【導(dǎo)讀】指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注。和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作。了明確的說(shuō)明并表示了謝意。的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。律變化，即要求輸出信號(hào)的非線性失真盡可能小，且效率盡可能高。性能好的OCL功率放大器應(yīng)由輸入級(jí)、推動(dòng)級(jí)和輸出級(jí)、穩(wěn)壓源等部分組成。管組成的差動(dòng)放大電路，且設(shè)置的靜態(tài)偏置電流較小。路工作在最佳靜態(tài)工作點(diǎn)。在完成OCL功率放大電路的設(shè)計(jì)后，本論文基于Multisim軟件仿真該電路，率也達(dá)到了近似理想的%。最后進(jìn)一步研究了該OCL功率放大電路，達(dá)到了設(shè)

　　

【正文】 其中的一個(gè)放置在電路圖編輯窗口中。器件在電路圖中顯示的圖形符號(hào)，用戶可 以在上面的Component Browser 中的 Symbol 選項(xiàng)框中預(yù)覽到。當(dāng)器件放置到電路編輯窗口中后，用戶就可以進(jìn)行移動(dòng)、復(fù)制、粘貼等編輯工作了 [15]。 4. 將該 OCL 立體聲功放電路中的元件放在工作區(qū)域中 打開(kāi) Multisim 軟件，按照上面的簡(jiǎn)介和操作將設(shè)計(jì)圖中的元件找出來(lái)，并按總體設(shè)計(jì)思路擺出相應(yīng)的元器件： 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 26 圖 38 OCL 立體聲功放電路中的元件 如 圖 38所示，將原理圖中的所有元件都在元件庫(kù)中調(diào)出，并改下標(biāo)號(hào)和方位，把它們整齊的排列開(kāi)，然后將它們都連起來(lái)就可以構(gòu)成所設(shè)計(jì)的電路圖，如圖 39所示： 圖 39 OCL 立體聲功放電路 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 27 第四章 基于 Multisim 2020的研究 第一節(jié) 基于 Multisim 的 OCL立體聲功放電路的調(diào)試 一、 首先調(diào)試出整流電路，如下 如上圖所示， 由理論分析得， 電容 c1,c2,c3,c4 的總電容 C≤ 1/RR。又必須使放電時(shí)間常數(shù) RC 盡可能的大，即負(fù)載電壓 R1 盡可能的大 。 總之，該電容濾波電路簡(jiǎn)單，負(fù)載直流電壓較高，文波也較小，它的缺點(diǎn)是輸出特性差。 綜上得，該電路適用于負(fù)載電壓較高，負(fù)載變動(dòng)不大的場(chǎng)合。即用此電路作為放大器的整流電路。 調(diào)試過(guò)程中，當(dāng) R1為 2時(shí)，濾波后的示波電路為： 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 28 根據(jù)理論分析，當(dāng) R1 在 33 左右是的濾波輸出特性可達(dá)理想情況，如下： 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 29 為此，以 該電路及參數(shù)作為該放大器的穩(wěn)壓源電路。 二 . 用 Multisim 仿真和測(cè)試該 OCL 立體聲功放電路 圖 41用 Multisim 畫出該 OCL 立體聲功放電路 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 30 如 圖 41所示，完成該 OCL 立體聲功放電路所有線路的連接，并且留出兩對(duì)輸入端口和輸出端口，便于測(cè)量輸出圖形和相應(yīng)的數(shù)據(jù)。 1. 添加虛擬儀器 對(duì)電路進(jìn)行仿真運(yùn)行，通過(guò)對(duì)運(yùn)行結(jié)果的分析，判斷設(shè)計(jì)是否正確合理，是 EDA軟件的一項(xiàng)主要功能。為此， Multisim 為用戶提供了類型豐富的虛擬儀器， 可以從Design 工具欄 ?Instruments 工具欄， 或用菜單命令（ Simulation/ instrument）選用以下這 11 種儀表： 圖 42 虛擬儀表 如 圖 42所示，選用后各種虛擬儀表都以面板的方式顯示在電路中 [16]。 下面將 11種虛擬儀器的名稱及表示方法總結(jié)如下表： 菜單上的表示方法 對(duì)應(yīng)按鈕 儀器名稱 電路中的儀器符號(hào) Multimeter 萬(wàn)用表 Function Generator 波形發(fā)生器 Wattermeter 瓦特表 Oscilloscope 示波器 Bode Plotter 波特圖圖示儀 Word Generator 字元發(fā)生器 Logic Analyzer 邏輯分析儀 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 31 Logic Converter 邏輯轉(zhuǎn)換儀 Distortion Analyzer 失真度分析儀 Spectrum Analyzer 頻譜儀 Network Analyzer 網(wǎng)絡(luò)分析儀 注 1：該軟件中用 ’ 代替 — 表示反變量，例如 AA ?? 。 注 2：該軟件沒(méi)有異或符號(hào)，處理方式是將異或運(yùn)算寫成 BABABA ????? 。 根據(jù)第一章所述的公式及相關(guān)的參數(shù)介紹，應(yīng)該測(cè)量數(shù) 據(jù)有輸出功率 Po，直流電源提供的功率 Pe，效率 η和 管耗 Pv，應(yīng)加入的儀器有： 萬(wàn)用表，示波器和波形發(fā)生器。 有一部分儀器要接地 線。 加入后的原理圖如 圖 43 所示： 圖 43 給電路添加儀器 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 32 三 ．添加輸入信號(hào)并記錄輸出波形 在左右兩個(gè)聲道的輸入端分別加上一定的正弦波信號(hào)， 為輸入小信號(hào)， 將 XFG1和 XFG2 都設(shè)置為 圖 44 所示的 情況： 圖 44 給電路 添加輸入信號(hào) 選擇的是正弦波圖形，頻率為 500HZ，最大幅值為 10mv。然后分別在左右兩個(gè)聲道接上示波器后，觀察和記錄兩個(gè)示波器 XSC1 和 XSC2 所示的圖形，輸入電 壓被放大了近 100 倍，波形也出現(xiàn)了明顯的放大，達(dá)到了當(dāng)初設(shè)計(jì)的要求，但是兩個(gè)示波器出現(xiàn)了明顯的交越失真現(xiàn)象，記錄輸入輸出圖形如 圖 45所示 ： 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 33 圖 45 失真的輸出波形 由于就前面分析，產(chǎn)生交越失真的原因是偏置電路提供的偏置電壓不夠理想產(chǎn)生的， 因此就本例而言，要調(diào)節(jié) R7，使輸出級(jí)的偏置電壓滿足理想情況。多次調(diào)制并查看輸出波形。最終得到如下理想的輸出波形。 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 34 圖 46仍然失真的輸出波形 問(wèn)題得到一定的解決，但輸出波形仍然不夠完善，將 R7 再加大一點(diǎn)，取 680歐，記錄兩個(gè)示波器的波形如 圖 47和 圖 48所示 ： 圖 47正常的輸出波形（ XSC1） 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 35 圖 48正常的輸出波形（ XSC2） 顯然，經(jīng)過(guò)多次調(diào)試和仿真以后，得到了剛開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)所需要的效果，所加入的正弦波信號(hào)得到了期望的放大值，音色和音準(zhǔn)也很不錯(cuò)，達(dá)到了一定的立體聲的效果。 第二節(jié) OCL立體聲功放電路的測(cè)試 一 . 計(jì)算重要的數(shù)據(jù) 根據(jù)第二章所述的公式，得到以上提到的四個(gè)參數(shù)的值，具體的測(cè)量數(shù)據(jù)和計(jì)算如下： （ 1） .輸出功率 Po 由公式得： 又因?yàn)槿f(wàn)用表所測(cè)的輸出電壓值為 ≈ 18V，如 圖 49所示： L2omomomooo 2121 RUIUIUP ???武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 36 圖 49 萬(wàn)用表所測(cè)輸出電壓 為計(jì)算方便，取 Uom =18V， RL＝ 8Ω，最后可得 Po = W （ 2） .直流電源提供的功率 PE 由公式得： 又由設(shè)計(jì)電路可得 VCC= 18V，所以計(jì)算后得： PE= （ 3）效率 η 由公式得： 帶入數(shù)據(jù)后可得： η = 78% （ 4）管耗 Pv 由公式得： 帶入相關(guān)的數(shù)據(jù)可得： Pv = 二．深入研究該功放的輸出波形 1. 在左右兩個(gè)聲道的輸入端分別加上一定的正弦波信號(hào)，將 XFG1 和 XFG2 都設(shè)置為 圖 49 所示的 情況： 圖 49 給電路 添加輸入信號(hào) 加入正弦波圖形，頻率為 5kHZ，最大幅值為 10mv。然后分別在左右兩個(gè)聲道CComLCCEE π 22 VURVIP ??CCom00Eo 4π100 VUPP ?????L2omCComLoEV 2π 2 RUVURPPP ????武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 37 接上示波器后，觀察和記錄兩個(gè)示波器 XSC1 和 XSC2 所示的圖形， 如圖 410所示，輸入電壓被放大了近 300 倍，波形也出現(xiàn)了明顯的放大，達(dá)到了當(dāng)初設(shè)計(jì)的要求。 圖 410 功放的輸出波形 2. 繼續(xù)在左右兩個(gè)聲道的輸入端分別加上一定的正弦波信號(hào)，將 XFG1 和 XFG2 都設(shè)置為 圖 411所示的 情況： 圖 411 給電路 添加輸入信號(hào) 加入正弦波圖形，頻率為 20kHZ，最大幅值為 10mv。然后分別在左右兩個(gè)聲道接上示波器后，觀察和記錄兩個(gè)示波器 XSC1 和 XSC2 所示的圖形， 如圖 412 所示輸入電壓被放大了近 350 倍，波形也出現(xiàn)了明顯的放大，達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 38 圖 412 功放的輸出波形 綜上所述， 在高頻段 ，該功率放大電路的放大效果也不錯(cuò)，所設(shè)計(jì)的 OCL 立體聲功放電路達(dá)到了題目的要求。 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 39 結(jié) 論 先從簡(jiǎn)單的 OCL 功率放大電路入手，了解其工作原理和相應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)后，然后開(kāi)始 OCL 立體聲功率放大器的總體設(shè)計(jì)，再分級(jí)去設(shè)計(jì)各部分電路（包括 穩(wěn)壓源電路，差分輸入級(jí)，中間放大級(jí)和互補(bǔ)對(duì)稱輸出級(jí) ），接著到用熟悉 Multisim 2020后按要求一步一步的仿真該立體聲功率放大電路，最后也解決了最麻煩的交越失真問(wèn)題，用相應(yīng)的示波器和萬(wàn)用表得到了相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并完成了幾個(gè)重要數(shù)據(jù)的計(jì)算。 這近 兩個(gè)多月的時(shí)間里面，遇到了很多困難，如當(dāng)初課題的選定，電路的總體設(shè)計(jì)， Multisim 2020 的使用不熟悉等，在老師和同學(xué)的幫助下，一一得到解決，并在此過(guò)程中溫習(xí)了一下以前所學(xué)的專業(yè)知識(shí)。 當(dāng)初選擇 OCL 功率放大電路是正確的，因?yàn)槠?前置、推動(dòng)、功放及至負(fù)載揚(yáng)聲器全部都是直流耦合的，即省略了匹配用的輸入、輸出變壓器，也省略了輸出電容器，克服了低頻時(shí)電容器容抗使揚(yáng)聲器低頻輸出下跌，低頻相移的不足，以及浪涌電流對(duì)揚(yáng)聲器的沖擊，避免了揚(yáng)聲器對(duì)電源不對(duì)稱，使正負(fù)半周幅度不同而產(chǎn)生的失真， 當(dāng)然 OCL 功率放大電路也已 成 為當(dāng)今大功率放音設(shè)備的主流電路 和音樂(lè)發(fā)燒友的選擇。 整體來(lái)說(shuō)，所設(shè)計(jì)的 OCL 立體聲功放電路完成了當(dāng)初設(shè)計(jì)時(shí)所要立體聲效果，在音色和音準(zhǔn)上都有很不錯(cuò)的表現(xiàn)，功率的損耗也控制的比較低，效率值也幾乎達(dá)到了完美的 %,成功了完成了該畢業(yè)設(shè)計(jì)題目和要求。 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 40 致 謝 感謝胡淑均老師在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的細(xì)心指導(dǎo)和耐心的解決我所問(wèn)的每一個(gè)問(wèn)題，并且對(duì)我們的設(shè)計(jì)提供了大力支持。特別是設(shè)計(jì)仿真和測(cè)試的階段，對(duì)課題缺乏了解加上對(duì)軟件不熟悉，指導(dǎo)老師就指出大致的設(shè)計(jì)方向和改良電路的一些建議 。中途遇到問(wèn)題一時(shí)不能解決時(shí)，老師也提供了許多寶貴的參考意見(jiàn)，讓我們以此為基礎(chǔ)，進(jìn)一步摸索解決的方法。胡老師教我們對(duì)課題的處理方法將直接受益于以后的學(xué)習(xí)，工作和生活。 同時(shí)還要感謝小組其他同學(xué)的支持和幫助，雖然大家的課題不太一樣，但也有相似和關(guān)聯(lián)之處，一些問(wèn)題都是在共同的討論中解決的。 當(dāng)然也要感謝圖書館里面的工作人員，是他們讓我能夠輕松的找到我所要翻閱和參考的書籍。 最后感謝辛勤培養(yǎng)和輔導(dǎo)我們的老師，感謝為我們營(yíng)造了良好學(xué)習(xí)環(huán)境的學(xué)校，讓我們能夠不斷吸取知識(shí)，進(jìn)步成長(zhǎng)，以完美的起跑姿勢(shì)飛奔于未來(lái)的人生之路 上。 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 41 參考文獻(xiàn) [1] 康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].北京：高等教育出版社 ,2020年 7月 .382404 [2] 孫肖子 .模擬電子技