模拟电子技术基础课程设计——功率放大器

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1、 模拟电子技术基础 课程设计 一、设计任务与要求 1、技术指标 设计一款额定输出功率为 10 20W 的低失真集成电路功率放大器，要 求电路简洁，制作方便、性能可靠。性能主要指标： 输出功率：10 20W（额定功率） ； 频率响应：20Hz 100kHz（3dB） 谐波失真：3 (10W,30Hz20kHz） ； 输出阻抗：0.16; 输入灵敏度：200mV（1000Hz，额定输出时） 2、设计要求 A、设计简易直流电源、音调控制级、功率放大级； B、选定元器件和参数，并设计好电路原理图； C、在万能板或面包板上进行电路安装调测； D、测试输出功率； E、测试输入阻抗； F、写出设计报告。 二

2、、方案设计与论证 由上可知，电源要采用双电源供电，故可以用无输出电容的功率放大电路即 OCL 电源， 电源可以双 12V 的交流变压器经整流滤波得到，主要考虑功率放大部分。主要有分离器件 和集成器件两大类，各有优缺点。经过调试基本上能达到要求。 方案一、采用分离器件的 OCL 电路 原理图如右，静态时，从+VCC经过 R1、R2、D1、D2、R3到-VCC有一个直流电流， 它在 T1和T2管两个基极之间产生的电压为 21221DDRBB UUUU， 略大于 T1管发射结和 T2管发射结开启电压之和，从而使两 只管子均处于微导通状态，即都有一个微小的基极电波，分 别为 IB1和IB2。静态时应调

3、节 R2，使发射极 UE电位为 0，即 输出电压 uo为 0。输入信号的正半周是T1管发射极驱动负载， 而负半周是T2管发射极驱动负载，在信号电压很小时，两只管子同时导通，因而它们工作 在甲乙类状态，消除了交越失真。 若静态工作点失调，例如 R2、D1、D2中任意一个元件虚焊，则从+VCC经过 R1、T1管发射结、 T2管发射结、R3到-VCC形成一个通路，有较大的基极电流 IB1和 IB2流过，从而导致T1和T2管有 很大的集电极直流电流，以至于 T1和T2管可能因功耗过大而损坏。因此，常在输出回路中 接入熔断器以保护功放管和负载。 该电路的特点： 优点： 只要调整元器件的参数，既可改变放大

4、倍数和功率 ，元件选用灵活 缺点： 元件较多，调试复杂，计算繁多，难以达到设计指标要求 方案二、采用集成器件的 OCL 电路 TDA 系列 IC 为引进的国外集成器件，可以装载散 热片，采用 8 根引出脚的单列直插塑封形式。由于管脚 数量少， 所以外围元件也少， 工作可靠， 只要连接无误， 一般无须调整就能投入正常使用，此外，内部具有较完 善的过载、过热保护环节，所以不易损坏，即使 RL短 路也能自动地限制电流，使内部功放输出管工作与安全 区。还有 LM 系列功放集成电路也是一种比较常用的功 率放大器件。可以说集成功放是近年来日趋广泛应用的 一种功率放大器。 在本电路中选用 TDA2030 作为核心功放器件，由 于它的内部已经集成了反馈电路，所以外部不需要在加 反馈电路，外部只需加两只音频输入耦合电容和输出 RC 消振电路即可，不需要其它复杂的计算。如右图所 示，该集成块电源电压范围为1030V，当电源电压 为14V，RL=8时，每声道连续输出 12W 左右，总 谐波失真度为 0.01%，足已满