低頻功率放大器

1、3 差分放大和射級(jí)跟隨器6低頻功率放大器摘要：電子電路一般都由多級(jí)放大器組成。多級(jí)放大器在工作過(guò)程中，一般 先由小信號(hào)放大電路對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行電壓放大，再由功率放大電路進(jìn)行功率放大， 以控制或驅(qū)動(dòng)負(fù)載電路工作。這種以功率放大為目的的電路，就是功率放大電路。 能使低頻信號(hào)功率放大的放大器，即為低頻功率放大器，簡(jiǎn)稱功率放大器。關(guān)鍵字：低頻功放、OCL 功放、放大器目錄一 設(shè)計(jì)要求； 3二 總體方案設(shè)計(jì)與論證 31功率放大電路的任務(wù)和特點(diǎn)32 主要技術(shù)指標(biāo) 33 功放管的保護(hù)及散熱問(wèn)題4三 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 41 設(shè)計(jì)模型4四、單元電路設(shè)計(jì) 51 乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功放52共射極放大電路及偏置電路5結(jié)果分析：

2、總結(jié)： 2一 設(shè)計(jì)要求；要求輸入級(jí)使用差分放大器，輸出級(jí)使用乙類功放電路，同時(shí)達(dá)到如下指 標(biāo)：(1)負(fù)載 8Q;( 2)輸入信號(hào)電壓為 5mV；(3)額定輸出功率為 P0 陽(yáng) 10W(5) 電源效率55%(6) 交流噪聲功率w10mW二 總體方案設(shè)計(jì)與論證1功率放大電路的任務(wù)和特點(diǎn)( 1) 大信號(hào)工作狀態(tài) 功率放大管的動(dòng)態(tài)工作范圍很大，功放管中的電 壓、電流信號(hào)都是大信號(hào)狀態(tài)，一般以不超過(guò)晶體管的極限參數(shù)為限度。( 2) 非線性失真問(wèn)題如何減小非線性失真是功率放大電路的一個(gè)重要問(wèn)題（3）提高功率放大電路的效率、降低功放管的管耗2 主要技術(shù)指標(biāo)1） 最大輸出電壓幅度 Uoma 拓口最大輸出電流幅

3、度 lomax：2） 輸出功率 Po 和最大不失真輸出功率 Pom3） 管耗 PV4） 效率n3 功放管的保護(hù)及散熱問(wèn)題功率放大電路工作在大信號(hào)下，管子的工作電流和電壓均為大信號(hào)，所以，必須要考慮功率放大管的保護(hù)問(wèn)題，防止管子擊穿或損壞。三系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.要求有 10w 的輸出功率，負(fù)載為 8Q的電阻，求得輸出電壓最大值 Uo=7P*R=12.6V,有效值為 8.94V;電流最大值 I=1.58A，有效值為 1.12A。功放部分可用乙 類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱電路。2.由于輸出的電壓最大值為 Uo=12.6V （輸出電壓峰峰值 Vp-p=25.2V），而輸入信號(hào)電壓為 5mV （輸入電壓峰峰值 Vp-p=

4、14.1 mV），可知總的放大倍數(shù)為 1800。一般一級(jí)放大不能實(shí)現(xiàn)，可用兩級(jí)放大：后級(jí)Au=3000Q/300Q=10,前級(jí)Au=180,兩極間用射級(jí)跟隨器隔開(kāi)（射級(jí)跟隨器有輸出負(fù)載大的特性；另外，還有 隔離的作用，使兩級(jí)的放大互不影響）。3.后級(jí)可用共發(fā)射極放大電路實(shí)現(xiàn)，前級(jí)可用差分放大電路實(shí)現(xiàn)（差分還 有抑制零點(diǎn)飄移的作用）。4.功放管的放大倍數(shù)B=20,采用復(fù)合管功放電路，可得復(fù)合管的輸入電流為 5mA 從而可求出個(gè)電阻的阻值。1 設(shè)計(jì)模型四、單元電路設(shè)計(jì)1乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功 放9HF村功放管的放大倍數(shù)B=20,采用復(fù)合管功放電路，可得復(fù)合管的輸入電流為 4mA 由于電路的損耗，ib

5、 的輸入電流設(shè)為 5mA Q6 為消除交越失真，為后級(jí)提供 1.2v的電壓，Q6 的導(dǎo)通壓價(jià) Ube=0.6v, R2=0.6/0.005=120Q,在通過(guò)調(diào)節(jié) R10,消除交 越失真，當(dāng) Q5 的集電極對(duì)地的電壓為 0v 時(shí)，Q5 在最大放大區(qū)，可得 R1 兩端的壓 價(jià)為16.8v ，可得 R1=16.8/0.005=3.36kQ。圖 1：乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功放電路2 共射極放大電路及偏置電路根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得，偏置電路為共發(fā)射極提供 2.6v 的偏置電壓為最佳狀態(tài)，可求得 R1仁 3.3kQ,R15=26(D,Q5 的導(dǎo)通壓價(jià)為 0.6v，發(fā)射級(jí)的電壓為 2v，發(fā)射極的 電流為0.005A 可得

6、R3+R4=2/0.005=400Q,C2 的作用是提高交流的放大倍數(shù)， 減小 靜態(tài)電流。C2=1uf。后級(jí)放大約為 10 倍，所以 R3=30(D,R4=10(D。圖 2:共射級(jí)放大電路及偏置電路3 差分放大和射級(jí)跟隨器定恒流源電流，Q3 的電流為 1mA 定 R7=1.5kQ,Q3 的發(fā)射級(jí)電壓為 1.5v ,得通過(guò)調(diào)試的 R9=2.4 kQ,R8=2 kQ,R6=9.1kQ。R8 采用電位器調(diào)節(jié)波形。為降低放大電路的輸出阻抗，其后接射級(jí)跟隨器，并使R16=5kQ圖 3:差分放大及射級(jí)跟隨器結(jié)果分析：表一：電源電壓電源電流輸出電壓峰值輸出功率輸入功率效率17.90.5926.210.732

7、1.1250.78%K Uo/2血 WR/（+U）*（+1）+（u）*（-f）=50.78%總結(jié)：遇到問(wèn)題 A、問(wèn)題分析 B 和解決方法 C1IZZQ4 bI 叫Q2U , R62N56B1上一心廠IK2NKEC1SmVrnni、im Hz2Hfi551sn10 虬1、 A: 差分放大電路設(shè)計(jì)時(shí)，太過(guò)理論化了，結(jié)果內(nèi)有任何波形。B:在 T1 和 T2 共射極加了一個(gè)滑動(dòng)變阻器（目的是想通過(guò)調(diào)節(jié)Rp 使 T1 和T2 集電極電壓為零，從而使 T1 和 T2 處于完全平衡狀態(tài)），而實(shí)際用的 Rp（ 10K） 量程太大（實(shí)際只能用量程幾歐姆的） , 對(duì)差分電路造成了較大的影響，從而導(dǎo)致 了差分放大完全沒(méi)有波形。C:直接用導(dǎo)線代替滑阻 Rp=2、 A ：共射放大上下都失真。B:調(diào)節(jié) Rb1 和 Rb2 只能保證一邊不失真，是放大倍數(shù)太大，應(yīng)減小。C:調(diào)節(jié) Rc 和 Re 使共射放大的倍數(shù)減小到適當(dāng)值。3、 A: 接入設(shè)計(jì)跟隨器，仿真后沒(méi)有波形。斷開(kāi)后仍然沒(méi)有波形。C:將 T1 和 T2 替換為 8050 （集電極擊穿電流較大些）后，仿真成功。4、 A: 判斷三極管是否壞了。C:對(duì)于 NPN 將萬(wàn)用表調(diào)到檔，紅表筆接 B 和黑表筆接 C 或 E,測(cè) BE 略大于 BC,則