OCL功率放大器报告
1 绪论
功率放大器(简称功放)的作用是给音频放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高。音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。音频频率范围约为20 Hz～20 kHz，因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应。本设计中要求设计一个实用的音频功率放大器。在输入正弦波幅度=200mV，负载电阻等于8Ω的条件下最大输出不失真功率P o≥2W，功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz，在最大输出功率下非线性失真系数r≤3%。
驱动级应用运算放大器μA741来驱动互补输出级功放电路，功率输出级由双电源供电的OCL互补对称功放电路构成。为了克服交越失真，由二极管和电阻构成输出级的偏置电路，以使输出级工作于甲乙类状态。为了稳定工作状态和功率增益并减小失真，电路中引入电压串联负反馈。本课程设计是一个OCL功率放大器，该放大器采用复合管无输出耦合电容，并采用正负两组双电源供电。综合了模拟电路中的许多理论知识，巩固了用运放和三级管组成电路的应用，负反馈放大电路基本运算电路的性能与作用。
本设计报告首先对音频功率放大器进行了简单的介绍，选择放大电路的设计方案。选择好合理的方案后对电路的基本构成进行了分析，设计出电路图并且分析该电路，按照课程设计任务书对参数进行分析计算使电路的参数满足设计要求。并且通过ORCAD软件设计出电路图，并对所设计电路工作原理进行分析。利用ORCAD软件对所设计的电路进行模拟与仿真分析分别对静态工作点，瞬态波形分析，频率分析等，对ORCAD进行了一定的简介。然后利用PROTEL软件绘制该电路的PCB印制电路板图，并且对PROTEEL软件进行了一定的简介。最后对电路在面包板上进行连接和到实验室进行调试。写出相关总结和心得体会。
2 音频功率放大器
2.1 音频功放的性能指标
音频功率放大器的主要作用是向负载提供功率，要求输出功率尽可能大，
效率尽可能高。非线性失真尽可能小。功放的性能指标参数如下：
（一）灵敏度
对放大器来说，灵敏度一般指达到额定输出功率或电压时输入端所加信号的电压大小，因此也称为输入灵敏度；对音箱来说，灵敏度是指给音箱施加1W的
输入功率, 在喇叭正前方1米远处能产生多少分贝的声压值。
（二）阻尼系数
负载阻抗与放大器输出阻抗之比。使用负反的晶体管放大器输出阻抗极低，
仅零点几欧姆甚至更小，所以阻尼系数可达数十到数百。
（三）反馈
也称为回授，一种将输出信号的一部分或全部回送到放大器的输入端以改变电路放大倍数的技术。
负反馈
导致放大倍数减小的反馈称为负反馈。负反馈虽然使放大倍数蒙受损失，但能够有效地拓宽频响，减小失真，因此应用极为广泛。
正反馈
使放大倍数增大的反馈称为正反馈。正反馈的作用与负反馈刚好相反，因此
使用时应当小心谨慎。
（四）动态范围
信号最强的部分与最微弱部分之间的电平差.对器材来说,动态范围表示这
件器材对强弱信号的兼顾处理能力。
（五）响应
频率响应
简称频响，衡量一件器材对高、中、低各频段信号均匀再现的能力。对器材频响的要求有两方面，一是范围尽量宽，即能够重播的频率下限尽量低，上限尽量高；二是频率范围内各点的响应尽量平坦，避免出现过大的波动。
瞬态响应
器材对音乐中突发信号的跟随能力。瞬态响应好的器材应当是信号一来就立
即响应，信号一停就嘎然而止，决不拖泥带水。
（六）信噪比(S/N)
又称为讯噪比，信号的有用成份与杂音的强弱对比，常常用分贝数表示。设
备的信噪比越高表明它产生的杂音越少。
（七）屏蔽
在电子装置或导线的外面覆盖易于传导电磁波的材料，以防止外来电磁杂波
对有用信号产生干扰的技术。
（八）阻抗匹配
一件器材的输出阻抗和所连接的负载阻抗之间应满足的某种关系,以免接上负载后对器材本身的工作状态产生明显的影响。对电子设备互连来说，例如信号源连放大器，前级连后级，只要后一级的输入阻抗大于前一级的输出阻抗5-10倍以上，就可认为阻抗匹配良好；对于放大器连接音箱来说，电子管机应选用与其输出端标称阻抗相等或接近的音箱，而晶体管放大器则无此限制，可以接任何阻抗的音箱。［4］
2.2 音频功放的特点
音频功率放大器的特点：
1、输出功率足够大——为获得足够大的输出功率，功放管的电压和电流变化范围应很大。
2、效率要高——功率放大器的效率是指负载上得到的信号功率与电源供给
的直流功率之比。
3、非线性失真要小——功率放大器是在大信号状态下工作，电压、电流摆动幅度很大，极易超出管子特性曲线的线性范围而进入非线性区，造成输出波形的非线性失真，因此，功率放大器比小信号的电压放大器的非线性失真问题严重。［4］
2.3 功放的分类及本设计的整体构思
功率放大电路的电路形式很多，有双电源供电的OCL互补对称功放电路，单电源供电的OTL功放电路，BTL桥式推挽电路和变压器耦合功放电路，等等。我选用的是双电源供电的OCL互补推挽对称功放电路。
此推挽功率放大器的工作状态为甲乙类。推挽功率放大器的工作状态之所以设为甲乙类而不是乙类，其目的是为了减少“交越失真”。若设置为乙类状态，由于两管的静态工作点取在晶体管输入特性曲线的截止点上，因而没有基极偏流。这时由于管子输入特性曲线有一段死区，而且死区附近非线性又比较严重，因而在有信号输入、引起两管交替工作时，在交替点的前后便会出现一段两管电流均为零或非线性严重的波形；对应地，在负载上便产生了交越失真。
将工作状态设置为甲乙类便可大大减少交越失真。这时，由于两管的工作点稍高于截止点，因而均有一很小的静态工作电流ICQ。这样，便可克服管子的死区电压，使两管交替工作处的负载中电流能按正弦规律变化，从而克服了交越失真。
OCL互补推挽对称功放电路一般包括驱动级和功率输出级，前者为后者提供一定的电压幅度，后者则向负载提供足够的信号频率，以驱动负载工作。
因此，需要设计两部分，即驱动级和功率输出级。由于题目是高保真音频功率放大器的设计与制作，因此，必须保证其向负载提供功率，要求输出功率尽可能大，效率尽可能高，非线性失真尽可能小。
整体构思：
OCL互补对称功放电路一般包括驱动级和功率输出级，前者为后者提供一定的电压幅度，后者则向负载提供足够的信号频率，以驱动负载工作。
图2-1 设计电路框图
驱动级应用运算放大器μA741来驱动互补输出级功放电路。功率输出级由双电源供电的OCL 互补对称功放电路构成。为了克服交越失真，由二极管和电阻构成输出级的偏置电路，以使输出级工作于甲乙类状态。为了稳定工作状态和功率增益并减小失真，电路中引入电压串联负反馈。功率放大器的作用是给音响放大器的负载（一般是扬声器）提供所需要的输出功率。功率放大器的主要性能指标有最大输出不失真功率、失真度、信噪比、频率响应和效率。目前常见的电路结构有OTL 型、OCL 型、DC 型和CL 型。有全部采用分立元件晶体管组成的功率放大器；也有采用集成运算放大器和大功率晶体管构成的功率放大器；随着集成电路的发展，全集成功率放大器应用越来越多。由于集成功率放大器使用和调试方便、体积小、重量轻、成本低、温度稳定性好，功耗低，电源利用率高，失真小，具有过流保护、过热保护、过压保护及自启动、消噪等功能，所以使用非常广泛。［1］
输入音频信号
驱动级
运算放大器电路
负反馈电路
末级功放电路OCL 互补对称功放电路
输 出 保护
输出级 偏置电路
3 方案分析
3.1 方案的选择
方案一：采用uA741运算放大器设计电路与四个三级管相结合组成，uA741通用高增益运算通用放大器，运放为电路的驱动级电路。早些年最常用的运放之一。应用非常广泛, 双列直插8脚或圆筒8脚封装。工作电压±22V，差分电压±30V，输入电压±18V，允许功耗500mW。四个三极管构成功率输出级由双电源供电的OCL互补对称功放电路构成。为了克服交越失真，由二极管和电阻构成输出级的偏置电路，使输出级工作于甲乙类状态。为了稳定工作状态和功率增益并减小失真，电路中引入电压串联负反馈。功率放大器的作用是给音响放大器的负载（一般是扬声器）提供所需要的输出功率
方案二：采用LM324通用四运算放大器，双列直插8脚封装，其内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“V o”为输出端。两个信号输入端中,Vi-（-）为反相输入端,表示运放，输出端V o的信号与该输入端的位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端V o的信号与该输入端的相位相同。
方案选取：本设计选择方案一采用uA741和三级管就能满足实验要求了，这样设计电路简单，应用简单。
3.2 对所选方案电路中运放uA741的简介
uA741M，uA741I，uA741C（单运放）是高增益运算放大器，用于军事，工业和商业应用。这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。这些类型还具有广泛的共同模式，差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。
uA741的引脚图如下图所示。
图3-1uA741的引脚图
uA741M，uA741I，uA741C芯片引脚和工作说明：
1和5为偏置(调零端)，2为正向输入端，3为反向输入端，4接地，6为输出，7接电源 8空脚。
uA741的内部电路如下图所示。
图3-2uA741的内部电路图
4 电路设计
本设计电路的总体设计图如下，这是由集成运放与晶体管组成的OCL 功放电路如图4-1所示。其中运放为驱动级，晶体管41T ~T 组成复合式晶体互补对称电路。
图4-1 功放总电路图
4.1 电路工作原理
三极管1T 、2T 为相同类型的NPN 管，所组成的复合管仍为NPN 型。3T 、4T 为
不同类型的晶体管，所组成的复合管的导电极性由第一支管决定，即为PNP 型。
4R 、5R 、2R P 及二极管1D 、2
D 所组成的支路是两对复合管的基级偏置电路，静
态时支路的电流0I 可由下式计算：
C C
D 0452
2V 2V I =
R +R +R P
式中，D V 为二极管的正向导通压降。
为了减少静态功耗和克服交越失真，静态时1T 、3T 应工作在微导通状态，即满足下列关系：
AB D 1D 2BE1BE3V V +V V +V ≈≈
称此状态为甲乙类状态。二极管1D 、2D 与三极管1T 、3T 应为同类型的半导体材料，如1D 、2D 为硅二极管IN 5399，则1T 、3T 也应为硅三极管。2R P 用于调整复合管的微导通状态，其调整范围不能太大，一般采用几百欧姆或1K 电位器，安装电路时首先应使2R P 的阻值为0，在调整输出级静态工作电流或输出波形的交越失真时再逐渐增大阻值。否则会因为2R P 的阻值较大而使复合管损坏。
6R 、7
R 用于减少复合管的穿透电流，提高电路的稳定性，一般为几十欧姆
到几百欧姆。8R 、9R 为负反馈电路，可以改善功放的性能，一般为几欧姆。10R 、
11R 称为平衡电阻，使1T 、3T 的输出对称，一般为几十欧姆至几百欧姆。12R 、3
C 称为消振网络，可改善负载为扬声器时的高频特性。因扬声器呈感性，易引起高频自激，此容性网络并入可使等效负载呈阻性。此外，感性负载易产生瞬时过压，有可能损坏晶体三极管2T 、4T 。12R 、3C 取值视扬声器的频率响应而定，以效果最佳为好，一般12R 为几十欧姆，3C 为几千皮法至0.1uF 。
4.2 静态工作点设置
设电路参数完全对称。静态时功放的输出端O 对地的电位应为0，O V =0，输出点称为“交流零点”。电阻1R 接地，一方面决定了同向放大器的输入电阻，另一方面保证了静态时同相端电位为0，即+V =0。由于运放的反相端经3R 、1R P 接交流零点，所以V =0-。静态时C V =0。调节1R P 电位器可以改变功放的负反馈深度。电路的静态工作点主要由0I 决定，0I 过小会使晶体管2T 、4T 工作在乙类状态，输出信号会出现交越失真，0I 过大会增加静态功耗使功放的效率降低。综合考虑，对于数瓦的功放，一般取0I =1mA~3mA ，以使2T 、4T 工作在甲乙类状态。
下图为用ORCAD 软件设计进行静态工作点分析的图。如图4-2。
图4-2 仿真静态工作点分析
4.3 参数计算
已知条件L R =8Ω，Vi=10mV ，CC +V =+12V ，EE V =12V --。 性能指标要求O P 2W , <3%γ≥(1KHZ 的正弦波)。
采用本次设计的电路，集成运放Ua741。功放的电压增益
31
2
R +R P 1R =+
若取2R 1k =Ω，则31R +R P 19k =Ω。现取3R =10k Ω，1R P 47k =Ω。
如果功放级前级是音量控制电位器（设为47k Ω），则取1R 47k =Ω以保证功放级的输入阻抗远大于前级的输出阻抗。
若取静态电流0I =1m A ，因静态时C V =0V ，由式
i
L O O v V R P V V A =
=
i
可得，
C C
D 042
4
V V 12V 0.7V
I =
R +R P R --≈
则4R 11.3k =Ω，取标称值11k Ω。［1］
C C
D 04522V 2V I =
R +R +R P -
5 电路仿真
在本节中主要介绍了掌握ORCAD操作和使用方法，利用ORCAD软件设计出电路图，并对所设计电路工作原理进行分析。对所设计的电路进行模拟与仿真分析。利用PROTEL软件绘制该电路的PCB印制电路板图。要求图纸绘制清晰、布线合理、符合绘图规范。
5.1 ORCAD画图仿真
安装好ORCAD软件，利用Capture CIS模块对路进行绘制，并且进行各类仿真。电路在ORCAD里的总体设计图如图4-1所示。
5.1.1 静态工作点仿真
在4-1电路图的软件仿真上，我使用的是Orcad Pspice ，进行了静态工作点模拟分析，以正弦波信号源代替了音源，以一个电阻代替了喇叭。则在其中进行静态分析时要进行如下设计，得到如图所示。［1］
图5-1静态工作点仿真分析设置
设置好上面的模块后点确定，执行静态分析后可以在PSpice/View Output File 在输出文件.out中查看，也可以在Capture窗口中单击V，I，W图标，使电路中显示各支路或节点的直流电压，电流和功率等数据。
图5-2 静态工作点仿真分析
5.1.2 瞬态分析
瞬态分析实际上是时域分析。晶体管放大电路的静态工作点测试正确后，需要测试电路的动态特性。在图4-1电路图的软件仿真上，我使用的是Orcad Pspice ，进行了放大瞬态模拟分析，以正弦波信号源代替了音源，以一个电阻代替了喇叭。在其中进行静态分析时要进行如下设计，得到如图所示。
在执行Pspice下的run，首先要进行电气检查和创建网络表格如果出错就停止仿真，改正错误再仿真。［1］
图5-3 仿真分析时域设置
图5-4仿真分析时域输入输出电压曲线
图5-5仿真分析时域输入输出功率曲线
5.1.3 频率分析
晶体管放大电路的静态工作点测试正确后，需要测试电路的动态特性。在4-1电路图的软件仿真上，我使用的是Orcad Pspice，进行了频率特性分析，以正弦波信号源代替了音源，以一个电阻代替了喇叭。在其中进行静态分析时要进行如下设计，得到如图所示。［1］
图5-6 仿真分析频率特性分析设置
图5-7仿真分析频率特性曲线
5.2 PROTEL画图和PCB板制作
Protel画图的具体步骤：
（1）打开protel，建立项目，选择Schematic.Document来创建一个电路原理图设计文件sheet.ddb。双击sheet.ddb进入原理图设计主界面。
（2）a熟悉工具条
b熟悉快捷键的利用
c选择元器件，元件库里没有的元件自己编辑后放入原理图界面，编辑元件是从书上学的，下面是一些自己编辑的一些新元件。
d 摆放元件
Space键：让元件作90°的旋转；
X键：元件左右对调。
Y键：元件上下对换。
e 元件连线
当预拉线的指针移动到元件的引脚或其他电器特性线时，指针的中心将会出现一个黑点，她提示我们在当前状态下单击鼠标左键就会形成一个有效的电气连接。
f 加入输入/输出端口
g 更改元件属性
更改元件属性要注意元器件的封装号及footprint，设置元件的序号，设置元
件的有效数值。
h ERC电气规则检查
如果有错误要检查原理图并改正其错误。
下图是用protel画的原理图：
5-8 protel绘制的原理图
图5-9 protel绘制的PCB板
Protel制PCB板的步骤
（1）创建PCB文件
在PCB document里创建PCB文件
（2）熟悉PCB里的一些常用的元件和相关的名词如板层，板框，飞线。铜模走线，焊点，导孔等。
（3）熟悉工具条
（4）制作PCB板
a定义边框；
b加载网络表；
c摆放元件；
d自动布线；
e修改边框；
f手动修改导线；
g 放置汉字标志等。［2］
6 电路安装与调试
6.1 合理布局，分级装调
音响放大器是一个小型电路系统，安装前要对整机线路进行合理布局，一般按照电路的顺序一级一级的布线，功放级应远离输入级，每一级的地线应尽量接在一起，连接尽可能短，否则很容易产生自激。
安装前应检查元器件的质量，安装时特别要注意功放块，三极管，二极管等主要器件的引脚和极性，不能接错。从输入级开始向后级安装，也可以从功放级开始向前逐级安装。安装一级调试一级，安装两级要进行级联调试，直到整机安装与调试完成。
6.2 电路调试
电路的调试过程一般是先分级调试，再级联调试，最后进行整机调试与性能指标调试。
本电路在调试过程中，音频输出效果基本符合题目要求，功放各种音频信号声音洪亮清晰，无噪音，失真度几乎没有。但在话筒信号输入部分电路中，出现了放大倍数不够，导致了功放话筒声音小，而且有噪音。改进方法应为加大放大倍数，接上滤波电容，提高话筒前置放大能力。
7 小结
通过这次为期两周的设计，我对以前所学的电路和模电知识有了更深层次的理解与巩固，并学会了ORCAD软件的应用，对电路进行仿真，也复习了PROTEL 软件的应用，制作出电路的PCB印制电路板图，由于电路焊接较麻烦，所以选择用面包板直插的，一样能得出设计结果。设计一个很完整的电路，需要不断的尝试摸索，这在很大程度上提高了我考虑问题的全面性。设计完整的电路，还要考虑到它什么功能需要什么电路来实现。另外，还要考虑它的可行性，实用性等等。这样，也提高了我分析问题的能力。通过这次设计，我的理论知识上升到了一个实践的过程，我们需要多训练实际动手操作，增强我们的动手能力。
因为对ORCAD软件不能熟悉运用，而且此仿真软件有所限制，所以仿真的过程中遇到了很多困难，许多元件在元件库找不到，于是只能找资料用其他元件代替，不过有困难才能让我们学到更多。
通过这次课设，我也深刻体会到了自己知识的匮乏。意识到自己所学的知识的肤浅，只是一个表面性的，理论性的，根本不能够解决在现实中还存在的很多问题。因此，学习中应多与实际应用相联系。总之，通过这次设计，不仅使我对所学过的知识有了一个新的认识。而且提高了我分析问题及动手操作的能力。使我的综合能力有了一个很大的提高。
设计一台OCL音频功率放大器
课程设计二： 设计一台OCL音频功率放大器 实验报告 (1) 课题名称：设计一台OCL音频功率放大器 (2) 内容摘要：设计并制作调试一台技术指标满足要求的OCL音频 功率放大器 (3) 设计指标(要求)： 1、最大不失真输出功率：P OM>= 10W 2、负载阻抗（扬声器）：R L = 8Ω 3、频率响应：f L =100Hz ，f H = 15KHz 4、输入电压：<= 100 mV 5、失真度：γ<= 5% (4)系统框图： (5)各单元电路设计、参数计算和元器件选择： 电阻：R1=4.7K R2=4.3K R3=47K R7=6.8K R8=1K(电位器) R9=10K R10=22
R11=220 R12=22 R13=220 R14=0.5 R16=8 电容： C1=C2=10uF C4=C5=220uF C6=C7=0.01uF 晶体管： D882; IIP41C(两个)； B772 二极管： 两个 一、P O = 6W 二、各级电压增益分配 整机电压增益： i O um U U A = 由 L O O R U P 2 = 有 9.68*6===L O O R P U V 691.0 9 .6===i O um U U A 输入级、中间级、输出级增益分别为：3 21,,u u u A A A 有：321**u u u um A A A A = 输入级为射随器，A U1 = 1 ， 取中间级增益都为8、输出级增益为9，稍有富裕。 三、确定电源电压 通常取最大输出功率P om 比P o 大一些
W P P O O m 96*5.1)2~5.1(=== 最大输出电压可由P om 来计算（峰值） 128*9*22===L om om R P U V p 考虑到晶体管饱和压降及发射极限流电阻上的压降，电源电压V cc 要大于U om ，一般为： ===128.01 1Om CC U V η15 V 取V CC =15 V 四、功率输出级计算 1、选择大功率管 最大反压：3015*22==≈CC CEM V U V 每管最大电流：85.18 15==≈L CC CM R V I A 取I CM >=2.5 A 每管最大集电极功耗：8.19*2.02.0==≈O m CM P P W 取P CM >=2.5W 注意二个功放管参数对称、β接近。 2、选择互补管, 计算电阻 确定分流电阻（R 19、 R 21 ） 要使互补管的输出电流大部分注入到功放管基极，通常 8)501)(10~5()10~5(2019+===i R R R 取R 19 =R 20 =0.2K Ω 平衡电阻：R 18 =R 20 = R 19/10 =0.2/10 =20 Ω
OCL功率放大器
带三段均衡的OCL 功率放大器（C题）设计报告
功率放大器 摘要：本设计主要是音频放大器的负载RL（扬声器）提供一定的输出功率。当负载一定时，输出的功率尽可能大（功放管的电压和电流变化范围很大），输出信号的非线性失真尽可能的小（在大信号状态下，电压、电流摆动幅度很大，极易超出管子特性曲线的线性范围而进入非线性区），效率尽可能高（负载上得到的信号功率与电源供给的直流功率之比），实现了对功率的放大作用。 功率放大电路的电路形式很多，有双电源供电的OCL互补对称功放电路，单电源供电的OTL功放电路，BTL桥式推挽电路和变压器耦合功放电路，等等。我选用的是双电源供电的OCL互补对称功放电路。 本次设计选用了双运放LM358、二端接口若干、三极管9013、9012、BD237、BD238、TIP41、TIP42、L7812、L7912、电阻若干、电容若干、构成了三段均衡电路和功率放大电路。经测试成功的使功率放大，达到了对声音的放大效果。 关键字：LM358 功率放大
1 方案比较与论证 方案一：采用LM358双运放设计电路和四个三极管组成，运放为电路的驱动级电路。差分电压±30V，输入电压±16.5V。四个三极管构成功率输出级由双电源供电的OCL互补功放电路构成。为了克服交越失真，由二极管和电阻构成输出级的偏置电路。为了稳定工作状态和功率增益并减小失真，电路中引入电压串联负反馈。功率放大器的作用是给音响放大器的负载（一般是扬声器）提供所需要的输出功率。 方案二：采用LM324通用四运算放大器，双列直插8脚封装，其内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“V o”为输出端。两个信号输入端中,Vi-（-）为反相输入端,表示运放，输出端V o的信号与该输入端的位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端V o的信号与该输入端的相位相同。 方案选取：本设计选择方案一采用LM358和三级管就能满足实验要求了，这样设计电路简单，应用简单。
OCL功率放大器的设计报告解析
课程设计报告 题目：由集成运放和晶体管组成的OCL 功率放大器的设计 学生姓名：郭二珍 学生学号： 07 系别：电气学院 专业：自动化 届别： 2015年 指导教师：廖晓纬 电气信息工程学院制 2014年3月
OCL功率放大器的设计 学生：郭二珍 指导老师：廖晓纬 电气学院10级自动化 1、绪论 功率放大器(简称功放)的作用是给音频放大器的负载R L(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高。 OCL是英文Output Capacitor Less的缩写，意为无输出电容的功率放大器。采用了两组电源供电，使用了正负电源。在输入电压不太高的情况下，也能获得较大的输出频率。省去了输出端的耦合电容，使放大器的频率特性得到扩展。OCL 功率放大器是一种直接耦合的功率放大器，它具有频响宽、保真度高、动态特性好及易于集成化等特点。性能优良的集成功率放大器给电子电路功放级的调试带来了极大的方便。集成功率放大电路还具有输出功率大、外围元件少、使用方便等优点，因此在收音机、电视机、扩音器、伺服放大电路中也得到了广泛的应用。 功率放大器可分为三种工作状态：(1)甲类工作状态Q点在交流负载的中点，输出的是一种没有削波失真的完整信号，但效率较低。(2)乙类工作状态Q点在交流负载线和IB=0输出特性曲线的交界处，放大器只有半波输出，存在严重的失真。 (3)甲乙类工作状态Q点在交流负载线上略高于乙类工作点处，克服了乙类互补电路产生交越失真，提高了效率。 因此，本设计可采用甲乙类互补电路。
2、内容摘要 本设计中要求设计一个由集成运放和晶体管组成的OCL功率放大器。在输入正弦波幅度Ui等于200mV，负载电阻R L等于8Ω的条件下最大输出不失真功率P ≥2W，功率放大器的频带宽度BW≥80Hz~10KHZ o 功率放大电路实质上是能量转换电路，它主要要求输出功率尽可能大，效率尽可能的高，非线性失真尽可能要小，功率器件的散热较好。 本设计选用的是双电源供电的OCL互补推挽对称功放电路。 此推挽功率放大器的工作状态为甲乙类，其目的是为了减少“交越失真”。 由于两管的工作点稍高于截止点，因而均有一很小的静态工作电流I CQ。这样，便可克服管子的死区电压，使两管交替工作处的负载中电流能按正弦规律变化，从而克服了交越失真。 OCL互补推挽对称功放电路一般包括驱动级和功率输出级，前者为后者提供一定的电压幅度，后者则向负载提供足够的信号频率，以驱动负载工作。 因此，需要设计两部分，即驱动级和功率输出级。
模电音频功率放大器课程设计
课程设计报告 学生姓名:张浩学学号：201130903013 7 学 院:电气工程学院 班 级: 电自1116(实验111） 题 目: 模电音频功率放大电路设计 指导教师：张光烈职称: 2013 年 7月 4 日
1、设计题目：音频功率放大电路 2、设计任务目的与要求： 要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路，负载为扬声器，阻抗8。 指标：频带宽50HZ～20kHZ，输出波形基本不失真；电路输出功率大于8W；输入灵敏度为100mV，输入阻抗不低于47KΩ。 模电这门课程主要讲了二极管，三极管，几种放大电路，信号运算与处理电路，正弦信号产生电路，直流稳压电源。功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL（扬声器）提供一定的输出频率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出的信号的非线性失真尽可能小，效率尽可能高。功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器，也有专集成电路功率放大器。本实验设计的是一个OTL功率放大器，该放大器采用复合管无输出耦合电容，并采用单电源供电。主要涉及了放大器的偏置电路克服交越失真，复合管的基本组合提高电路功率，交直流反馈电路，对称电路，并用multism软件对OTL 功率放大器进行仿真实现。根据电路图和给定的原件参数，使用multism 软件模拟电路，并对其进行静态分析，动态分析，显示波形图，计算数据等操作。 3、整体电路设计： ⑴方案比较： ①利用运放芯片 LM1875和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源分别接+30v和-30v并且电源功率至少要50w，输出功率30w。 ②利用运放芯片TDA2030和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源只需接+19v，另一端接地，负载是阻抗为8Ω的扬声器，输出功率大于8w。 通过比较，方案①的输出功率有30w，但其输入要求比较苛刻，添加了实验难度。而方案②的要求不高，并能满足设计要求，所以选取方案②来进行设计。 ⑵整体电路框图：
OCL音频功率放大器设计实验报告
O C L音频功率放大器设计调试报告 班级 11级电子（2）班 学号 2 姓名芮守婷 2013 年 6月 5日
一、实验目的 1、通过亲自实践，用分立元件搭接焊接成一个低频功放，在使其正常工作的基础上通过调试以达到优化的目的； 2、通过此次试验验证模拟电子技术的有关理论，进一步巩固自身的基本知识和基础理论。 3、通过实验过程培养综合运用所学知识解决实际问题的工作能力； 4、同时提高提高团队意识，加强协作精神。 二、指标要求 1、输出功率：≧20W 2、负载：8欧 3、电压增益：40dB 4、带宽：10HZ~40KHZ 三、功放的分类及简单介绍 功率放大器(简称功放)的作用是给音频放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高。音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。音频频率范围约为20 Hz～20 kHz，因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应。本设计中要求设计一个实用的音频功率放大器。 功率放大电路的电路形式很多，有双电源供电的OCL互补对称功放电路，单电源供电的OTL功放电路，BTL桥式推挽电路和变压器耦合功放电路，等等。我选用的是双电源供电的OCL互补推挽对称功放电路。此推挽功率放大器的工作状态为甲乙类。推挽功率放大器的工作状态之所以设为甲乙类而不是乙类，其目的是为了减少“交越失真”。若设置为乙类状态，由于两管的静态工作点取在晶体管输入特性曲线的截止点上，因而没有基极偏流。这时由于管子输入特性曲线有一段死区，而且死区附近非线性又比较严重，因而在有信号输入、引起两管交替工作时，在交替点的前后便会出现一段两管电流均为零或非线性严重的波形；对应地，在负载上便产生了交越失真。 将工作状态设置为甲乙类便可大大减少交越失真。这时，由于两管的工作点稍高于截止点，因而均有一很小的静态工作电流I CQ。这样，便可克服管子的死区电压，使两管交替工作处的负载中电流能按正弦规律变化，从而克服了交越失真。 OCL互补推挽对称功放电路一般包括驱动级和功率输出级，前者为后者提供一定的电压幅度，后者则向负载提供足够的信号频率，以驱动负载工作。
音频功率放大器
河南城建学院 《电子线路设计》课程设计说明书 设计题目：音频功率放大器 专业：计算机科学与技术 指导教师：杜小杰 班级：0814141 学号：081414109 姓名：罗含霜 同组人：娄莉娟 计算机科学与工程学院 2016 年6月6日
前言 在介绍音频功率放大器的文章中，有时会看到“THD+N”，THD+N是英文Total Hormonic Distortion +Noise 的缩写，译成中文是“总谐波失真加噪声”。它是音频功率放大器的一个主要性能指标，也是音频功率放大器的额定输出功率的一个条件。 THD+N性能指标 THD+N表示失真+噪声，因此THD+N自然越小越好。但这个指标是在一定条件下测试的。同一个音频功率放大器，若改变其条件，其THD+N的值会有很大的变动。 这里指的条件是，一定的工作电压VCC(或VDD)、一定的负载电阻RL、一定的输入频率FIN（一般常用1KHZ）、一定的输出功率Po下进行测试。若改变了其中的条件，其THD+N值是不同的。例如，某一音频功率放大器，在VDD=3V、FIN=1kHz、RL=32Ω、Po=25mW条件下测试，其TDH+N=0.003%，若将RL改成16欧，使Po 增加到50mW，VDD及FIN不变，所测的TDH+N=0.005%。 一般说，输出功率小（如几十mW）的高质量音频功率放大器（如用于MP3播放机），它的THD+N指标可达10-5，具有较高的保真度。输出几百mW的音频功率放大器，要用扬声器放音，其THD+N一般与为10-4；输出功率在1～2W，其THD+N 更大些，一般为0.1～0.5%.THD+N这一指标大小音频功率放大器的结构类别有关（如A类功放、D类功放），例如D类功放的噪声较大，则THD+N的值也较A类大。 这里特别要指出的是资料中给出的THD+N这个指标是在FIN=1kHz下给出的，在实际上音频范围是20Hz～20kHz，则在20Hz～20kHz范围测试时，其THD+N要大得多。例如，某音频功率放大器在1kHz时测试，其TDH+N=0.08%。若FIN改成20Hz-20kHz,，其他条件不变，其THD+N变为小于0.5%。 过去有用“不失真输出功率是多少”这种说法来说明其输出功率大小。这话的意思指的是输出的峰峰值没有“削顶”现象出现，即Vout(P-P)=Vcc-（上压差+下压差）这种说法是不科学的。即使不产生削顶，它也有一定的失真。较科学的说法是THD+N在某一指标下可输出的功率是多少。
高保真OCL音频放大器
蚌埠学院模拟电子技术 课程设计 课程名称模拟电子技术课程设计题目名称高保真OCL音频放大器专业班级 学生姓名 学号 指导教师 二○一一年十二月二十五日
目录 一．设计任务书 (2) 1.设计题目： (2) 2.设计要求： (2) 二．总体设计 (2) 1.设计课题的基本要求和实现方法 (2) 2.音频放大器的共组原理 (2) 1.输出级 (3) 2.低音区 (4) 3.高音区 (8) 4.输出级 (11) 三．单元电路设计计算 (12) 1.选择电路形式 (12) 2.各级电压增益的分配 (12) 3.确定电源电压 (13) 4.功率输出及计算（见图4.2.12） (13) 5.推动级的计算 (14) 6.衰减式音调控制电路的计算（参见图4.2.3） (15) 四、调试说明 (16) 1电路检查 (16) 2检查静态 (16) 五、小结与结论 (17) 六、参考文献 (18)
高保真OCL 音频放大器课程设计任务书 一．设计任务书 1.1任务题目 音频放大器电路 1.2 任务要求 ⑴设计、组装、调试音频放大电路； ⑵额定输出功率PO Ω≤1W ，频率响应为10HZ ～40KHZ ； ⑶负载阻抗RL=8Ω，输入阻抗Ri ≥20K Ω； ⑷具有音调控制功能：在1 kHz 处增益为0dB 、100 Hz 和10 kHz 出具有±12dB 的调节范围； 二．总体设计 1. 设计课题的基本要求和实现方法 音频放大器主要用来对音频信号（频率范围大约为数十赫兹~数千赫兹）进行放大，它应具有以下几方面功能： 1. 对音频信号进行电压放大和功率放大，能输出大的交流功率。 2. 具有很高的输入阻抗和很低的输出阻抗，负载能力强。 3. 非线性失真和频率失真要小（高保真）。 4. 能对输入信号中的高频和低频部分（高低音）分别进行调节（增强或减弱），即具有音频调 控能力。 为了实现音频放大电路的上述功能，构成电路时可采用多种方案，比如，可完全采用分立元件组装，也可以采用运算放大器和部分晶体管等分立元件实现，还可用集成音频功率放大电路制作，现在广为应用的是后两种。 无论采用哪种形式，音频放大器的基本组成都应包括以下几部分： 1. 输入级 主要是把输入的音频信号有效的传递到下一级，并完成信号源的阻抗变换。 2. 音调控制电路 完成高低音的提升和衰减，为了与音调控制电路配合，这部分还应设置电压放大电路。 3. 输入级 将电压信号进行功率放大，以使在扬声器上得到足够大的不失真功率。 音频放大器的组成方框图可用4.2.1表示 图4.2.1 音频放大器组成方框图 2. 音频放大器的共组原理
OCL功率放大器报告
1 绪论 功率放大器(简称功放)的作用是给音频放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高。音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。音频频率范围约为20 Hz～20 kHz，因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应。本设计中要求设计一个实用的音频功率放大器。在输入正弦波幅度=200mV，负载电阻等于8Ω的条件下最大输出不失真功率P o≥2W，功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz，在最大输出功率下非线性失真系数r≤3%。 驱动级应用运算放大器μA741来驱动互补输出级功放电路，功率输出级由双电源供电的OCL互补对称功放电路构成。为了克服交越失真，由二极管和电阻构成输出级的偏置电路，以使输出级工作于甲乙类状态。为了稳定工作状态和功率增益并减小失真，电路中引入电压串联负反馈。本课程设计是一个OCL功率放大器，该放大器采用复合管无输出耦合电容，并采用正负两组双电源供电。综合了模拟电路中的许多理论知识，巩固了用运放和三级管组成电路的应用，负反馈放大电路基本运算电路的性能与作用。 本设计报告首先对音频功率放大器进行了简单的介绍，选择放大电路的设计方案。选择好合理的方案后对电路的基本构成进行了分析，设计出电路图并且分析该电路，按照课程设计任务书对参数进行分析计算使电路的参数满足设计要求。并且通过ORCAD软件设计出电路图，并对所设计电路工作原理进行分析。利用ORCAD软件对所设计的电路进行模拟与仿真分析分别对静态工作点，瞬态波形分析，频率分析等，对ORCAD进行了一定的简介。然后利用PROTEL软件绘制该电路的PCB印制电路板图，并且对PROTEEL软件进行了一定的简介。最后对电路在面包板上进行连接和到实验室进行调试。写出相关总结和心得体会。
OCL功率放大器全解
课程名称：模拟电子技术课程设计题目： OCL功率放大器 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师：杨艳 日期： 2014 年 10 月 25 日
一、任务及要求： 1.设计任务与要求 （1）采用全部或部分分立元件电路设计一种OCL 音频功率放大器。 （2）额定输出功率P O ≥10W 。 （3）负载阻抗R L =8Ω。 （4）失真度γ≤3%。 （5）设计放大器所需的直流稳压电源。 二．方案设计与论证 1.设计思路 功率放大器的作用是给负载L R 提一定的输出功率，当L R 定时，希望输出功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能小，且效率尽可能高。 由于OCL 电路采用直接耦合方式，为了保证工作稳定，必须采用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OCL 功率放大器应由输入级，推动级和输出级部分组成。 2. OCL 功放各级的作用和电路结构特征 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）送来的信号作用低失真，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。 推动级的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，可采用集电极有源负载的共射放大电路，其静态偏置电流比输入级要大。 输出级的作用是给负载提供足够大的输出信号功率，可采用有复合管构成的甲乙类互补对称功放或准互补功放电路。 三、单元电路的选择及设计 1、设计方案 利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的能转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波，即交流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数，应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流及电压放大，就完成了功率放大。
模电课程设计_OCL功率放大器的设计说明
目录 一、设计题目及要求 (1) 二、题目分析和设计思路 (1) 三、电路图及电路原理 (2) 四、电路参数确定 (4) 五、电路的功能和性能验证 (6) 六、设计成果 (6) 七、总结与体会 (9) 八、参考文献及资料 (9)
一、设计题目及要求 1.设计题目 OCL功率放大器的设计 2.设计要求 设计一个集成运放和晶体管组成的OCL功率放大器。设计任务: (1)输入信号：有效值∪i≤200mV. (2)最大输出功率：P≥5W. (3)负载电阻：RL=20Ω (4)通频带：BW=80H Z～10KH Z 二、题目分析和设计思路 1、题目分析 OCL功率放大器是一种直接耦合的功率放大器，它具有频响宽、保真度高、动态特性好及易于集成化等特点。性能优良的集成功率放大器给电子电路功放级的调试带来了极大的方便。集成功率放大电路还具有输出功率大、外围元件少、使用方便等优点，因此在收音机、电视机、扩音器、伺服放大电路中也得到了广泛的应用。功率放大器可分为三种工作状态：(1)甲类工作状态Q点在交流负载的中点，输出的是一种没有削波失真的完整信号。(2)乙类工作状态Q点在交流负载线和I B=0输出特性曲线的交界处，放大器只有半波输出。(3)甲乙类工作状态Q点在交流负载线上略高于乙类工作点处。乙类互补的电路会产生交越失真，可采用甲乙类互补电路来消除。 本次题目要求设计一个集成运放和晶体管组成的OCL功率放大器，输入信号有效值为∪i≤200mV；最大输出功率值为P≥5W；且负载电阻和通频带分别为：RL=20Ω和BW=80HZ～10KH。对于这个题目，可根据课本上所学的知识和基本OCL电路以及集成运放的有关知识来进行设计。 2、设计思路 首先，根据题目的分析确定目标，设计整个系统是由哪些模块组成，各个模块之间的信号传输，并设计OCL功率放大器的初步电路图。并考虑要用到元器件有哪些？ 其次，对系统进行分析，根据系统功能，选择各模块所用的电路形式和其具有的功能。 1
OCL音频功率放大器课程设计报告
淮海工学院课程设计报告书 题目：光电子元器件认知、制作 与设计（二）——模拟电子 技术课程设计 学院：理学院 专业：光信息科学与技术 班级： 姓名： 学号： 2013年12 月20 日
目录 1绪论 (3) 2 设计的目的和要求： (3) 3 重要元器件的参考资料 (3) 3.1 UA741集成运放 (3) 3.2 三极管 (4) 3.3 电容 (4) 3.4 信号源 (5) 4 OCL系统工作原理 (5) 4.1 电路图 (5) 4.2 OCL互补对称电路特点 (6) 4.3 静态分析 (6) 4.4 动态分析 (6) 4.5 复合三极管 (7) 4.6 OCL电路的优缺点 (7) 5 元器件清单 (8) 6 电路仿真测试 (8) 6.1 仿真信号 (8) 6.2 电路图 (8) 6.3 调节放大倍数 (9) 6.4 总谐波失真 (10) 6.5 扩展OTL音频功率放大器电路 (10) 7 焊接与调试 (11) 7.1 插面包板 (11) 7.2 焊接电路 (11) 7.3 电路测试 (12) 7.5 电路板优化 (13) 7.6 制作正负直流电源 (13) 7.7 最后成品 (14) 7.8 参加光电设计大赛 (14) 8 出现的问题及解决 (15) 8.1 入手 (15) 8.2 仿真 (15) 8.3 焊接 (15) 9 总结报告 (16) 10 参考文献 (17) 评语 (18)
1绪论 OCL功率放大电路是一种能量转换电路, 要求在失真许可的范围内, 高效地为负载提供尽可能大的功率, 功放管的工作电流、电压的变化范围很大, 那么三极 管常常是工作在大信号状态下或接近极限运用状态, 有甲类、乙类、甲乙类等各种工作方式。为了提高效率,将放大电路做成推挽式电路, 功放管的工作状态设 置为乙类, 以减小交越失真。常见的音频功放电路在连接形式上主要有双电源互补推挽功率放大器OCL (无输出电容)、单电源互补推挽功率放大器OTL (无输出变压器)、平衡(桥式) 无变压器功率放大器BTL等。由于功放管承受大电流、高电压, 因此功放管的保护问题和散热问题必须重视。功率放大器可以由分立元件组成, 也可由集成电路实现。本课题主要设计一个OCL功率放大器，来满足设计要求。另外扩展OTL电路，OTL功率放大器，它具有非线性失真小，频率响应宽，电路性能指标较高等优点，也是目前OTL电路在各种高保真放大器应用电路中较为广泛采用的电路之一。 2 设计的目的和要求： 2.1 设计的目的 模拟电子技术课程设计是模拟电子技术基础课程的实践性教学环节，通过该教学环节，要求达到以下目的： 1. 使学生进一步掌握模拟电子技术的理论知识，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力； 2. 使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力； 3. 熟悉并学会选用电子元器件，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。 2.2 设计要求 1.采用全部或部分分立元件设计一个OCL音频功率放大器；末级功放分立元件。 2.额定输出功率Po不小于2W。 3.失真度γ≤3%； 4.工作频率20~30KHz；（输入音频信号为各种音频音源的音频线路输出信号） 5.负载阻抗：8Ω 6.可使用实验室电源。 3 重要元器件的参考资料 3.1 UA741集成运放
设计OCL音频功率放大器
安徽工程大学机电学院课程设计说明书 课程设计名称：电子技术课程 课程设计题目：设计OCL音频功率放大器指导老师：查君君 专业班级：自动化1404 学生姓名：林春 学号：314207010417 起止日期：2016.06.20-2016.07.01 总评成绩：
任务书 设计题目：设计OCL音频功率放大器 设计任务： ①输入信号为V i=0.5V频率f＝20Hz-20KHz; ②额定输出功率Po≥2W； ③负载阻抗R L=8Ω； ④失真度γ≤3%； 要求： （1）根据设计要求，确定电路的设计方案，初选电路元器件，设置参数。（2）仿真分析、测量电路的相关参数，修改、复核，使之满足设计要求，列出调试步骤。 （3）综合分析计算电路参数，验证满足设计要求后，画出总结构框图和逻辑电路图，简述各部分工作原理，认真完成设计报告。
引言 音频放大器是音响系统中的关键部分，普遍应用于日常生活中，具有很强的实用性，其主要功能是将微弱的音频信号进行放大、传输，最终以足够的强度去推动扬声器使原声重现。 本电路系统由示波器、前置放大电路模块、主放大模块、信号发生器、扬声器等模块组成，一级前置放大采用运放741，主放大用OCL 互补推挽AB类功率放大器构成。通过调整电路元件及其参数，在PROTUES软件平台对各电路模块进行电路设计及仿真分析。 OCL功率放大器是一种直接耦合的功率放大器，它具有频响宽、保真度高、动态特性好及易于集成化等特点。性能优良的集成功率放大器给电子电路的调试带来极大的方便。集成功率放大电路具有输出功率大、外围元件少，使用方便等优点，因此在收音机、电视机、扩音器、伺服放大电路中得到广泛的应用。
音频功率放大器
编号： 课程设计说明书 题目：OCL音频功率放大器 院（系）：信息与通信学院 专业：电子信息工程 学生姓名：蔡宝明 学号： 1200220707 指导教师：符强 2014年10月30日
摘要 OCL功率放大器是一种直接耦合的功率放大器，它具有频响宽，保真度高。动态特性好及易于集成化等特点。OCL是英文Output Capacitor Less 的缩写，意为无输出电容。采用双电源供电，使用了正负电源，在电压不太高的情况下，也能获得比较大的输出功率，省去了输出端的耦合电容。使放大器低频特性得到扩展。OCL功率放大电路也是定压式输出电路，由于电路性能比较好，所以广泛的应用在高保真扩音设备中。本次课程设计采用分立元件电路法设计一台OCL音频功率放大器。 设计的功率放大电路由三部分组成：输入级、推动级和输出级。输入级由有两个三极管组成差分放大电路，推动级由一个三极管组成，输出级由两个三极管对称构成。两输出管分别由正、负两组电源供电，扬声器直接接在两输出管的输出端与地之间，功率放大电路类型很多，目前电子电路中广泛采用乙类（或甲乙类）互补对称功率放大电路，所以这里只对乙类（或甲乙类）互补功率放大电路进行分析。 关键词：OCL功率放大器、双电源、分立元件电路法、互补功率放大电路
Abstract OCL power amplifier is a kind of direct coupling of power amplifier, it has a wide frequency response, high fidelity.Good dynamic characteristics and easy integration, etc.The abbreviation of OCL is English the Output Capacitor Less, meaning no Output capacitance.With double power supply, the use of the positive and negative power supply, under the condition of the voltage is too high, also can obtain larger output power, saves the output coupling capacitance.The character of low frequency amplifier was expanded.OCL power amplification circuit and constant pressure output circuit, because the circuit performance is good, so widely used in the high fidelity audio amplifiers.The course design of discrete component circuit method is used to design an OCL audio power amplifier. Design of power amplifier circuit consists of three parts: the input stage, promote the level and output level.Input stage is composed of two triode differential amplifier circuit, driver stage consists of a transistor, the output level consists of two triode symmetry.Two output pipe respectively by the positive and negative two sets of power supply, the speaker directly connect between the output pipe output terminal and ground, power amplification circuit type many, now widely used in electronic circuit b class (or class ab) complementary symmetry power amplifier circuit, so here only to b class (or class ab) complementary power amplification circuit is analyzed. Key words:the OCL power amplifier, dual power supply, discrete element method, the complementary power amplification circuit
OCL音频功率放大器
《模拟电子技术基础》课程设计报告 设计题目：OCL音频功率放大器 院系： 专业： 班级： 姓名： 同组人员： 学号：110706118 二0一三年六月三十日
目录 首页 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。目录 .. (2) 一、设计目的 (3) 二、技术指标 (3) 三、元器件清单 (3) 四、电路框图 (4) 五、单元电路的设计 (4) <1>总体方案设计 (4) <2>单元电路的选择与设计 (5) <3>总电路图及工作原理 (6) <4>问题及解决 (8) 六、心得体会................................................................................................. 错误！未定义书签。 七、参考文献 (9)
一、设计目的 1、学习音频功率放大器的设计方法 2、了解集成功率放大器内部电路工作原理 3、根据设计要求,完成对音频功率放大器的设计,进一步加强对模拟电子技术的了解 4、采用集成运放与晶体管原件设计OCL功率放大器 5、培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力 二、技术指标 1、最大不失真输出功率：P OM>= 10W 2、负载阻抗（扬声器）：R L = 8Ω 3、频率响应：f L =100Hz ，f H = 15KHz 4、输入电压：<= 100 mV 5、失真度：γ<= 5% 三、元器件清单 OCL音频功率放大器元件明细表 元件大小数量(单位:个) 运算放大器CF741 1 二极管2CP10 2 三极管 3DG6 1 3DD01 1 3CG21 1 3DD1 1 电阻 1Ω 2 30Ω 1 240Ω 4 1KΩ 2 7KΩ 2 47KΩ 2 10KΩ 1 8KΩ 1
OCL音频功率放大器解析
辽宁工业大学 模拟电子技术基础课程设计（论文）题目：OCL功率放大器 院（系）：电子与信息工程学院 专业班级：电气（光伏）122班 学号： 121806062 学生姓名：张红梅 指导教师：（签字） 起止时间： 2014.6.30-2014.7.11
辽宁工业大学课程设计说明书（论文） 课程设计（论文）报告的内容及其文本格式 1、课程设计（论文）报告要求用A4纸排版，单面打印，并装订成册，内容包括： ①封面（包括题目、院系、专业班级、学生学号、学生姓名、指导教师姓名、、起止时间等） ②设计(论文)任务及评语 ③中文摘要（黑体小二，居中，不少于200字） ④目录 ⑤正文（设计计算说明书、研究报告、研究论文等） ⑥参考文献 2、课程设计（论文）正文参考字数：2000字周数。 3、封面格式 4、设计（论文）任务及评语格式 5、目录格式 ①标题“目录”（小二号、黑体、居中） ②章标题（小四号字、黑体、居左） ③节标题（小四号字、宋体） ④页码（小四号字、宋体、居右） 6、正文格式 ①页边距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2.5cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm，左侧装订； ②字体：一级标题，小二号字、黑体、居中；二级，黑体小三、居左；三级标题，黑体四号；正文文字，小四号字、宋体； ③行距：20磅行距； ④页码：底部居中，五号、黑体； 7、参考文献格式 ①标题：“参考文献”，小二，黑体，居中。 ②示例：（五号宋体） 期刊类：[序号]作者1,作者2,……作者n.文章名.期刊名（版本）.出版年,卷次（期次）:页次. 图书类：[序号]作者1,作者2,……作者n.书名.版本.出版地:出版社，出版年:页次.
OCL低频功率放大器课程设计说明书
课程设计说明书 题目： OCL低频功率放大器 课程：低频电子线路 班级： 学生姓名： 学号： 设计期限：
一.设计课题阐述 设计一个低频功率放大电路，要求输出级输出一定的功率以驱动负载，能够向负载提供足够信号功率。 二.设计任务和技术指标 已知条件 （1）输入电压幅值U in≤0.1v （2）负载阻抗R L=8Ω； 技术指标： （1）采用全部或部分分立元件设计一个OCL音频功率放大器； （2）额定输出功率Po≥4W； （3）失真度γ≤3%； （4）工作频率20~30KHz； （5）可使用实验室电源。 三．对各种设计方案的论证和电路工作原理的介绍 提供一定的输出功率，当负载一定时，希望输功率放大器的作用是给负载R L 出功率尽可能大，输出信号的失真尽可能小，且效率尽可能高。OCL电路采用直接耦合方式，一般可以由两部分组成： 1、前置放大器（即驱动级）用于实现对小信号的放大，以及为输出级提供足够大的驱动电流，可采用带集电极有源负载的共射放大电路或集成运放作为前置级。 2、功率放大器也即输出级用于对输入信号实现功率的放大，给负载足够大的输出信号功率。可采用由复合管构成的甲乙类互补对称功放或准互补功放电路。其原理框图如图2-2所示。 OCL功放电路的特点是输出端不需要大电容或变压器，因此易于集成，但需要双电源供电。图2-3为集成运放作为前置级的OCL电路。 图2-2 低频功率放大器
四. 各单元电路的设计和文件参数的计算；（含各部分电路功能、输入信号、输出信号、元件参量等）。 解： Av=Vo/Vi =sqrt(Po*RL)/Vi =1+(R3+R12)/R2 若取R1=1K,则R3+R12=50。现取R3=47K，R12=59K的电位器。 若去静态工作电流Io=1mA, 则得 Io=(Vcc-Vd)/(R4+R13) =(12-0.7)/R4 (设RP2=0) 则R4=11.3K,取标称值11K。 其他元件参数的取值如图所示。 五.电路原理图和接线图，并列出元件名细表
OCL功率放大器课程设计
物理与电子信息学院模拟电路课程设计成绩评定表专业：电子信息工程班级：12电信本学号： 4姓名：钟吉森
2014年1月15日模拟电路课程设计报告设计课题：功率放大电路设计 专业班级： 12电信本 学生姓名：钟吉森 学号: 4 指导教师：曾祥华 设计时间：
OCL音频功率放大器 一、设计任务与要求 1．用集成运算放大器和集成功放块设计OCL功放电路 2．输入信号为vi≤10mV, RI≥100KΩ;额定输出功率Po≥2W；负载阻抗RL=8Ω； 3．频率范围f＝（1-3）KHz； 4. 用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的直流电源。 二、方案设计与论证（至少二个方案比较） OCL（Output Capeacitorless）功放电路，顾名思义为无输出电容功率放大器，在OCL电路中，T1和T2特性对称，采用了 双电源供电。静态时，T1和T2均截止，输出电压 为零。设晶体管b—e间的开启电压可忽略不计； 输入电压为正弦波。当Ui>O时，Tl管导通，T2管 截止，正电源供电，电流如右图中实线所示，电路 为射极输出形式，Uo≈Ui；当Ui<0时，T2管导通， T1管截止，负电源供电，电流如图虚线所示，电路也为射极输出形式，Uo≈Ui ；可见电路实现了“T，和T2交替工作，正、负电源交替供电，输出与输人之间双向跟随”。不同类型的两只晶体管(T1和T2)交替工作、且均组成射极输出形式的电路称为“互补”电路，两只管子的这种交替工作方式称为“互补”工作方式。 题目目要求用用集成功放块实现电路设计，集成运算放大器对输入信号进行处理包括选频（f＝（1-3）kHz）信号放大（Ui≤10mV）等，总体电路组成情况如下
OCL功率放大器的设计
烟台南山学院 模拟电子技术课程设计题目OCL功率放大器的设计 姓名：王慧强 所在学院：工学院电气与电子工程系 所学专业：电气工程及其自动化 班级电气工程1403 学号201402013026 指导教师：王选诚 完成时间：二零一五年十二月
摘要 OCL功率放大器不仅能够放大普通信号，还能够放大一些极其微弱的信号。音频功率放大器是音响系统中不可或缺的部分，其主要任务是将音频信号放大到足以推动外接负载，如扬声器、音响等。 OCL功率放大器是一种直接耦合的功率放大器，它具有频响宽，保真度高。动态特性好及易于集成化等特点。OCL是英文Output Capacitor Less的缩写，意为无输出电容。采用双端电源供电，使用负电源，在电压不太高的情况下，也能获得比较大的输出功率，省去了输出端的耦合电容。使放大器低频特性得到扩展。OCL功率放大电路也是定压式输出电路，由于电路性能比较好，所以广泛的应用在高保真扩音设备中。性能优良的集成功率放大器给电子电路的功放级的调试带来了极大的方便。本次课程设计主要采用分立元件电路法进行设计。分别设计直流稳压电源，前置放大电路以及功率放大电路。其中前置放大电路采用差分式放大电路。 关键词：OCL功率放大器功率放大器无输出电容功率放大电路
第1章绪论 (4) 1.1 ocl 功率放大器的意义..................................................................................... (4) 1.2 ocl功率放大器的设计要求及参数 (4) 1.3 设计方案 (4) 第2章 OCL功率放大器各单元电路设计 (3) 2.1 直流稳压电源设计 (3) 2.2 前置放大级设计 (3) 2.3 功率放大电路设计 (5) 第3章 OCL功率放大器整体电路设计 (7) 3.1 整体电路图及工作原理 (7) 3.2 电路参数计算 (7) 3.2.1 确定电源电压参数 (8) 3.2.2确定功率输出管的参数 (8) 3.2.3 复合管的参数选择 (9) 3.2.4 前置放大电路部分 (9) 3.2.5 部分重要电阻的参数选择 (10) 3.3 整体电路性能分析 (10) 第4章总结 (11) 参考文献 (12)