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OCL功率放大器的设计报告.doc
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- . - 总结资料-
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: 郭二珍
学生学号: 1008220217
系 别: 电气学院
专 业: 自动化
届 别: 2021 年
指导教师: 廖晓纬
电气信息工程学院制
2021 年 3 月
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OCL 功率放大器的设计
学生:郭二珍
指导教师: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 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。
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,抑制了乙
类互补电路产生交越失真,提高了效率。
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/38627477/bg3.jpg)
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因此,本设计可采用甲乙类互补电路。
2、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 RL 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
≥80Hz~10KHZ
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 ICQ。 这样,
便可抑制管子的死区电压,使两管交替工作处的负载中电流能按正弦规律变化,
从而抑制了交越失真。
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,后者那么向负载提供足够的信号频率,以驱动负载工作。
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/38627477/bg4.jpg)
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因此,需要设计两局部,即驱动级和功率输出级。
一、 设计题目及要求
1. 设计题目
由集成运放和晶体管组成的 OCL 功率放大器的设计
2. 设计要求〔任务〕:
用一片集成电路芯片和假设干个晶体管设计一个 OCL 功率放大器
主要技术指标:
〔1〕输入信号:有效值 U
i
≤200mV;
〔2〕最大输出功率:P
O
≥2W;
〔3〕负载电阻:R
L
=
8Ω;
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〔4〕通频带:BW=80 Hz -10K Hz;
二、设计思路与步骤
设计一个功率放大电路。电路主要由两大局部组成,即驱动级和输出级,驱
动级如果采用分立元件,其部电路较为复杂,它由输入级、中间级、输出级及偏
置电路四局部组成,这样会加大计算的难度且不易在实际工程中使用。因此,本
电路采用集成元件实现。
集成运算放大电器是一种直接耦合的多级放大电路,具有放大倍数高、输入
电阻高、输出电阻低的特点,为后面的电路提供足够的电压幅度。
设计的一般步骤: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,对系统进展分析,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。
然后,进展参数的选择和确定,根据系统指标的要求,确定各模块在电路中
的元件参数。
最后,得出总电路图,连接各模块的电路,并进展仿真和调试,屡次重复得
出正确的结果。
三、 整体电路框图
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,后者那么向负载提供足够的信号频率,以驱动负载工作。
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