低頻功率放大器

1、低頻功率放大器實驗任務(wù)：設(shè)計具有弱信號放大能力的低頻功放，Ui 5mv700mv RL=8歐姆時1)額定輸出功率P0庫10w2) BWt(5010000)Hz3)在PORT和BW內(nèi)非線性失真系數(shù)W3%4) POR下效率仝55%5)輸入接地，RL=8歐姆上交流功率W10mW6)增益可調(diào)或增加自動增益控制分析：因額定輸出功率PO矗10W且負載R=8Q，則由2PIR=及2/PUR=M知輸出電壓有效值U9V,峰值Um=2l12.7V，而電流的有效值I1.12A,峰值U m=2l1.58A。輸入信 號的電壓的有效值為5mV電壓至少要放大9V/5 mV=1800倍，在此我們采用兩級放大，依 照題目要求，第

2、一級采用差分放大，第二級采用共射放大。輸出級使用的是乙類功放電路， 前級的放大后輸出的電壓經(jīng)過此功放會有一定的衰減， 高一點。由于互補乙類功放電路存在著交越失真的問題， 消除它?？傮w的設(shè)計原理框圖及電路圖分別如下所示：因此放大電壓的倍數(shù)要稍微比要求的 因此采用兩個電阻及一個三極管來共射電路*SlK亠収各部分電路參數(shù)計算：(1)電源設(shè)定：要求輸出電壓峰值為13V,又因有一定的電壓損耗，最終設(shè)置為土18V.(2)互補乙類功放部分：用復(fù)合管組成的互補乙類功放電路,電阻2R和16R起著限制輸出電流，吸收TIP31C和TIP32C的BEV值隨溫度變化的作用，其值太小不能對溫度的吸收又太高的期望，但是，

3、該發(fā)射極電阻ER一增大，因發(fā)射極電阻的壓降，能夠輸出的最大電壓就下降，所以ER不能太大，是負載的1/10以下，通常只有數(shù)歐，在此，取2R=16R=500nffi。在輸出部分加一個1000uF電容，起到隔直通交的目的，與負載形成高通濾波器。(3)避免交越失真部分：因要求輸出電流的峰值為1.58A，而TIP31C的電流放大倍數(shù)3=20,所以流進前級的TIP31C基極的交流信號電流的峰值為1.58/20/20=4mA,因此流過8R的直流電流CI應(yīng)大于4mA,但也不能太大，在此選取為100mA設(shè)流過Tr5集電極的電流為20mA,Tr5的電流放大倍數(shù)3=200,則基極電流為0.1mA，因此可設(shè)流過3R和

4、9R的電流為2mA,因Tr5的beU=0.7V,則9R=0.7V/2m A=350Q，要使TIP31C與TIP32C處于微導(dǎo)通則3R和9R兩端的電壓至少為1.4V,3R+9R=1.4V/2mA=700Q, 9R=700-3R=350Q,因此選擇9R為1KQ的電位器。(4) 共射放大電路部分：因要求電壓輸出的峰值為12.7V，定Tr4的集電極電壓為1V,則8R=(20-1)V/100mA=190 Q ,定Tr4的電壓放大倍數(shù)為30,貝U 10R= 8R/306 Q ,設(shè)Tr4的發(fā)射極電壓為2.5V,則10R+17R=2.5V/100mA=25Q,可得17R=20Q, 22R兩端的電壓為2.5V+

5、0.7V=3.2V, 23R和18R兩端的電壓就為36V-3.2V=32.8V,貝U 22R:（23R+18R =3.2:32.81:10，假定22R=680Q, 則23R+18R=7 ,取18R=2KQ, 23R為10KQ的電位器。Tr4的基-集電極加一個100pF電容 是為了防止自激震蕩。C8是耦合電容。（5） 射級跟隨器部分：射級跟隨器與差分放大直接耦合，射級跟隨器的輸出電阻盡量小，因為從差分輸出電壓峰峰值只有1V,19R沒有多大的影響，故設(shè)置為680Q,電容C6是為了避免自激震蕩。（6） 差分放大部分：該部分電路是鏡像恒流源差動放大電路。假定恒流源提供的電流為2mA令5R=1 ,15R

6、=100KQ,恒流源三極管3=200,算得7R=7.5 KQ，放置電位器為20 KQ的1R,調(diào)節(jié)電位器使電壓放大70倍 即輸出電壓峰峰值為1V.設(shè)置4R為10 KQ.實驗調(diào)試中遇到的問題：1.在射級跟隨器時出現(xiàn)了自激震蕩。解決辦法：并在該三級管的基一集電極之間接一個容值為100PF的小電容，通過電容的相位補償作用克服震蕩。2.電壓放大時波形失真。解決辦法：改變參數(shù)，調(diào)整靜態(tài)工作點。3.電流太小時，如果加入8歐姆的負載時，電流瞬間被拉下變?yōu)榱?，這是因為靜態(tài)電流太小，當加入交流時，在一段時間，功率管不能導(dǎo)通。解決辦法：調(diào)大靜態(tài)電流，但不能太大，太大也會導(dǎo)致飽和失真，只要大于指標所需電流的幅值的一點

7、就可以了。4.在示波器上顯示時，波形為失真，然而波形會一直往下沉。原因是示波器未設(shè)置好。 解決辦法：將示波器設(shè)置成交流耦合。實驗心得：在做功率放大器實驗里，確實遇到了很多的問題，讓我感受最深的就是自己的理論知識 太缺乏，感覺自己以前所學(xué)的真的很不夠用。從三極管的基本結(jié)構(gòu)到最基本的共集、共射電路的計算，從弄懂乙類功率放大電路的基本結(jié)構(gòu)到設(shè)計它的放大參數(shù)，這些知識的匱乏都驅(qū)使著自己將模電的知識再鞏固一遍，即使是這樣有時都不知道如何入手，尤其是在剛剛遇到自激震蕩的時候，本就對這個概念不是清楚的我們，想要去消除它，確實挺困難的，但我們 并沒氣餒，我們總是不斷地查資料，不斷地嘗試，采用各種消除自激震蕩的

8、方法，如簡單的滯后補償、RC滯后補償、密勒補償?shù)鹊?，最后都以密勒補償（在基極與集電極之間接一個 電容）的方法解決了。從這次的實驗中，我們感覺收獲蠻大， 每一次的嘗試都燃燒出了新的希望，多少次的參數(shù)的調(diào)試，5、6次的電路重裝，有時結(jié)果或許一樣，但我們排除了不一樣的可能，積累著失敗，我們離成功一步步的靠近。總結(jié)這次的實驗，確實出現(xiàn)了蠻多的問題，走了不少的彎路。還有就是我們計算出各個參數(shù)后不是直接焊板子，而是一直用multisim軟件進行仿真，不久之后才明白仿真對于模擬電路沒有太大的作用，應(yīng)該直接焊 出板子然后再對電阻進行微調(diào)以此達到所需的要求。在焊板子的時候首先要想好總體的布 局，否則到后來就不好檢測電路的連接是否正確，