OTL音頻功率放大器.doc

《OTL音頻功率放大器.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、模擬電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目：OTL音頻功率放大器專業(yè)班級(jí)：電信本學(xué)生：學(xué)號(hào)：39指導(dǎo)教師：設(shè)計(jì)時(shí)間：1月4日摘要功率放大器的作用是給音響放大器負(fù)載RL（揚(yáng)聲器），提供一定的輸出功率，當(dāng)負(fù)載一定時(shí)，希望輸出的功率盡可能的大，輸出信號(hào)的非線性失真盡可能的小，效率盡可能的高，功率放大器的常見(jiàn)電路形式有OTL電路和OCL電路，有用繼承運(yùn)算放大器晶體管功率放大器，也有去集成電路功率放大器，本文設(shè)計(jì)的是OTL功率放大器，該放大電路采用LM386高頻放大器芯片，LM386音頻放大器電路是做常用的音頻功率放大電路，LM386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低，電壓增益可調(diào)，電壓圍大，外接元件少喝

2、總諧波失真少等功率放大器。音頻功率放大器簡(jiǎn)稱“功放”，作用是放大調(diào)音臺(tái)或周邊設(shè)備（信號(hào)處理設(shè)備）送來(lái)的低電平音頻頻信號(hào)，使它的輸出功率足以驅(qū)動(dòng)配接的揚(yáng)聲器負(fù)載?，F(xiàn)有的音頻功率放大器都是以線性放大為基礎(chǔ)的模擬類功放，即把連續(xù)變化的音頻信號(hào)（稱為模擬信號(hào)）直接進(jìn)行線性放大。所用的放大器件為電子管和雙極晶體管（即NPN和PNP型半導(dǎo)體晶體管，簡(jiǎn)稱晶體管）兩類。按功放靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置又可分為A類放大、A/B類放大和C類放三種。A類放大的失真最小，音質(zhì)好，但電源轉(zhuǎn)換率最低，器件的發(fā)熱量最大，生產(chǎn)成高，一般用于輸出功率較小的Hi-Fi發(fā)燒級(jí)功放。?C類放大的失真比A類大些，尤其是在小信號(hào)輸出時(shí)

3、（1/100輸出功率）音質(zhì)失真更明顯，但電源轉(zhuǎn)換效率高，器件發(fā)熱量小，性能/價(jià)格比高，一般用于輸出功率大的專業(yè)功放。A/B類功放的特點(diǎn)介于A類和C類之間，多用于家庭影院的AV功放。電子管功放巳有數(shù)十年歷史，是功放元老代。轉(zhuǎn)換速率高，工作可靠，偶次諧波失真小（聽(tīng)覺(jué)對(duì)偶次諧波失真特別敏感），音質(zhì)上好，被人們寵愛(ài)。最大缺點(diǎn)是電源利用效率很低，電子管A類放的效率不到10%、C類約15-17%，大部分電能變?yōu)闊崃肯牡簟：碾姶?、發(fā)熱高、體積大、成本高等缺點(diǎn)，在專業(yè)音響系統(tǒng)中被晶體管功放替代。晶體管功放近20多年發(fā)展史，是第二代功放。最大優(yōu)點(diǎn)是電源轉(zhuǎn)換效率高。（C類功放最高可達(dá)60%左右），體

4、積小，重量輕、發(fā)熱量不大，生產(chǎn)成本低、缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)換速率低，偶次諧波失真較大，音質(zhì)和可靠性都略遜于電子管功放。故此次我們選擇用集成塊來(lái)做此次的課程設(shè)計(jì)。題目：OTL音頻功率放大器一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求l設(shè)計(jì)任務(wù)1、學(xué)習(xí)基本理論在實(shí)踐中綜合應(yīng)用的初步體驗(yàn)，掌握模擬電路設(shè)計(jì)的基本方法，設(shè)計(jì)步驟，培養(yǎng)綜合設(shè)計(jì)能力和調(diào)試能力。2、培養(yǎng)實(shí)踐技能，提高分析和解決問(wèn)題的能力。3、掌握OTL音頻功率放大器的設(shè)計(jì)方法，基本工作原理和基本性能的測(cè)試。4、通過(guò)OTL音頻功率放大器的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試，進(jìn)一步加深對(duì)互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路的理解，提高動(dòng)手能力。l設(shè)計(jì)要求1、設(shè)音頻信號(hào)為vi=10mV,頻率f＝1KHz；

5、2、額定輸出功率Po≥2W；3、負(fù)載阻抗RL=8Ω；4、失真度γ≤3%；5、用橋式整流電容濾波集成穩(wěn)壓塊電路設(shè)計(jì)電路所需的正負(fù)直流電源。一、方案設(shè)計(jì)與論證2.1總體設(shè)計(jì)方案1、設(shè)計(jì)思路功率放大器的作用是給負(fù)載RL提供一定的輸出功率。當(dāng)RL一定時(shí)希望輸出功率盡可能的大，輸出信號(hào)的非線性失真盡可能的小，且效率盡可能的高。由于OTL電路采用的是直接耦合方式，為了保證電路的工作穩(wěn)定，必須采取有效措施抑制零點(diǎn)漂移，為了獲得足夠大的輸出功率驅(qū)動(dòng)負(fù)載工作，故，需要喲足夠大的電壓放大倍數(shù)，因此，性能良好的OTL功率放大器應(yīng)由輸入級(jí)，推動(dòng)級(jí)和輸出級(jí)等組成部分。2、OTL功放各級(jí)的作用和電路結(jié)構(gòu)特征1

6、)輸入級(jí)：主要是抑制零點(diǎn)漂移，保證電路工作穩(wěn)定同時(shí)對(duì)前級(jí)（音調(diào)控制級(jí)）傳來(lái)的信號(hào)作低失真，低噪音放大，為此采用帶恒流源由復(fù)合管組成的差分放大電路，切設(shè)置的靜態(tài)偏置電流較小。2)推動(dòng)級(jí)：推動(dòng)級(jí)的作用是獲得足夠高地電壓放大倍數(shù)以及輸出級(jí)提供足夠大的驅(qū)動(dòng)電流，為此采用帶集電極有源負(fù)載的共射放大電路，切靜態(tài)偏置電流比輸入級(jí)大。3)輸出級(jí)：輸出級(jí)的主要作用是為負(fù)載提供足夠大的輸入信號(hào)功率，可采用由復(fù)合管構(gòu)成的甲乙互補(bǔ)對(duì)稱功放的準(zhǔn)互補(bǔ)功放電路。2.2方案一：分立元件電路基本工作原理：當(dāng)輸入信號(hào)處于正半周期時(shí)，Q3導(dǎo)通，Q1截止。Q3以射級(jí)輸出的形式將信號(hào)傳遞給負(fù)載，同時(shí)向Co充電，因?yàn)镃o電容

7、量大，基級(jí)電壓基本保持不變，維持在Vcc/2，當(dāng)輸入信號(hào)處于負(fù)半周期時(shí)，Q1導(dǎo)通，Q3截止，以充電的Co充當(dāng)Q1的電源，同時(shí)放電，Q1也可以以射級(jí)輸出形式將信號(hào)傳輸給負(fù)載RL,這樣在RL上就得到了完整的輸出波形。方案二：用TDA2030做OTL音頻功率放大器電路為音頻功率放大器的原理圖，其中TDA2030是高保真集成功率放大器芯片，輸出功率大于10W頻響為10-1400HZ，輸出電流峰值課達(dá)3.5A，其部有輸入級(jí)，中間級(jí)，輸出級(jí)，且有短路保護(hù)，和過(guò)熱保護(hù)，課確保電路工