OTL音频功率放大器

课程设计说明书

课程设计名称： 模拟电路课程设计

课程设计题目： OTL音频功率放大器

学 院 名 称： 信息工程学院

专业： 通信工程 班级： 090423

学号： 09042324 姓名： 王礼坊

评分： 教师： 李忠民

20 11 年 3 月 29 日

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摘 要

功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL（扬声器）提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出的信号的非线形失真尽可能的小，效率尽可能的高。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。本文设计的是一个 OTL 功率放大器，该放大器采用LM386音频放大器芯片，LM386音频放大器电路是最常用到的音频功率放大电路，LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调整、电压范围大、

外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器，广泛应用于录音机和收音机之中。其次本次

实物产品采用PCB印制电路板制作（单面板）使其性能良好满足设计要求和外表美观。

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目 录

1.

设计要求 .............................................................................................................................. 4

2. 1、方案论证与对比............................................................................................................ 4

1.1、总体方案设计 ...................................................................................................................4 1.2方案一 .................................................................................................................................5 1.2 方案二 ................................................................................................................................6 1.3 两种方案的对比 .................................................................................................................5

2.单元电路设计与参数计算..................................................................................................... 6

3 安装与调试 ...............................................................................................................................7 4性能测试与分析. .......................................................................................................................8

4.1电路理论计算值………………………………………………………………………………………8

4.2误差分析 .............................................................................................................................9

5. 结论与心得 ........................................................................................................................... 9 6、参考文献 ............................................................................................................................ 10 7、附录 .................................................................................................................................... 44 附录A元件清单 ..................................................................................................................... 44

附录B 原理图 ........................................................................................................................45

附录Ｃ：相关芯片的结构和资料………………………………………………………………… ．．46

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OTL功率放大器设计

设计要求

1.设音频信号为vi=10mV, 频率f＝1KHz; 2.额定输出功率Po≥2W； 3.负载阻抗RL=8Ω； 4.失真度γ≤3%；

1、方案论证与对比

1.1、总体方案设计

1. 设计思路

功率放大器的作用是给负载RL提供一定的输出功率，当RL一定时，希望输出功率尽可能大，输出信号的非线性失真可能小，且效率尽可能高。

由于OTL电路采用直接耦合方式，为了保证电路工作稳定，必须采取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OTL功率放大器应由输入级、推动级和输出级等部分组成。

2. OTL功放各级的作用和电路结构特征

1) 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。

2) 推动级的作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，可采用带集电极有源负载的共射放大电路，其静态偏听

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偏信置电流比输入级要大。

3) 输出级的主要作用是级负载提供足够大的输出信号功率，可采有由复合管

构成的甲乙灯互补对称功放或准互补功放电路。

此外，还应考虑为稳定静态工作点须设置直流负反馈电路，为稳定电压放大倍数和改善电路性能须设置交流负反馈电路，以及过流保护电路等。电路设计时，各级应设置合适的静态工作点，在组装完毕后须进行静态和动态测试，在小型不失真的情况下，使输出功率最大。动态测试时，要注意消振和接好保险丝，以防损坏元器件。

1.2方案一

完全分立元件阻容耦合多级放大器设计

图1－1 方案一结构框图

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C相关芯片结构图和资料

LM386的特性

LM386的外形和引脚的排列如上图所示。引脚2为反相输入端，3为同相输入端；引脚5为输出端；引脚6和4分别为电源和地；引脚1和8为电压增益设定端；使用时在引脚7和地之间接旁路电容，通常取10μF。

静态功耗低,约为4mA,可用于电池供电。 工作电压范围宽,4-12V or 5-18V。 外围元件少。

电压增益可调,20-200。 低失真度。

LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器,主要应用于低电压消费类产品。为 使外围元件最少,电压增益内置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容,便可将电压增益调为任意值,直至 200。输入端以地位参考,同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,在6V电源电压下,它的静态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用于电池供电的场合。

UA741的特性

UA741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。

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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芯片引脚：1和5为偏置(调零端)，输入端，4接地，6为输出，7接电源 8空脚

为正向输入端，为反向17

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