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正文內(nèi)容

ocl功率放大器_課程設(shè)計(jì)論文(參考版)

2024-09-02 19:01本頁(yè)面
  

【正文】 。 通過(guò) 仿真軟件對(duì)電路仿真后,結(jié)果滿足要求,完成了本次設(shè)計(jì)。 此功放不僅能放大普通信號(hào),還能放大一些極其微弱的信號(hào)。Q3 和 Q4 基級(jí)和集電極都并聯(lián)一個(gè) 15pf 的小電容,這個(gè)是為了防止自激而損壞電路而附加上去的。 功率放大部分: OCL 功率放大電路 采用差動(dòng)輸入放大電路,抑制溫度升高導(dǎo)致的零點(diǎn)漂移。 前置放大電路部分:本設(shè)計(jì)采用雙運(yùn)放 NE5532AI。 24 V。考慮到制作過(guò)程中電源空載時(shí)的電容放電可在輸出電容并上 601Ω大功率電阻。 直流穩(wěn)壓電源部分: 220 V 市電經(jīng)變壓器輸出一組獨(dú)立的 20 V 交流電,大電容濾波得到177。 首先做一個(gè)簡(jiǎn)單的線性電源,將 220V 交流電降壓后 (采用三端輸出的電壓器 )采用橋式整流、再用簡(jiǎn)單的濾波電路濾波、三端集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓,最后再經(jīng)濾波電路濾波,選取 VCC/2 為地,由于輸出功率比較大,將 VCC 定值為 30V,最后做成一個(gè)電壓穩(wěn)定的正負(fù) 15V 電源。 OCL 功率放大電路的方案采用 甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱放大 可以能夠避免交越失真 。經(jīng)過(guò)計(jì)算此功放的輸出功率為 ~ ,失真度約為 ﹪,基本符合設(shè)計(jì)要求。我取 R10=10Ω、 C4=100μ F。所以,我將電阻的參數(shù)定為R14=R8=22Ω、 R7=R9=220Ω。( RIQ4為 Q4 管的等效輸入電阻,其大小為 RIQ4=rbeQ4+( 1+β Q4)。所以兩級(jí)放大電路前加了跟隨電路實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。 跟隨電路具有輸入電阻大,輸出電阻小的特點(diǎn),可以做多級(jí)放大器的中間級(jí) 即緩沖級(jí)。 第二級(jí)放大要求輸出 PPOU ?,2 ≥ ,考慮到元 器 件誤差的影響 ,取PPOU ?,2 =3V, 而 輸 入 信 號(hào) 最 小 為 150 mV, 則 第 二 級(jí) 放 大 器 倍 數(shù) 為PPOUA ?? ,21 / PPOU ?,1 =3/=20 取 2A =22。所以 ??? POM UUA 取 151?A 。 前置放大電路部分 各級(jí)均采用固定增益加輸出衰減組成 ,要求當(dāng)各級(jí)輸出不衰減 ,輸入mVU PPI 5, ?? 時(shí),輸出 VU PPO , ?? 。再選擇兩管時(shí)除了要注意 β 值盡量對(duì)稱外,其極限參數(shù)應(yīng)滿足下列關(guān)系: U(BR)CEOUCEmax≈ 2VCC ICMICmax PCMPCmax 所以,根據(jù)以上分析可得 U(BR)CEO48 V ICM3 A PCM3~ 4 W 這里我選擇了兩個(gè) 2N3904 的管子,它們的參數(shù)基本符合以上分析的數(shù)據(jù)。 確定功率 輸出管 的參數(shù) 輸出功率管的參數(shù)選擇。 24V,其他指標(biāo)也均達(dá)到要求 。 設(shè)計(jì)要求 Po≧ 10W。 由于 Pom=V 2om/2RL,因此,最大輸出電壓為 Vom=(2POMRL)1/2。接入 R C4組成容性負(fù)載,補(bǔ)償由于感性負(fù)載產(chǎn)生 移相,保護(hù)揚(yáng)聲器。 Q3 和 Q4 基級(jí)和集電極都并聯(lián)一個(gè) 15pf 的小電容,這個(gè)是為了防止自激而損壞電路而附加上去的。當(dāng)信號(hào)經(jīng)過(guò)差動(dòng)電路輸出后到后一級(jí)三極管 Q3, Q3為共發(fā)射級(jí)電路,共射級(jí)電路具有電壓放大作用,所以信號(hào)經(jīng) Q3 電壓放大后,輸入到下一級(jí),下一級(jí) Q4, Q5 組成對(duì)稱互補(bǔ)放大電路,兩個(gè)三極管都為共集電極電路,共集電極電路沒(méi)有電壓放大作用,電壓放大倍數(shù)近似為 1,但它有電流放大作用,經(jīng) Q4, Q5 兩個(gè)互補(bǔ)對(duì)稱三級(jí)管組成的電路放大后,信號(hào)電壓和電流同時(shí)被放大,也就是功率(P=U I)被放大,最后經(jīng)功率放大三極管 Q6,Q7 輸出,驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。該電路 本科生課程設(shè)計(jì)(論文) 11 由于采用兩個(gè)特性相同的三極管組成對(duì)稱放大電路,并且發(fā)射極上共用電阻 R4共同作用,達(dá)到抑制溫度漂移的效果。放大信號(hào)可經(jīng)電阻、電容進(jìn)行負(fù)反饋,通過(guò)測(cè)試后從輸出端輸出,形成初步放大信號(hào)。用此電源 給前置放大電路及功率放大器提供能量。 圖 24 功率放大電路設(shè) 計(jì) 本科生課程設(shè)計(jì)(論文) 9 第 3 章 OCL 功率放大器整體電路設(shè)計(jì) 整體電路圖及工作原理 OCL 功率放大器整體電路設(shè)計(jì)框圖如下圖所示 (分別為直流穩(wěn)壓電源電路,前置放大級(jí) 電路和功率放大電路 ) : 圖 31 直流穩(wěn)壓電源 本科生課程設(shè)計(jì)(論文) 10 圖 32 前置放大級(jí)電路 圖 33 功率放大電路 220V 市電經(jīng)變壓器、橋式整流、濾波以及運(yùn)放 LM782 LM7924 可獲得177。揚(yáng)聲器補(bǔ)償電路由 R C4組成,由于揚(yáng)聲器為感性負(fù)載,在瞬間大動(dòng)態(tài)信號(hào)作用下,容易損壞揚(yáng)聲器內(nèi)的線圈。調(diào)節(jié)電位器 R6可以改變Q1的基集的電流,從而改變前級(jí)差動(dòng)放大電路的信號(hào)輸出大小,影響后面的每一級(jí)放大電路,使功率放大級(jí)輸出信號(hào)的功率 增大或者減小,也就是使我們所聽(tīng)到的聲音增大或者減小。 另一方面,共用電阻 R4 也作為負(fù)反饋電阻,通過(guò)電流負(fù)反饋?zhàn)饔茫M(jìn)一步減少工作點(diǎn)的零點(diǎn)漂移。 功率放大電路設(shè)計(jì) 電路組成:該電路主要由差動(dòng)輸入放大電路、電壓放大電路、自舉電路、交越失真消除電路、復(fù)合互補(bǔ)電路、負(fù)反饋電路、揚(yáng)聲器補(bǔ)償電路等組成。Avf = 1+20/1=21dB。 預(yù)計(jì)放大倍數(shù)為 20dB左右。 本設(shè)計(jì) 采用雙運(yùn)放 NE5532AI(如圖 23 所示)。對(duì)于前置放大器的另外一要求是要有足夠 寬的頻帶,以保證音頻信號(hào)進(jìn)行不失真的放大。由于場(chǎng)效應(yīng)管的噪聲系數(shù)一般比晶體管小,而且它幾乎與靜態(tài)工作點(diǎn)無(wú)關(guān),在要求高輸入阻抗的前置放大器的情況下,采用低噪聲場(chǎng)效應(yīng)管組成放大器是合理的選擇。由于音源輸出信號(hào)非常微弱,一般只有 100μ V 毫伏 左右 ,所以前置放大器輸入級(jí)的噪聲對(duì)整個(gè)放大器的信噪比影響很大。 對(duì)于音源和線路輸入信號(hào),一般只需將輸入信號(hào)進(jìn)行放大和衰減,不需要進(jìn)行頻率均衡。另外在各種聲音源中,除了信號(hào)的幅度差別外,它們的頻率特性有的也不同,如電唱機(jī)輸出信號(hào)和磁帶放音的輸出信號(hào)頻率特性曲線呈上翹形,即低音被衰減,高音被提升。一般功率
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