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1、 电子系统设 题目:低频功率放大器院系:信息工程学院专业:电子信息科学与技术姓名:学号指导老师: 低频功率放大器学号:031041016 姓名:彭福 专业:电子信息0310410班摘要:设计低频功率放大器,带宽20Hz-20KHz,输出功率0.5w效率为65%,输出无明显的波形失真。用multisim仿真(打印出仿真设计报告)。搭建电路系统,测试设计主要参数。关键词:集成运算放大器,仿真。一、系统方案与论证 方案一:采用三极管搭建,由于题目要求功率放大,因此采用两级放大,第一级电压放大,采用普通的共射级放大电路,第二级放大采用典型的甲乙类互补推挽式功率放大电路,两个三极管交替工作,以达到功率放
2、大的目的。 电路图如图所示:方案二:全部用集成运算放大器搭建。第一级电压放大和第二级功率放大。要达到功率放大的 要求,首先得将电压放大,然后在进行功率放大。电压放大采用普通的电压放大集成芯片NE5532,而功率放大则采用典型的功率放大集成芯片TDA2030。两级用电容隔离。如下图所示:二、 理论分析与计算方案一:首先分析题意可算的负载8两端电压为:VR=2v(有效值),再根据工作效率为65%,后级功率放大我选择乙类双电源互补对称功率放大电路如上图所示,其中根据乙类双电源互补对称功率放大电路知识可得V7VR=2v。再根据信号源VS=100mv(幅值),可推得增益放大应为28倍左右。前级共射级放大
3、电路的已知条件:Av=28,Ri大于1k,R0小于3k,Vcc=12V.设计增益放大步骤:1. 确定直流通路,算得静态工作点ICQ=1.12mA(一般值率大于增益值取为30)=10Ib ,Rb2=47.2k,取标称值47k,并用一个20k的固定电阻和一个100k的可变电阻串联而成,Rb1=23.34k ,取标称值24k,Re= 2k。电容值分别为上图所示。由于三级管在实际工作中不稳定,受外界干扰大,因此不予采用。方案二:首先分析题意可算的负载8两端电压为:VR=2v(有效值),再根据工作效率为65%,功放我选择功耗不较低的TDA2030.它的PDF文档的参考资料图为: 可知增益放大在30倍左右
4、,基本上就满足题意,所以前级增益控制只需要控制增益即可。由于输入的一般是语音信号,所以前级选择对语音信号处理比较好的NE5532放大器。图中NE5532放大器与TDA2030放大器之间的电容起隔离直流的作用,滑动变阻器起微调电压增益的作用,电压旁边的0.01uf的电容起防电压干扰的作用,图中的1N4001二极管起保护TDA2030中的三极管的。因此选择此方案。三、测试仪器功率计、信号发生器、万用表、示波器四、测试结果与分析1.测试结果 测试指标理论值测试值输出功率0.5W508.551mW最大截止频率20.00kHz21.07Hz最小截止频率20Hz7.35Hz效率65%74.4%各图形如下图所示:1,通频带为7.35Hz-21.07kHz2,输出波形3,输出电压2.013V4,输出功率508.551W输出效率=508.551/683.574.4%2. 分析 从整个设计的要求和测试的数据来看,各参数指标基本上达到了题目的要求,但是存在一些问题。五 总结 这此的设计可以说比较简单,但是也有一些难点,就是输出效率的问题,在设计的过程中,查阅了相关的书本和咨询了老师,自己存在许多知识性问题,知识掌握不牢,动手能力不强,虽说这是一次软件射级实验,但是我也学到了很多东西。不仅要牢固掌握书本上的知识,还要加强自己的动手能力,今后会在这方面加强。总的来说,本次的设计能够达到题目要求。