电子技术课程设计报告——音频功率放大器的设计上海大学机自学院自动化系电气工程及其自动化专业姓名:学号:指导老师:徐昱琳2014年6月26日高保真音频功率放大器一：任务及要求1.主要技术指标①正弦波不失真输出功率Po＞5W(f=1kHz,RL=8Ω)②电源消耗功率PE＜10W(Po＞5W)③输入信号幅度VS=200～400mV（f=1kHz，RL=8?，Po＞5W)④输入电阻Ri＞10kΩ(f=1kHz)⑤频率响应BW=50Hz～15kHz2.课程设计要求①用中、小型规模集成电路设计所要求的电路；②在EDA软件上完成硬件系统功能的仿真；③写出设计、调试、总结报告。二：方案特点OTL音频放大电路，局部反馈稳定了工作点，总体串联电压负反馈控制了放大倍数并提高输入电阻和展宽频带，退耦滤波电容及校正电容是为防止寄生振荡而设。三：结合结构框图介绍各组成部分及其工作原理功率输出级：由互补对称电路组成，电路简单易行，但由于大功率管β不大，故推动级要求有一定功率。推动级(中间放大级）：一般都是共射极放大电路，具有一定的电压增益。由于推动级电压幅度与输出级相同，通常采用自举电路来达到。输入级：是为了增大开环增益，以便引入深度负反馈，改进电路的各项指标。电路中的二极管D：为了消除交越失真而设R11是稳定功放管静态电流用的。推动级的偏置由功放级引入电压并联负反馈形式进行，起稳定工作点的作用。整体交流电压负反馈改善放大器各项指标。四：单元电路设计与调试设计计算工作由后级逐渐推向前级1.电源电压的确定因为n=0.8RL=8ΩPo=5W所以2.功率级的设计功放管要求：T3T4选用3DD152Z730即可功率管需推动电流：耦合电容：取2200/25V稳定电阻：过大则功率损失太大，过小温度稳定性不良，故取1Ω2W3.推动级设计取选3DG130即可消除交越失真选二极管2CP12(100mA,0.9V)一般取，取200输入级中间放大级（推动级）输出级电路中选进行调节以达最佳工作点当功放级达尽限运用时，推动级也达尽限运用，故推动级基极信号电流的峰值应与静态值相等即。由于推动级用的是中功率晶体管，故其输入电阻为：推动级的负载电阻可等效为：其中，为大功率管的输入电阻，由于乙类放大是变化的，不好准确计算，故以为的计算值故推动级电压放大倍数为推动级基极推动电压为：对信号的分流为：上反馈电流的峰值=总推动信号交流峰值为：4.输入级设计由于推动级需要2.85mA的交流推动信号，故输入级静态电流应大于2.85mA。取。推动级所需电压信号只0.2V，故输入级电压的配置可较随便，取为2KΩ，则各降落6V取为3DX201取则取取耦合电容凭经验选取5.负反馈设计取总开环倍数为：根据题意要求：倍故1+所以是深度负反馈故取以便于调试6.电路指标验算1）不失真功率设的等大约要损失电源电压3V，则实际输出幅度2）电源消耗功率3）灵敏度所以满足要求4）输入电阻>10KΩ符合指标要求频率响应的分析：低频响应取决于各级耦合电容及旁路电容，开环选取已考虑足够大，再加负反馈已无问题。高频响应主要由2Z730决定，因它的KCf5,，而其他硅NPN晶体管频率都较高，由于深度负反馈，故高频响应提高到10KC也无问题。7C电容是为了消除电源引线太长引起的寄生振荡，通常采用不太大的电容，现取Vf25/100的电容值。五：总逻辑图六：仿真结果及分析（给出必要的波形、进行测量精度及误差分析）(1)静态调试输出级中点电压Vo=1/2Vcc调节W2，实现静态工作点的调试，当Vo=11V时，Rw2=3.3KΩ（2）动态调试.输出功率Po在f=1kHz，RL=8Ω,输出波形基本不失真时，测出输出电压值VO必须大于6.325V，计算出输出功率大于5W。调节输入信号并适当调节W1的阻值，得下图所示波形及输出电压值②.灵敏度测试在f=1kHz，RL=8Ω，Po＞5W时，测出VS的值，必须控制在200～400mV之间。调试方法：将信号略减小使输出保持约6.325伏，测输入电压的值。下图为信号略减小后，输出保持约6.325V下图测出输入电压为319mV③电源消耗功率用电流表测量电源电流，计算电源消耗的功率。电源消耗的功率：.输入电阻Ri在放大器输入端串一只10k电阻R，保持输出5W功率(即输出电压有效值是6.325V)，分别测出R1前端电压值V1和后端电压值V2，输入电压为VS，计算出输入电阻。此时输入信号VS=630mV后端电压V2=6.32VV1=310.1mV...
