模电课程设计

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1、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： 输入信号：有效值UiW200mV.最大输出功率：P5W.负载电阻：RL=20Q(4)通频带：BW=80HZ10KHZ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

2、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 IB=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UiW200mV；最大输出功率值为P5W；且负载电

3、阻和通频带分别 为：RL=20Q和BW=80HZ10KH。对于这个题目，可根据课本上所学的知识 和根本OCL电路以及集成运放的有关知识来进展设计。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。1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、电路图及电路原理1、四运算放大器45从集成运放

4、的符号看，可以把它看作是一个双端输入、单端输出、具有高 差模放大倍数和抑制温度漂移能力的放大电路。运算放大器可用上图所示的符 号来表示，它有5个引出脚，其中1、2为两个信号输入端，5、4为正、负电源 端，3为输出端。2为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相 位相反；1为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位一样. 它在电路图中可构成反向比例运算电路。2、根本OCL电路原理VCC111 冲T19 jVCC2原理分析：在上图的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

5、弦波。当ui0时，T1管导通，T2管截止，正电源供电，电 路为射极输出形式，uoui.当ui0V 且逐渐增大时，T2管截止，当Ui0V且逐渐减小时，T1管截止。这样，即使 Ui很小，总能保证至少有一只晶体管导通，因而消除了交越失真。3、总电路图根据以上分析和设计，得初步的总电路图如下:VCC20四、电路参数确定1、电源电压确实定：（1）交流电源200mV由示波器提供。（2）直流电源电压的计算：电源电压的上下，决定着输出电压的大小，而输出电压又由输出功率决 定，所以指标给定了输出功率，即可求出电源电压：所以输出电压最大值Vom=V2P0RL= V2X5X20=14.14V当输出电压为最大值时，T

6、1、T2接近于饱和，考虑到T1、T2的饱和压降及发射极电阻上的压降等因素，电源电压必须大于 V ，他们之间的关系为 omV二耳V ，一般取耳=0.60.8 .om CC本次 设计取n =0.8,这样，Vcc二Vom/0.8=14.14/0.8=17.7V ,那么 取电压 Vcc=18V,-Vcc=-18V.2、 电路中各参数确实定当电源电压Vcc确定后，T1和T2承受的最大电压为VCEmax=2 X 18=36V.功率管的饱和压降Vces0.5 OhmP T27401S Ria 10 k 曲 8勺RL2u uhm用万用表测得其输入电压的有效值13 Multime-ter | 3 I199.4

7、nW曰Settings |irnVMF 匚 A nhm3、输入和输出波形用示波器测量输入和输出波形，将示波器A、B通道分别接到信号发生器 输出端和U0端，得波形如以下列图：74、波特图仪通频带用波特图仪测量通频带的结果如上图所示，那么得到其上限频率和下限频率分别为:匚=84.63円乙站=12.48乙5、元器件明细表元器件代号名称型号备注U1四运算放大器LM1877放大024V 2WT1三极管2N3094通用 60V 0.2AT2三极管2N5401音频放大0.6AD1二极管1N4001整流低频50VD2二极管1N4001整流低频50V8此外，还用到电阻 11 个，电容2 个，信号发生器 1 个，

8、波特图仪 1 个，示波器 1 个。6、相关说明电路用EWB或M ultisi m进展仿真调试时，在工作界面上画出上面的总电路 图，并标好参数值，注意不要弄错，进展调试和性能测试时，要注意元器件的 使用，信号发生器和波特图仪的接点参数要正确。七、总结与体会为期一个星期的课程设计，让我对模拟电子技术有了更进一步的熟悉和了 解，也让我知道我们课本上的知识在实际中怎么应用，怎么去操作。尽管在实 际中操作起来很困难，我还是抑制了。它和课本上的知识有很大联系，但又高 于课本，一个看似很简单的电路，要动手把它设计出来就是比拟困难的。这就 要求我们要把课本上所学到的知识和实际联系起来，同时通过本次电路的设 计

9、，不但稳固我们所学的知识，也使我们把理论与实践从真正意义上结合起 来，增强了学习的兴趣，考验我们借助互联网络搜集、查阅相关文献资料，和 组织材料的综合能力。一开场，我刚拿到这个题目时觉的它还算简单，但是等到实际操作的时候 很多问题就出来了。但在教师的指导下，我结合课本和上课时教师讲述的知 识，大量的查阅资料，慢慢的开场一点一点的有了解题的思路。对它的兴趣也 是越来越深，那种自己实际设计制作的快乐感觉是不曾有过的。虽然快乐但课 程设计的过程也是艰辛的，不过收获也是巨大的。它不但加深稳固了对已有的 知识的理解、认识和实际操作能力；而且因为这次课程设计确实在某些方面存 有一定难度，这对我们来讲都是一

10、种锻炼，培养了我们自学、查阅搜集资料的 能力；再有，计算操作过程中，我们曾经面临过失败、品味过茫然，但是最终 我们还是坚持下来了，这就是我们意志、耐力和心灵上的胜利，在今后的日子 里，它必将成为我们的珍贵财富。通过这次的课程设计，我深刻体会到了自己知识的匮乏，原来自己所学的 东西只是一个外表性的，当然这次设计也使我学到了许多书本上学不到的东 西，理论联系实际是我们学习中不可缺少的必要环节。养成能吃苦能耐劳的良 好习惯，和坚持不懈的品质是我们新时代大学生所必备的，还有同学之间相互 帮助、鼓励也是值得发扬的。在以后的学习和生活中，我会更加的努力去做好 每一件事，我相信只要我不放弃，只要我坚持下去就会成功。八、参考文献及资料1.?模拟电子技术根底?第四版华成英、童诗白主编，高等教育，20062.?模拟电子技术根底?（第四版）习题解答华成英主编，高等教育。9