【正文】 圖 13 總體設(shè)計方案框圖 分析：本設(shè)計采用市電供電，將市電 220 V 通過變壓器變成177。輸入信號通過前置放大電路進行初步放大，再經(jīng)過功率放大器進行進一步的放大。 本科生課程設(shè)計（論文） 5 第 2 章 OCL 功率放大器各單元電路設(shè)計 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計 220 V 市電經(jīng)變壓器輸出一組獨立的 20 V 交流電，大電容濾波得到177?？紤]到制作過程中電源空載時的電容放電可在輸出電容并上 601Ω大功率電阻。 24 V。（如圖 21 所示） 圖 2— 1 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計 仿真 如圖 22所示 ：輸出電壓 Vo=24V， 得到要求直流穩(wěn)壓電源。聲音源的種 類有多種，如傳聲器（音源）、電唱機、錄音機（放音磁頭）、 CD唱機及線路傳輸?shù)?，這些聲音源的輸出信號的電壓差別很大，從零點幾毫伏到幾百毫伏。所以一個實用的音頻功率放大系統(tǒng)必須設(shè)置前置放大器，以便使放大器適應(yīng)不同的的輸入信號，或放大，或衰減，或進行阻抗變換，使其與功率放大 器的輸入靈敏度相匹配。對于這樣的輸入信號，在進行功率放大器之前，需要進行頻率補償，使其頻率特性曲線恢復(fù)到接近平坦的狀態(tài)，即加入頻率均衡網(wǎng)絡(luò)放大器。前置放大器的主要功能 :一是使音源的輸出阻抗與前置放大器的輸入阻抗相匹配；二是使前置放大器的輸出電壓幅度與功率放大器的輸入靈敏度相匹配 。前置放大器的輸入級首先采用低噪聲電路，對于由晶體管組成的分立元件組成的前置放大器，首先要選擇低噪聲的晶體管，另外還要設(shè)置合適的靜態(tài)工作點。如果采用集成運算放大器構(gòu)成前置放大器，一定要選擇低噪聲、低漂移的集成運算放大器。前端放大功能是完成小信號的電壓放大任務(wù)、提高信噪比，其失真度和噪聲對系統(tǒng)的影響最大，是應(yīng)該優(yōu)先考慮的指標。實際制作中將它接成同相放大形式，運放反相端串聯(lián) 47 μ F 的電解電容，讓交流信號全反饋，信號放大倍數(shù)1+Rf/R0（ R0=R2 和 R8） ,其中 Rf為反饋電阻，在其上并聯(lián)一個電阻抑制自激震蕩，R2， R8 為負反饋對地電阻。取 Rf =20KΩ , R0 =1KΩ 。 本科生課程設(shè)計（論文） 7 圖 23 前置放大 電路 設(shè)計 經(jīng)過仿真測量，無法達到預(yù)期放大倍數(shù)。 OCL 功率 放大電路由于采用了全電路直接耦合方式，溫度漂移對電路影響比較大，采用差動輸入放大電路，抑制溫度升高導(dǎo)致的零點漂移較為理想。當(dāng)信號經(jīng)過差動電路輸出后到后一級三極管 Q3， Q3為共發(fā)射級電路，共射級電路具有電壓放大作用，所以信號經(jīng) Q3 電壓放大后，輸入到下一級，下一級 Q4， Q5組成對稱互補放大電路，兩個三極管都為共集電極電路，共集電極電路沒有電壓放大作用，電壓放大倍數(shù)近似為 1，但它有電流放大作用，經(jīng) Q4， Q5 兩個互補對稱三級管組成的電路放大后，信號電壓和電流同時被放大，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)動揚聲器發(fā)聲。 Q3 和 Q4 基級和集電極都并聯(lián)一個 15pf 的小電容，這個是為了防止自激而損 本科生課程設(shè)計（論文） 8 壞電路而附加上去的。接入 R C4組成容性負載，補償由于感性負載產(chǎn)生 移相，保護揚聲器。 24V的直流電。 普通信號經(jīng)由輸入端輸入到前置放大電路，電容濾除信號中的直流量，流入雙運放 NE5532AI 放大。 圖中 Q Q R R R4 組成單端輸入、單端輸出的差動放大電路。一方面，共用發(fā)射極電阻，使兩放大電路由于零點漂移產(chǎn)生的參數(shù)變化同時進行，零點漂移被抵消，具體過程如下： IC1↑→ IB1↑ UBE1↓→ IB1↓→ IC1↓ T↑→ UR8↑→ IC8↑→ IB8↑ UBE8↓→ IB8↓→ IC8↓ 另一方面，共用電 阻 R4 也作為負反饋電阻，通過電流負反饋作用，進一步減少工作點的零點漂移。調(diào)節(jié)電位器 R６可以改變Ｑ１的基集的電流，從而改變前級差動放大電路的信號輸出大小，影響后面的每一級放大電路，使功率放大級輸出信號的功率增大或者減小，也就是使我們所聽到的聲音增大或者減小。揚聲器補償電路由 R C4組成，由于揚聲器為感性負載，在瞬間大動態(tài)信號作用下，容易損壞揚聲器內(nèi)的線圈。 電路參數(shù)計算 確定電源電壓參數(shù) 為了達到設(shè)計要求， 同時使電路安全可靠地工作，電路的最大輸出功率 Pom應(yīng)比設(shè)計指標大 一 些 ， 一般取 Pom≈（ ～ 2） Po?？紤]到輸出功率管Q6 和 Q7 的飽和壓降，所以電源電壓常取 VCC=(～ )Vom。所以由以上公式可得 Pom≈ 15～ 20 W Vom≈ ～ V VCC≈ ～ V 這里我取 LM7824,LM7924 這兩個運算放大器，它們所輸出的電壓為177。因此它們可作為前置放大電路與功率放大器的直流穩(wěn)壓電 本科生課程設(shè)計（論文） 12 源。輸出功率管 Q Q7 為同類型的 NPN 型大功率管，其承受的最大反向電壓 UCEmax≈ 2VCC,每管的最大集電極電流為 ICmax≈ VCC/Rl,每管的最大集電極功耗為 PCmax≈ 。 復(fù)合管的參數(shù)選擇 Q Q5分別與 Q Q7 組成復(fù)合管，它們承受的最大電壓均為 2VCC，在估算Q Q5 的集電極最大電流和最大管耗時，可近似為 ICmax≈ (～ )ICmax/β PCmax≈ (～ )ICmax/β 所以選擇 VT VT5 管時，其極限參數(shù)應(yīng)滿足 U(BR)CEO2VCC ICMICmax PCMPCmax 所以，根據(jù)以上分析可得 U(BR)CEO48 V ICM～ A PCM～ W 這里 Q5 我選擇了 2N39