模拟电子技术课程设计实践-音频放大器的设计.doc
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1、模拟电子技术课程设计实践指导老师:梁海峰姓名:石林班级:通信工程092班学号:0902040223目录一、综述.4二、关于OCL音频放大器的设计原理41、各级电压增益的分配42、OCL功率放大器5方案选择5电源电压的计算6三、OCL功率放大器的取值计算7(1)确定电压电压8(2)选择大功率管T12、T138(3)选择互补管T10,T11并计算R31,R32,R27,R30,R349(4)计算推动级电路9(5)计算输入级电路10(6)计算反馈支路11(7)计算补偿元器件12四、仿真中遇到的问题以及调整方法121.调整零点漂移122.调整三极管静态工作点133.调整交越失真134.调整功放增益13
2、5.调整幅频特性曲线13五、仿真结果14六、心得体会15一、 综述模拟电子技术在现代工农业生产、国防建设、科学研究以及社会生活等方面已经得到了极为广泛的应用。特别是在实现工农业生产自动化的过程中,需要测量、控制和传输的信息,绝大部分都是模拟信号要想把这些信号进行放大、传输和变换,最直接的方法就是采用模拟电路来实现。我们学习过各种电子器件和各种基本功能的低频电子电路,运用这些基本知识,就可以设计出各种不同用途的模拟电路装置。二、 关于OCL音频放大器的设计原理OCL音频放大器是一种典型的多级放大电路。它包含了多种电子器件的基本电路形式。完成这个设计可以训练我对的模拟电子技术知识的实际运用。OCL
3、音频放大器主要有三部分组成:前置级、音频控制电路、OCL功率放大电路。图2-11、 各级电压增益的分配a)根据额定输出功率和负载阻抗,求出输出电压(为有效值)。则整机中频电压增益为b)由于前置级对输出的噪声电压影响不大,一般增益不宜太高,通常选前置级增益=510。对音频控制电路无中频增益要求,一般选音频控制电压增益=1。功率输出级电压增益则可通过控制总增益来确定,若其中频电压增益为则要求:2、 OCL功率放大器方案选择OCL功率放大器电路通常可分成:功率输出机、推动剂(激励级)和输入级三部分。为了完成给定技术指标,此次实践选用如图2-2所示电路。图2-1功率输出级是由T1、T2、T3、T4组成
4、的复合管互补对称电路,可以得到较大的输出功率。电阻R1、R2、R3、R4用来减小复合管的穿透电流,增加电路的稳定性。偏置电路用三极管T9组成恒压电路,保证功率输出管有合适的初始电流,以克服交越失真。推动级采用T5组成的普通共射放大电路。为了扩大输出管的动态范围,本级增加了自举电容C1。在信号的负半周内,通过C1反馈,可为T4提供足够的基流,保证T4、T3充分导通。输入及是由T6、T7、T8组成带恒流源的差分放大电路,减小了电路直流漂移,并且引入深度直流负反馈,进一步稳定输出的静态零电平。对于交流信号,因为C2最够大,可视为短路,所以其反馈系数,适当选择R14的数值,可以得到满意的电压增益。电源
5、电压的计算为了保证电路安全可靠,通常使电路最大输出功率比额定输出功率要大一些,一般取=(1.52)。放大器的最大输出电压应根据来计算:因为考虑到管子饱和压降等因素,放大器的最大输出电压总是小于电源电压。令 ,则称为电源电压利用率,一般取值范围为0.60.8,由此可得:式中,Ec为单边电源电压。输出功率管的选择输出功率管应满足以下要求:式中,为集电极发射级反向击穿电压,B表示反向。单位为V。为集电极最大允许直流电流,C表示集电极,M表示最大。 为集电极最大直流耗散功率。一般T1、T2射极电阻R1和R2去R1=R2=(0.050.1)RL;为静态电流,一般为2030mA.三、 OCL功率放大器的取
6、值计算已知 依照原理,及电路实际情况,绘制仿真原理图,如图3-1:图3-1(1)确定电压电压 根据设计原理,因为 取=0.8,则Ec10.605V。选定电压电压为12V(2)选择大功率管T12、T13 要求:V(BR)CEO2Ec=24V ICMIc12max当去=20mA, PCM1.14W按以上极限参数选择3DD57A,并测得(3)选择互补管T10,T11并计算R31,R32,R27,R30,R34对于T10、T11: V(BR)CEO2Ec=24VICM1.5Ic12max/22.5mAPCM1.5/17.1mW则T10为3DK4A或3DG69A;T11为3CG22C或3CG8E.测得计
7、算R31,,R32,R27,R30,R34,根据R31=R32=(0.050.1)RL,选R31和R32的电阻为0.5(电阻丝绕制,功率1W).因为 ri12=rbe12+(1+12)R31=60.5所以 R27=R30=5 ri12=302.5 (取R27和R30为310)。R34=R27/ ri12=50.6(取R34为51)。(4)计算推动级电路取ICQ8=3Ic10max/102.5mAa. 计算T9偏置电路。选取T9为3DG6A,=100忽略分流作用,ICQ9ICQ8,则流过T9基极偏置电阻的电流为IR (取R23=3k)所以R24/R25=2R23=12K(取R24为12K电阻,R
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