【文章內(nèi)容簡介】 4 ≥ 70 ≥ ＜ 120 通用型 CF3253 ≤177。 3177。 18 ≥ 80 ≥ 80 6 1 50 ≤ 低功耗型 CF318 ≤177。 22 ≥ 70 ≥ 70 3 15 13 寬帶型 CF715 ≤177。 22 ≥ 74 ≥ 74 1 65 18 165 高速型 CF7650 ≤177。 3177。 18 ≥ 120 ≥ 120 106 2 2． 5 ≤ 高精度型 常用三極管及其主要參數(shù) 型 號 極限參數(shù) 直流參數(shù) 交流參數(shù) 用途 PCM(mw) ICM(mA) V(BR)CBO(v) V(BR)CEO(v) V(BR)EBO(v) ICBO (μ A) ICEO (μ A) VCE(Sat)(V) hFE fT(MHz) 3DG6 100 20 ≥ 30 ≥ 15 ≥ 4 ≤ ≤ ≤ 1 30~200 ≥ 100 中、高頻放大、振蕩 3DG7 100 500 ≥ 20 ≥ 25 ≥ 4 ≤ ≤ ≤ 1 ≥ 30 ≥ 100 高放、開關(guān) 3DG8B 200 30 ≥ 40 ≥ 25 ≥ 4 ≤ ≤ ≤ 30~200 ≥ 150 變頻、高放、振蕩 3CG20 700 80 ≥ 30 ≥ 30 ≥ 4 ≤ ≤ 1 ≤ 2 ≥ 50 ≥ 80 高放、振蕩 3CG21 300 150 ≥ 30 ≥ 30 ≥ 4 ≤ ≤ 1 ≤ 40~200 ≥ 100 高放、推動、振蕩 3CG22 500 100 ≥ 50 ≥ 4 ≤ ≤ 1 ≤ 40~200 ≥ 100 高放、推動、振蕩 (w) (A) (mA) (mA) 圖３ 集成運(yùn)放驅(qū)動的 OCL功放電路 +12~+22V + C1 R1 _ ∞ 5μ F R2 R3 10μ F 10μ F R10 22Ω 240Ω R8 R10 240Ω 22Ω +VCC1 R12 R13 1Ω VCC1 vo 12~22V T3 T4 A C3 C5 C4 F R14 10Ω RL 8Ω C2 1Ω D3 D1 D2 R8 10kΩ 10kΩ R7 T1 T2 vi R9 R4 R5 R6 R7 15 3DD15B 50 5 ≥ 150 ≥ 200 ≥ 4 ≤ 1 ≤ 2 ≤ ≥ 20 ≥ 1 功 放 3DD21B 10 ≥ 150 ≥ 100 ≥ 4 ≤ 1 ≤ 2 ≥ 20 ≥ 2 功 放 3DD50B 50 5 ≥ 200 ≥ 100 ≥ 4 ≤ 1 ≤ 2 ≤ 2 ≥ 20 ≥ 1 功 放 3DD54B 5 2 ≥ ≥ 50 ≥ 3 ≤ ≤ 1 ≥ 10 ≥ 1 功 放 3DD57C 10 3 ≥ ≥ 80 ≥ 3 ≤ ≤ 1 ≤ 1 ≥ 10 ≥ 1 功 放 七、 擴(kuò)展部分 選作內(nèi)容 1：設(shè)計(jì)一個具有弱信號放大能力的 BTL 音頻功率放大器。技術(shù)指標(biāo)同 OCL電路。用 TA7240AP 組成的 BTL 放大器典型電路如圖５所示。 集成 BTL 放大器必須具有 2 個相位相反的輸入信號，因而在其前面必須有一個 1： 1的分相器。 BTL 放大器為單電源供電，但卻具有 OCL 電路的優(yōu)點(diǎn)，即輸出與負(fù)載是直接耦合的。因此它具有 OTL 和 OCL 電路的所有優(yōu)點(diǎn)。 BTL 放大器的輸出功率為 19W。 選作內(nèi)容 2：設(shè)計(jì)一個語音放大器。技術(shù)指標(biāo)同 OCL 電路。其功能框圖如下圖所示。 八、參考文獻(xiàn) 《電子系統(tǒng)與實(shí)踐》 電子工業(yè)出版社 楊 剛 周 群主編 。 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程》第二版 高等教育出版社 清華大學(xué) 楊素行主編 。 《電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 模擬電路分冊》 東南大學(xué)出版社 郭永貞主編 。 《常用小功率晶體三極管手冊》 人民郵電出版社 李錦春主編 。 《常用晶體二極管、大功率晶體三極管手冊》 人民郵電出版社 李錦春主編 。 圖４ 語音放大器功能框圖 前置放大級 功率放大級 正弦信號 RL=8Ω 有源 帶通濾波器 音量控制器 Vi 圖５用 TA7240AP 組成的 BTL 放大器典型電路 1kΩ + _ ∞ 1μ F C1 C2 100μ F Rf 3 10 6 5 9 8 + + 750Ω 放大 1 + _ 1μ F C9 C4 100μ F Rf 4 7 6 5 12 + + ∞ C7 C10 + 750Ω 放大 1 11 輸出 輸出 前置地 功放地 自舉 自舉 輸入 反饋 反饋 輸入 保護(hù)電路 C3 F RL 100μ F + C6 100μ F R5 R6 20Ω VCC + C11 1000μ F 5 181。F C8 5 181。F C7 + C5 47μ F 9~18V 16 2． 4 音頻擴(kuò)大機(jī)電路的設(shè)計(jì) 一．設(shè)計(jì)目的 掌握音頻擴(kuò)大機(jī)電路的組成、工作原理和設(shè)計(jì)方法。 掌握低頻集成電壓放大器的工作原理、具有深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的估算及使用方法。 熟悉 BTL、 OTL 和 OCL 功率放大器工作原理及設(shè)計(jì)方法。 了解音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)的組成、工作原理和設(shè)計(jì)方法。 二．設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 設(shè)計(jì) 10W 單聲道音頻擴(kuò)大機(jī)電路。技術(shù)指標(biāo)如下 ： 最大不失真輸出功率 Pom≥ 10W ； 帶寬 BW≥ 20~20kHz； 輸入阻抗：＞ 50kΩ； 輸入正弦信號電壓幅值為：≤ 10mV； 前置放大器可采用集成運(yùn)放元件。要求從功放輸出端引入深度電壓負(fù)反饋，以保證輸出電壓的穩(wěn)定，改善放大電路的性能（減少非線性失真、提高帶負(fù)載的能力及展寬頻率等等）。 音調(diào)控制范圍：低音（ 100Hz） 177。 12dB；高頻（ 10 kHz） 177。 12dB； 在 Pom 和 BW 值范圍內(nèi)的非線性失真系數(shù)≤ 3%； 功率放大器在 Pom 下的效率η≥ 70%。功率放大級可采用集成或分立元件 電路；可采用 OCL，也可采用 BTL。但是，分立元件電路要具有簡單的過載保護(hù)電路，三極管均采用硅管。 輸出等效負(fù)載： RL=8Ω； 畫出擴(kuò)大機(jī)完整的電路，寫出設(shè)計(jì)、總結(jié)報(bào)告。 三．音頻擴(kuò)大機(jī)的基本原理 音頻擴(kuò)大機(jī)電路框圖如圖 1 所示。 前置放大器對輸入信號放大后送入音調(diào)網(wǎng)絡(luò)，信號經(jīng)過音調(diào)網(wǎng)絡(luò)，其 幅值有所減小 。根據(jù)放音節(jié)目的不同，可以用“音調(diào)選擇器”選擇不同的位置。音調(diào)網(wǎng)絡(luò)后面接音量電位器，以調(diào)節(jié)音量的大小。最后 送入功率放大級進(jìn)行功率放大，并在揚(yáng)聲器上得到放大了的音頻信號。 前置放大器 前置放大器亦為小信號放大電路。一般前級傳送來的低頻信號，經(jīng)放大后多用單端方式傳輸，由于有用信號的幅度較小，而共模噪聲可能較大，故放大器輸入漂移、噪聲及放大器本身的共模抑制特性至關(guān)重要。因此，前置放大器應(yīng)是一個高輸入阻抗、高共模抑制比、低漂移的小信號放大電路。 前置放大級 功率放大級 正弦信號 RL=4Ω 圖 1 低頻功率放大器功能框圖 音調(diào)網(wǎng)絡(luò) 音量控制 Vi 17 音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò) 音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)的功能是根據(jù)需要按一定的規(guī)律控制、調(diào)節(jié)音量放大器的頻率響應(yīng)，達(dá)到聲音優(yōu)美的作用。一般它主要實(shí)現(xiàn)對輸入信號高、低音的提升和衰減，而中頻信號的增益基本不變（一般音調(diào)網(wǎng)絡(luò)的特性是：中音（ 1000Hz）時(shí)變化小 于 3 dB；低音（ 100Hz）時(shí)調(diào)節(jié)范圍177。 12dB；高頻（ 10 kHz）時(shí)調(diào)節(jié)范圍177。 14dB。）。音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)有 2 大類：衰減式和反饋式。下面介紹衰減式音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)。 低音音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò) 如圖 2 所示，輸入信號為 Vi，輸出為 Vo，由于 C1和 C2的存在，輸出信號就會與輸入信號不同。 R2 是音調(diào)調(diào)節(jié)電位器，改變動觸頭的位置，輸出端的低音可獲得“提升”或“衰減”。如先設(shè)動觸頭處于最上端， C1被短接。 設(shè)計(jì)時(shí)，假設(shè) R2 R1 R3 (實(shí)際值為 R2 =10 R1= 100R3)。 f=0Hz 時(shí) , RRR RR 321 32 ?? ??? 當(dāng)輸入頻率 f=f1(f1=1/2π f1C2)=R2時(shí)， C2與 R2的并聯(lián)阻抗只有 R2的 1/2，所以 Vo下降2 倍。隨著 f 的進(jìn)一步的提高， Vo進(jìn)一步的下降，其下降的規(guī)律為 6dB/每倍頻程。當(dāng) f= f2 ,到達(dá) ZC2=R3時(shí)，則 C2的阻抗已足夠?qū)?R2短接，如繼續(xù)提高 f 時(shí)， ZC2與 R3 相比也微不足道，則 Vo不再減小，此時(shí) 10113??RR? 這樣的網(wǎng)絡(luò)在高頻時(shí)的輸出為原信號的 1/10，而在低頻時(shí)基本上等于原信號，相對而言，低頻比高頻“提升”了 10 倍。 另一種極端情況是 R2 的動觸頭處于最下端， C2 被短接。 Vo 從 R3 的上端輸出，所以對于極低頻率有： 100123 ??RR? 當(dāng) f=f1，使 ZC1=R2時(shí)，由于 C1的旁路作用，使 Vo上升，以 6 dB/每倍頻程的規(guī)律變化，一直到 f=f2，使 ZC1=R3時(shí)， C1的阻抗已將 R2短接， ZC1同 R3相比較也可忽略時(shí)，此時(shí) 10113??RR? 相對來說，低音衰 減了，高音提升了，衰減的比例為 10 倍（ 20dB），在設(shè)計(jì)時(shí)使 CRCRf 12211 2 12 1 ?? ?? CRCRf 11232 2 12 1 ?? ?? 可得出： 101211321 ??? CCRRRR 這個比值，恰是“提升”（或衰減）值。所謂“提升”與衰減都是相對的，實(shí)際上提升到極點(diǎn)仍小于原信號，只是比值接近于 1，而最大衰減可達(dá) R3 /R2 =（ 1/100）倍，網(wǎng)絡(luò)對超過 f2的高音來說，都衰減 R3 /R1的比值，這就是衰減vi R3 R1 R2 C1 C2 vo 圖 2 低音音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò) vi vo 圖 3 高音音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò) C1 C2 R2 R1 R3 18 式的特點(diǎn)。 高音音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò) 高音音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)如圖 3 所示，該 網(wǎng)絡(luò)中 CRCRf 11231 2 12 1 ?? ?? ， CRf 132 2 1?? 其物理意義不再贅述。 在知道了一些基本數(shù)據(jù)之后可方便地設(shè)計(jì)出高、低音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)。舉例如下：先討論低音，參見圖 2。 假定：低音提升或衰減 10 倍（ 20dB）；低音轉(zhuǎn)折頻率 f1=50Hz， f2=500Hz， R2=100kΩ。 因?yàn)? 101211321 ???? CCRRRR?（ 20dB） 則 R1=R2/10=100kΩ /10=10 kΩ R3=R1/10=10kΩ /10=1 kΩ C1=1/2π f2R1=1/2π 500Hz 10KΩ = 108F 可取 C1= F C2= F 參見圖 3, 如設(shè)高音提升量也為 10 倍（ 20dB）；高音轉(zhuǎn)折頻率 f1=1kHz， f2=10kHz。令R2=100kΩ，并可設(shè)定 R1=10 kΩ。 由于 f1/f2=R3/R1=1/10 則 R3=R1/10=10kΩ /10=1 kΩ C1=1/2π f1R1=1/2π 1 kHz 10KΩ = 107F 可取 C1= F C2= f 高低音音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來，如圖 4 所示。信號通過隔直電容 Co，分 2 路分別加到高、低音音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)，低音的輸出端通過 Ro（ 10KΩ）電阻同高音輸出端接在一起， Ro起隔離作用。 . 功率放大級 功率放大器的主要作用是向負(fù)載提供功率。要求輸出功率盡可能大，轉(zhuǎn)換效率盡可能高，非線性失真盡可能小。如圖 6 所示，功放電路（含 A2放大器）的增益取決于比值（ R13+R14）/R14。由于采用了很深的直 流負(fù)反饋，解決了中點(diǎn)穩(wěn)定問題。 Ro vo 接音量控制電路 vi F 10kΩ 100kΩ 1kΩ F 0μ F 0. 33μ F 0μ F 10kΩ 1kΩ 100kΩ F 0μ F 0. 15μ F 0μ F 圖 4 高低音音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò) 19 四 .電路設(shè)計(jì)提示（思路） 前置放大器 前置放大器應(yīng)選擇一