电子技术基础课设-功率放大器

合并式音频功率放大器一、实验目的1、培养对所学知识的综合运用能力，能自行组织资料并完成设计一种合并式音频功率放大器。2、培养动手实践能力，能够熟练地操作EWB软件。3、能够整机调试并运行所设计的电路。二、实验内容1、按照要求自行设计合并式音频功率放大器，前置级采用741集成运算放大器。2、先设计一个音频功率放大电路并能在EWB环境下运行调试，以及给出运行结果。3、利用已调试运行的音频功率放大电路设计一个合并式音频功率放大器，要求能够放大声音信号。4、模拟运行音频功率放大器，并给出结果。5、实验要求：单声道音频功率放大器输出功率Po1W；失真度0.05。三、实验电路图1、音频功率放大电路此电路图为合并式音频功率放大器一部分2、合并式音频功率放大器四、管脚说明1、741集成运算放大器1—Offsetnull15—Offsetnull22—Invertinginput6—Output3—Non-invertinginput7—Vcc+4—Vcc-8—N.C.2、晶体管说明3、1N4148二极管参数正向电压（Vf）最大:1V时间（trr）最大:4ns电流（Ifs）最大:500mA针脚数:2总功率(Pto)t:500mW最大正向电流,If:200mA结温(Tj)最高:200°C4、主要元器件：741集成运放器两个、9014NPN晶体管两个及9015PNP晶体管四个、1N4148二极管四个、导线及电阻若干五、实验原理及工作原理图音响设备是实用广泛的电子产品，其中的电路就是音频功率放大器。由于功能和性能的不同，电路结构有所不同。本次课设给出了一种设计思路。其原理框图如下：品名极性管脚功能参数9014NPNEBC低噪放大50V0.1A0.4w150MHZ9015PNPEBC低噪放大50V0.1A0.4W150MHZ话筒输入话筒放大音量线路输入前置级总音量推动功放一十3142857687643215一十话筒将声音转变成电信号，该信号很弱（约为几毫伏）需要经放大器放大到数十毫伏。线路输入是从收录机、电唱机等提取的信号，一般该信号较大（几十到一百毫伏）。可直接将这两种信号混合，利用集成运放器的双运放性能，一个将前置级放大，另一个充当OCL的推动级。最后经过音频功率放大器将声音信号放大后通过扬声器播放。六、电路仿真与问题思考1、音频功率放大电路的调试与运行结果首先调试放大电路，输入信号为0.5V1HZ/0Degr，运行结果如下:部分运行保留结果说明如下Oscilloscopedatafor音频功率放大电路.ewbTimebase:0.5secondsperdivisionTimeoffset:-0.115secondsChannelAsensitivity:0.5voltsperdivisionChannelAoffset:0voltsChannelBsensitivity:5voltsperdivisionChannelBoffset:0voltsChannelAconnected:yesChannelBconnected:yesColumn1time(seconds)Column2channelAvoltageColumn3channelBvoltageTimeChannelAChannelB-------------------------------------------1.250000000000e-01-5.2760e-011.0518e+011.875000000000e-01-6.6825e-011.3338e+012.500000000000e-01-7.0717e-011.3857e+013.125000000000e-01-6.3844e-011.2748e+013.750000000000e-01-4.7252e-019.4270e+004.375000000000e-01-2.3468e-014.6890e+005.000000000000e-013.8885e-02-7.8273e-015.625000000000e-013.0652e-01-6.1174e+006.250000000000e-015.2748e-01-1.0541e+012、合并式音频放大器的调试与运行结果模拟话筒输入信号为：10mv20KHZ/0Deg模拟线路输入信号为：10mv50HZ/0Deg部分运行结果说明：Oscilloscopedatafor合并式音频功率放大器.ewbTimebase:0.01secondsperdivisionTimeoffset:-0.0155secondsChannelAsensitivity:0.01voltsperdivisionChannelAoffset:0voltsChannelBsensitivity:20voltsperdivisionChannelBoffset:0voltsChannelAconnected:yesChannelBconnected:yesColumn1time(seconds)Column2channelAvoltageColumn3channelBvoltageTimeChannelAChannelB-------------------------------------------0.000000000000e+001.0002e-032.3472e+003.125000000000e-061.0141e-032.3430e+006.250000000000e-061.0279e-032.3387e+009.375000000000e-061.0417e-032.3349e+002.950000000000e-031.1881e-025.6257e+002.953125000000e-031.1889e-025.6260e+002.971875000000e-031.1934e-025.6523e+002.975000000000e-031.1941e-025.6630e+002.978125000000e-031.1949e-025.6745e+002.981250000000e-031.1956e-025.6858e+002.984375000000e-031.1964e-025.6962e+002.987500000000e-031.1971e-025.7050e+00说明：根据运行调试结果得：话筒输入信号：频率响应100KHZ输入电压50mv线路输入信号频率响应30HZ输入电压10mv最大不失真的电压临界值为50mv/10mv七、注意事项1、电路中设置了两个滑动变阻器，分别为调节话筒及前置级相对信号的强弱，适当地调节其阻值，便可得到总音量效果。2、输出功率的调试在输入信号端输入正弦波信号，用双踪示波器观测ui,uo的波形，当刚好不出现削波失真时，可得Po（Po=uo^2/RL）值。3、整机频率特性调试当低频截止频率不满足设计要求时，应增大耦合电容值。当高频截止频率不满足时，更换频率高的集成运放。4、如果输出的正弦波波形幅度呈波浪变化（波形周期个数变密），说明低频干扰（噪声），此时应查静噪电容，更换或调整。如果输出的正弦波波形有毛刺（波形周期个数变疏），说明有高频干扰（噪声），应调整高频反馈电容。八、设计总结1、问题描述这次的课设的思路是先整体后局部。按照各级功能及技术要求，首先确定整机电路级数及电压增益分配，而后分别选择设计各级电路元器件及参数。从功放级向前逐级设计。但还是有不足之处；音频的变化范围较小，对电路功能的分析有不够详细。2、心得体会在做此课程设计的过程中，我学到了许多东西。平时学习过程中遇到的一些不明白的地方，在课设的学习过程中也逐渐的明晰了。总的来说，就这次模拟电路的设计，我觉得还是有难度的，特别是对电路的调试。当输入不同的正弦信号时，电路输出的正弦信号是千变万化的，期间会出现许多问题。刚开始时，不太懂为什么会出现这些波形，就不停的调试，如改变输入的电压值与频率值，或更改部分电阻值与电容值。在大量的调试后，就慢慢明晰造成这些现象的原因，也逐渐学会如何去调试电路，从而达到开始时设置的实验目的。当完成时，成就感还是挺高的，虽然由于水平有限，东西不是很有质量，但是是自己千辛万苦做出的东西。让我感触最深的是，经过此次课设，我对电子技术基础这门课有全新的理解。之前在学习这门课的过程中，尽管老师多次重点强调它的作用，可概念还是模糊，现在算是领悟到了其的精妙。总之，知识要运用于实际才有意义。【参考文献】《电子技术实验与课程设计》贾更新主编西北工业大学出版社2007《电子技术实验与课程设计》赵淑范王宪伟主编清华大学出版社2009《EDA设计与仿真实践》张秀娟陈新华主编机械工业出版社2002《电子技术基础》吕强主编机械工业出版社2006课程设计（论文）任务书学院专业学生姓名班级学号课程名称课程设计（论文）题目设计要求（技术参数）：设计任务：计划与进度安排：成绩：指导教师（签字）：年月日专业负责人（签字）：年月日主管院长（签字）：年月日