hz（一個(gè)）-11-電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告四、仿真與電路調(diào)試圖8仿真電路圖1．前置放大級(jí)信號(hào)輸出：圖9前端信號(hào)輸出波形芯片UA741的輸出信號(hào)，得到了合適的信號(hào)。-11-電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告2.負(fù)載端信號(hào)輸出：圖10負(fù)載輸出端波形負(fù)載上的信號(hào)，經(jīng)過UA741的放大，向第二級(jí)放大電路輸出了合適的正弦信號(hào)，經(jīng)過濾波、選頻，負(fù)載端輸出了7.6v的信號(hào)，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)效果。3.實(shí)驗(yàn)室電路調(diào)

7、試由于實(shí)驗(yàn)室條件有限，不能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)電路的搭接，最后利用實(shí)驗(yàn)室的低頻OTL功率放大器（如圖11）模板進(jìn)行調(diào)試。-11-電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告圖11低頻OTL功率放大器利用12V電源進(jìn)行調(diào)試，將電路板和電源箱正確接線，確保線沒接反，輸出端可與示波器相連進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試是也按每個(gè)小模塊進(jìn)行檢測(cè)。若出現(xiàn)結(jié)果失真，依據(jù)理論知識(shí)調(diào)整參數(shù)即可；若連結(jié)果都不出現(xiàn)，則要按模塊逐個(gè)檢查電路：首先檢查接線是否有誤，再檢查是否有短路或虛焊的地方，可用萬用表或發(fā)光二極管