低頻功率放大器畢業(yè)設計(編輯修改稿)
2024-10-02 16:51 本頁面
【文章內容簡介】 四川職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 10 系統(tǒng)方案 分析及 設計 設計分析： 題目要求輸出功率大于 5W，本題是采用 OCL 電路。以三極管的推導為例： （ 1）放大倍數(shù)的確定： P0=Icm/ 2 *(Uom/ 2 ) =1/2*(Icm*Uom) =1/2*(U2om/RL) 因 P0=5W RL=8 歐姆 所以 Uom= 2*5*8 =9V 有效值 Uo=9/ 2 ==6400mv Io=Uo/RL= = 總的放大倍數(shù)不低于： Av=6400/5=1280 （ 2）工作電源的確定： 峰峰值： Uomm=2*Uom =2*9 =18V Uomm=Vcc2Uce(sat) 四川職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 11 Vcc=Uomm+2Uce(sat) =18+2* = 所以工作電源不低于 ? （ 3）變壓器的選擇： 輸入電流 IinIo 變壓器的次級電壓 : V2=Vcc/ 2 = = 變壓器的輸出功率不低于： P2=V2 Io= = 所以變壓器選為輸出功率為 20W，輸出雙 12V 電壓 四川職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 12 硬件電路設計 方案論證與比較 （ 1）功率放大器的方案論證與選擇 方案一：采用 D 類功率放大器。 D 類放大器功耗小，使用壽命長，效率特別高，高達 85%以上，該種電路采用阻值小的電子器件就可以制造出很大功率的音頻放大器。 方案二：采用 OCL 類功率放大器。 OCL 功放電路定壓式輸出電路該電路采用兩組電源 供電，使用了正負電源，在電壓不太 高的情況下，也能獲得比較大的輸出功率，省去了輸 出端的耦合電容。使放大器低頻特性得到擴展。 方案三：采用 AB 類功率放大器。 AB 類放大器的晶體管的導通時間稍大于半周期 ,必須 用兩管推挽工作 .可以避免交越失真 .交替失真較大 ,可以抵消偶次諧波失真 .有效率較高 , 晶體管功耗較小的特點 . 綜合考慮， 本設計采 用 OCL 類功率放大器實現(xiàn)題目的要求，所以我們決定采用方案二。 （ 2）采用 OCL 類功率放大器實現(xiàn)題目的要求 的論證方案： a 低噪聲問題 設計要求輸出噪聲電壓有效值低于 5mv，因此前級放大電路要 選用 OP37 型低噪聲運 放。并采用同相無對地電阻的反相放大電路，使電路中的噪聲源 — 電阻的數(shù)量達到最少， 以最大限度地 獲得低噪聲。 b 靈敏度問題 由于 信號至少需要被放大一千多倍。考慮到運算放大器的放大倍數(shù)和通頻帶的關系， 四川職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 13 所以放大電路采用兩級放大。 c 高保真問題 功率放大電路采用了具有負反饋功能的甲乙類推挽放大電路，有效克服了普通甲乙類 推挽放大電路的交越失真問題。 d 提高效率的問題 運算放大器的電源電壓高于功率輸出級的電源電壓，最大限度地提高了電源電壓的利 用率，也就是功率放大器的效率。 e 電源方案 將穩(wěn)壓前的電壓作為運算放大器的電源，穩(wěn)壓后的 12V 提供給功率輸出級，這樣就在 獲得兩套對稱電源輸出的同時，最大限度地簡化了電源結構。 f 整機系統(tǒng)方框圖 我們設計的低頻功率放大器主要由前級低噪聲放大電路、中級信號放大電路、功率放 大電路及電源電路 . g 提高功率放大器效率的措施 ① 、 大功率 MOS 場效應管具有很低的飽和壓降，如 2RF630 場效應管在大電流 (ID=2A) 時的飽和壓降 UD=。所以用 MOS 場效應管組成的對稱互補型功率輸出電路，輸 出電壓可以很接近電源電壓，也就是可以很接近 70%的理想輸出效率，如下圖 c’中場 前級放大電器 中間放大級 功率放大 電源 四川職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 14 效應管組成的對稱互補型型功率輸出級的輸出電壓與電源電壓之間的關系。
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