-音频OTL功率放大电路
西北民族大学 2014级电子技术实训报告
音频OTL功率放大电路
专 业: 通信工程 学 号: P141813842 姓 名: 杨帆 班 级: 通信1班 指导老师: 袁秀娟 同 组 人: 关项
二零一六 年 五 月
西北民族大学本科课程设计
目 录
目 录 .................................................................................................................................... II 第1章 设计功能指标要求 ............................................................................................... 1
1.1 本设计的要求 ....................................................................................................... 1 1.2 本设计的主要方法 ............................................................................................... 1 1.3 本设计的主要内容 ............................................................................................... 1 第2章 设计方案 ................................................................................................................. 2
2.1 基本设计思想(标题小3号黑体) ......................................................................... 2 2.2 整体方案概述 ......................................................................................................... 2 第3章 设计的具体电路 ..................................................................................................... 3
3.1 电路原理图设计 ..................................................................................................... 3 3.2 元器件选则 ............................................................................................................. 4 第4章 硬件电路搭建与调试 ............................................................................................. 4
4.1 硬件电路搭建 ......................................................................................................... 4 4.2 电路调试及分析 ..................................................................................................... 6 第5章 总结 ......................................................................................................................... 7 参考文献 ............................................................................................. 错误!未定义书签。 附 录 1 标题 ................................................................................... 错误!未定义书签。
西北民族大课程设计
第1章 设计功能指标要求
1.1 本设计的要求
1、 2、 3、 4、
采用全部或部分分立元件电路设计一种OTL音频功率放大器; 额定输出功率Po≥10W; 负载阻抗RL=8Ω; 失真度γ≤3%。
1.2 本设计的主要方法
1采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。 2 通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大即脉动大。
3用滤波电路变成平滑、脉动小的直流电,即将交流成份滤掉,保留其直流成份。
4通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出供给负载RL。
1.3 本设计的主要内容
1. 输入级:主要作用是抑制零点漂移,保证电路工作稳定,同时对前级(音调控制级)送来的信号作低失真,低噪声放大。为此,采用带恒流源的,由复合管组成的差动放大电路,且设置的静态偏置电流较小。
2. 推动级的作用是获得足够高的电压放大倍数,以及为输出级提供足够大的驱动电流,为此,可采用带集电极有源负载的共射放大电路,其静态偏听偏信置电流比输入级要大。
3. 输出级的主要作用是级负载提供足够大的输出信号功率,可采有由复合管构成的甲乙灯互补对称功放或准互补功放电路。
此外,还应考虑为稳定静态工作点须设置直流负反馈电路,为稳定电压放大倍数和改善电路性能须设置交流负反馈电路,以及过流保护电路等。电路设计时,各级应设置合适的静态工作点,在组装完毕后须进行静态和动态测试,在小型不失真的情况下,使输出功率最大。动态测试时,要注意消振和接好保险丝,以防损坏元器件。
第2章 设计方案
2.1 基本设计思想
1. 设计思想
功率放大器的作用是给负载RL提供一定的输出功率,当RL一定时,希望输出功率尽可能大,输出信号的非线性失真可能小,且效率尽可能高。由于OTL电路采用直接耦合方式,为了保证电路工作稳定,必须采取有效措施抑制零点漂移。为了获得足够大的输出功率驱动负载工作,故需要有足够高的电压放大倍数。因此,性能良好的OTL功率放大器应由输入级、推动级和输出级等部分组成。
2.2 整体方案概述
第3章 设计的具体电路
3.1 电路原理图设计
OTL功率放大电路由激励级、输出级和自举电路组成,本次实训的电路如图5-1所示。三极管V1组成激励放大级;V3与V5管组成NPN型复合管,V4与V6管组成PNP型复合管,两只复合管作为功率输出级的互补对管,V2和RP2给两个互补对管提供合适的偏置电压,使之有合适的集电极电流;由C4、R4组成自举电路,改善输出波形的失真。
3.2 元器件选则
第4章 硬件电路搭建与调试
4.1 硬件电路搭建
焊接图
功放电路仿真波形图
用仿真课可之当RL调的过小时,波形失真;如下图:
用multisim软件仿真,可以完成以后对PCB的通电测试,测试是对安装后的电路板的参数及工作状态进行测量,以便提供调整电路的依据,经过反复测量和调整,就可以使电路性能达到要求。仿真的函数信号发射器的频率课选择1kHZ左右,幅度可以在12V左右,电位计要靠中间档。
4.2 电路调试及分析
实践证明,新安装的电路板往往难以达到预期的效果,这是因为我们在设计的时候不可能周全地考虑元件的误差、器件参数的分散性、寄生参数等各种各样的客观因素。此外,电路板的安装中仍存在有可能没有查出来的错误。通过电路板整体测试与调整,可发现和纠正设计方案中的不足,并查出电路安装中的错误然后采取措施加以改进和纠正,就可以使之达到预定的技术要求。
第5章 总结
1、在这次设计中,让我们确实遇了很多难以解决的问题,同时也学到了很多知识。掌握了功率放大器电路的设计与制作,掌握了集成芯片的原理与作用以及晶体管极性的判断,如何去检查电路中的错误与线路是否导通,进一步熟练万用表的使用,如何制作PCB电路板。更让我明白团体精神的重要性。更懂得做好一件事情的不容易。接触到了与自己相关专业的具体的知识,感觉到所学的东西还是很有用的,通过实践不但巩固了学过的知识,而且其他的对所学知识进行实践论证,及时的发现了存在的许多不足。通过本次课程设计初步了解了一些专业软件的使用,如Multisim的软件的使用,也初步接触到了具体的制版全过程。
2、制作电路板之前在制图要注意的问题可很多很多,尤其是初次接受到Multisim等软件,遇到了很多问题,例如如何布线和布局,自动布线完毕后还要通过手工调整,线路宽度的设置(地线与信号线等)还有焊盘和焊孔的设置。连接电路时一定要细仔细,要确保每条线路接触性良好。为保证接出的电路不出现错误,在接线时不能只看着电路原理图去接,应该先把电路图中的每个元件的原理和用途搞清楚,明白每个元件的各个管脚与它哪里相对应,最主要的是搞清楚元件与元件之间的联系,它们在一起有怎样的作用,它们接在一起可以实现那些功能,它们之间有什么相互的影响,好几个元件在一起又能有怎样的功能,弄明白了这些过后,就可以接电路了。在接电路的过程中要仔细并且得有耐心,在检查错误时要更耐心,当出现错误时,首先检查线接对了没有,如果没有错误就看是不是元件存在问题,遇见错误要一步一步的来,不要这里弄一下那里弄一下,这样是不行的。总之检测电路是要有耐心的慢慢的检查。虽然本次设计做出的实物并不是很美观,但确实有一种成就感。