【正文】 為互補(bǔ)推挽放大器。實(shí)際工作中，常常采用復(fù)合管的接法（達(dá)林頓管）來(lái)實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)。用一個(gè) 9014 的 NPN 管和一個(gè) 2N3055A 的NPN 管組成一個(gè) NPN 的復(fù)合管；再用一個(gè) 9012 的 PNP 管和一個(gè) 2N3055A 的 NPN 管組成一個(gè) PNP 的復(fù)合管，以使得這一對(duì)復(fù)合管是完全對(duì)稱的，達(dá)到輸出的要求。 四 . OCL 功放電路 為達(dá)到完美的立體聲效果，采用雙通道，即左聲道和右聲道，右聲道的組成結(jié)構(gòu)同左聲道相同，由三部分組成：差分輸入級(jí)，中間放大級(jí)和互補(bǔ)對(duì)稱輸出級(jí)，變武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 17 壓器的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)整流濾波后的信號(hào)為兩個(gè)聲道提供電壓。 改設(shè)計(jì)是 典型的 OCL 電路，它具有穩(wěn)定性高、頻響范圍寬、保真度好等優(yōu)點(diǎn)，它 適合廣大電子愛(ài)好者和音響發(fā)燒友裝配使用。圖中 VT VT2 是差分放大輸入級(jí)， VT 3 是激勵(lì)級(jí)， VT4~ VT7是復(fù)合互補(bǔ)輸出級(jí)。 為了便于進(jìn)一步分析，可將 圖 210 簡(jiǎn)化為 圖 211的形式。從 圖 210電路的 VT VT 6 和 VT VT 7 以及電源濾波電容 C C10 可以看出，它們相當(dāng)于一個(gè)電橋。若正負(fù)兩組電源完全對(duì)稱，則可 以保證輸出端電位為零伏 。為此， VT VT2 組成了差分放大器以克服零點(diǎn)漂移，電路中還施加了直流負(fù)反饋，即輸出端通過(guò) R6 加至 VT2 的基極，這樣可以保證輸出端 (A 點(diǎn) )的電位為零伏。 反之，如果 A點(diǎn)電位 下降 ，將通過(guò)相反變化過(guò)程使 A 點(diǎn)電位 將上升 。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語(yǔ)言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。 軟件以圖形界面為主，采用菜單、工具欄和熱鍵相結(jié)合的方式，具有一般 Windows應(yīng)用軟件的界面風(fēng)格，用戶可以根據(jù)自己的習(xí)慣和熟悉程度自如 使用。 界面由多個(gè)區(qū)域構(gòu)成：菜單欄，各種工具欄，電路輸入窗口，狀態(tài)條，列表框等。用戶可以通過(guò)菜單或工具欄改變主窗口的視圖內(nèi)容。 其中包含 9 個(gè)主菜單欄，從左至右分別為 File(文件 )菜單、 Edit(編輯 )菜單、 View(窗口顯示 )菜單、 Place(放置 )菜單、 Simulate(仿真 )菜單、 Transfer(文件傳輸 )菜單、 Tools(工具 )菜單、 Options(選項(xiàng) )菜單和 Help(幫助 )菜單等。 三、工具欄 Multisim 2021 提供了多種工具欄，并以層次化的模式加以管理，用戶可以通過(guò) View 菜單中的選項(xiàng)方便地將頂層的工具欄打開(kāi)或關(guān)閉，再通過(guò)頂層工具欄中的按鈕來(lái)管理和控制下層的工具欄。 頂層的工具欄有： Standard 工具欄、 Design 工具欄、 Zoom 工具欄， Simulation工具欄。 2． Design 工具欄作為設(shè)計(jì)工具欄是 Multisim 的核心工具欄，通過(guò)對(duì)該工作欄按鈕的操作可以完成對(duì)電路從設(shè)計(jì)到分析的全部工作，其中的按鈕可以直接開(kāi)關(guān)下層的工具欄： Component 中的 Multisim Master 工具欄， Instrument 工具欄。該工具欄有 14個(gè)按鈕，每個(gè)每一個(gè)按鈕都對(duì)應(yīng)武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 20 一類元器件，其分類方式和 Multisim 元器件數(shù)據(jù)庫(kù)中的分類相對(duì)應(yīng)，具體的內(nèi)容可以從 Multisim 的在線文檔中獲取 [12]。以第一個(gè)按鈕 為例。 （ 2） Instruments 工具欄集中了 Multisim 為用戶提供的所有虛擬儀器儀表，用戶可以通過(guò)按鈕選擇自己需要的儀器對(duì)電路進(jìn)行觀測(cè)。 4． Simulation 工具欄 可以控制電路仿真的開(kāi)始、結(jié)束和暫停。 圖 31數(shù)據(jù)庫(kù)管理窗口 在 Database Management 窗口中的 Database 列表中有兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)： Multisim Master 和 User。用戶對(duì) Multisim Master 數(shù)據(jù)庫(kù)中的元器件和表示方式?jīng)]有編輯權(quán)。但用戶可以通過(guò)這個(gè)對(duì)話窗口中的 Button in Toolbar顯示框，查找?guī)熘胁煌悇e器件在工具欄中的表示方法。 在 Multisim Master 中有實(shí)際元器 件和虛擬元器件，它們之間根本差別在于：一種是與實(shí)際元器件的型號(hào)、參數(shù)值以及封裝都相對(duì)應(yīng)的元器件，在設(shè)計(jì)中選用此類器件，不僅可以使設(shè)計(jì)仿真與實(shí)際情況有良好的對(duì)應(yīng)性，還可以直接將設(shè)計(jì)導(dǎo)出到Ultiboard 中進(jìn)行 PCB 的設(shè)計(jì)。它們?cè)诠ぞ邫诤蛯?duì)話窗口中的表示方法也不同。 圖 33 工具欄和對(duì)話窗口 從 圖 33中可以看到，相同類型的實(shí)際元器件和虛擬元器件的按鈕并排排列，并非所有的是元器件都設(shè)有虛擬類的器件。 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 22 一、設(shè)置 Multisim 的通用環(huán)境變量 為了適應(yīng)不同的需求和用戶習(xí)慣，用戶可以用菜單 Option/Preferences 打開(kāi)Preferences 對(duì)話窗口，如 圖 35 所示。 以標(biāo)簽 Workspace 為例，當(dāng)選中該標(biāo)簽時(shí)， Preferences 對(duì)話框如 圖 36所示： 圖 36 標(biāo)簽 Workspace 在這個(gè)對(duì)話窗口中有 3個(gè)分項(xiàng)： 1． Show：可以設(shè)置是否顯示網(wǎng)格，頁(yè)邊界以及標(biāo)題框。 3． Zoom level：設(shè)置縮放比例。 二、取用元器件 取用元器件的方法有兩種：從工具欄取用或從菜單取用。 1．從工具欄取用： Design 工具欄 ?Multisim Master 工具欄 ?TTL 工具欄 ?74LS按鈕 。 從 TTL 工具欄中選擇 74LS 按鈕打開(kāi)這類器件的 Component Browser 窗口，如下武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 23 圖所示。 2．從菜單取用：通過(guò) Place/ Place Component 命令打開(kāi) Component Browser 窗口。 圖 37 Component Browser 窗口 3．選中相應(yīng)的元器件 在 Component Family Name 中選擇 74LS 系列，在 Component Name List 中選擇74LS00。 7400 是四 /二輸入與非門，在窗口種的 Section A/B/C/D 分別代表其中的一個(gè)與非門，用鼠標(biāo)選中其中的一個(gè)放置在電路圖編輯窗口中。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]。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 。 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。 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 26 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 27 為此，以該電路及參數(shù)作為該放大器的穩(wěn)壓源電路。 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。 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 29 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 ?? 。 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。 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 30 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。多次調(diào)制并查看輸出波形。 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 32 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 33 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。然后分別在左右兩個(gè)聲道CComLCCEE π 22 VURVIP ??CCom00Eo 4π1 0 0 VUPP ?????L2omCComLoEV 2π 2 RUVURPPP ????武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 35 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。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 37 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 2021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。 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。 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 38 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。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。 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。 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