高保真音频功率放大器

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1、高保真音频功率放大器1、设计方案选题：高保真音频功率放大器用途：家庭、音乐中心装置中作主放人器电路形式：OTL (互补对称功率放人器) 原理图1:音频信号输入输入级粉级输岀级扬声器输岀老天开口益Km放畑图1任务内容分析：本次设计任务的内容是设计出满足主要技术指标的高保真音频功率放大器 电路，并对其进行仿真模拟调试，以及设计任务的归纳和总结。主要技术指标1、正弦波不失真输出功率Po 5W(f = KH Rl = 8Q) 2、电源消耗功率45W) 3、输入信号幅度匕=200 400mV(/ = KHz,RL =8Q, 5W) 4、输入电阻尺1OKQ(/ = 1K) 5、频率响应 Bw = 50Hz

2、 -15KHz设计步骤1、选择0TL电路形式2、确定电源电压3、计算功率输出级电路4、计算推动级电路5、计算输入级电路6、计算负反馈7、电路指标验算8、仿真调试电路图如右图2、电路參数计算与分析电源电压 当负载电阻一定时，电源电压人小直接与输出功率有关。 vcc = -Js pq rl 通常;? = 0.8nP。取 5W, Rl = 8QVcc = V8x5x8 = 22V，取为22U0.8输出级晶体管：V 22=纽=二413754 2出 2x8Vcem=Vcc = x22V = UV=02 = 02x5 = lW选取 T3 为 D45H2 = 110匕=60V, IbZm = 12.5mA

3、,取 Ic2 = 20mA= 22VP, = -/t.2=yX 20m W = 220m W选取 T2 为2N2222 (0 = 150,V；c = 30匕/rmax = 0.84)选取DI为LV3600(100inA75U),消除交越失真V22cc -1 -1R9 + R=2- 2Q-500Qr. 0.02般 /?10 R9 Rl y 取 7?10 = 300 Q R9 = 200 G$67皿取WI r20IX =丄二=niA = 0.14/zzA150R7+W2,R3 支路电流应 n (3 5) Ib2 = (0.42 0.7)niA，取 IRS = 0.56mA0 7V凡= 12500s

4、 0.56mAH As + G G = (0.56+ 0.14”泌15,7KQ选E =10KG,M = 78KG进行调节以达最佳工作点Mrhe2 （1 + 02）2 78Qe仏严（l + 03）y“2QT负载电阻可等效为/ R4、&为2KG各降落 4V, Vee = 22V-3x4V = 10V,Vcc = Vcc-4V = 18V 取 T1 为2N2222 (0 = 150, Ve = 30V9/ max = 0.8A)/h = a =R、=2加力x2KG+07U0.052/A“90.4KG,取 “=90KGRl18V-10.7V0.052mAa 140.4KG取&=140KQ,耦合电容取C

5、2 = C3=100/,C4 = 1500z负反馈取 /?5 =10Q入】+(1+0】)&总开环数为 Av0 = Avl &2 A3 = -0.34x(-1650)x1 = 561匕顺三6.325V,码诗晋= | = 21R , D4“ = 一 ,心三 200G,取心=100G+470G （电位器） RS电路指标验算不失真功率儿%设T3、T4的匕“等大约损失电源电压2V2 = 9V,人=% = 2_ = 5.0625lV5W 2Rl 2x8电源消耗功率厶P -讥_ ”叭99 X 9=q7.88W V10W龙x8输入电阻尺K =创心心+（1+0）尺（1+人工） 35.6KG 10KG 符合指标要

6、求。元件清单整理如图2图2X融St蜒11CKi1电IS9E1电皓D1公ms5auUi110110(k49电底111撐电咨1恥111K15u11电总顷1电輕客SCu12(01二晞1536M13D)1三騎J2电底11三趟DBS181mail1图33、仿真及调试3.1静调态试调节W2,使输出级中点电压Vo = -vcc ,如图3。 232输出功率在f=lkHz, RL=8Q#输出波形基本不失真时，测出输出电压值V0有效值必须大于6.325V , 计算出输出功率大于5W。边调节W1,边观察输出波形，直到波形不失真。输出、输入电 压波形如图4,电路及输出有效值如图5。图4I : 丫;-|3.3灵敏度调试

7、在 f=lkHz, RL=8Q, 调节输入电压的值,Po5W时，测出Vs的值，必须控制在200400mV之间。 将信号略减小使输出保持约6.325伏，结果如图6：图6A V 0E v n3.4电源消耗功率用电流表测量电源电流，计算电源消耗的功率，结果如图7。电源消耗功率 Pe = I Vg = 428.026 mA x22V 9A2W 10 W3.5输入电阻在放人器输入端串一只10k电阻R1,保持输出5W功率，分别测出R1前端电压值VI和后 端电压值V2,计算出输入电阻。结果如图&图8Vl=207.251mV z V2=156.56mV3.6频率响应在上述情况下增加或降低输入信号频率（幅度不变

8、），输出电压随之下降，当其下降到原来 的0.707倍时，或输出波形产生明显失真，记下放人器的上、卞限频率值。电路如图9,结 果如图10：图10Bode Plotter-XBPIModelot izontol3.072 kHz29 153 C1BitudeUnF 1OOI rControlsReverseMHZHZSaveLoq560dBdBPhaseVetllcalSet.OutBocie Plotter-XI3P I7.77 HZ|20.170 d日XModeManmida|PKasoI horizontalVor ticalBode Plotter-XBPl3.361 MH226.132 dBModeMagnitudePhaseHorizontalVertical频率响应 Bw = 7.77Hz 3361MHz