第1个回答 2019-06-21
1.
功率放大级电路设计当功率放大器以
的满功率不失真输出时,输出电压的幅度为
为留有充分的余地,取
.由此可以计算功率放大器的总电压增益
,即用分贝表示,
功率放大级电路可直接选用集成功率放大器,也可以选用分离元件来组成,但是由于集成功率放大级的调节往往达不到目的,故选用由分离元件晶体管组成的功率放大电路,电路图如下所示：其中
、
组成差分放大器，如果电路的参数完全对称则电路具有很高的共模抑制比，可以克服由温度变化引起的静态工作点的漂移。晶体管
组成电压放大器，为末级功率放大电路提供驱动电压。晶体管
、
、
、
组成末级功率放大电路，输出端为互补对称的OCL电路。这3级之间采用直流耦合，并引入直流负反馈，电压增益为反馈电阻决定，即
。反馈支路并联电容
可以减小高频自激。（1）
末级功率放大电路
本设计的技术要求：在额定功率下，输出的正弦波信号的非线性失真系数
3%，效率
55%，所以末级功率放大电路工作在甲乙类比较好。因为工作在甲类状态，虽然非线性失真系数小，但效率较低，一般小于50%；如果工作在乙类状态，虽然效率高较高，但输出波形，容易产生交越失真，达不到非线性失真系数
3%的要求。上图中二级管
、
、
和电位器
是用来调整电路的工作状态的。静态时，调节电位器
，使A，B间的电压为2.8.V，即近似等于晶体管
、
、
、
的be结电压之和。晶体管
、
、
、
静态时外于微导通状态，O点对地的电压应为0V，从而克服交越失真。
采用+
、-
双电源供电，由上面计算可得，输出电压的幅度为+20V，则
+20V，为留有余地，选+
=24V，-
=-24V。功率输出晶体管
、
选用一对大功率互补对称的场效应晶体管2N3055和MT2955。其特征频率
，耗散功率
20W，选
>50。驱动管
、
也是一对互补对称的晶体管，其特征频率
，耗散功率
500mW，选
>80。（2）
电压放大电路
电压放大电路给末级功放提供驱动电压
，晶体管
构成；静态工作点由电阻R4、R8、R9决定，取集电极电流
为6mA左右。电容
是高频电压负反馈支路，防止高频自激。（3）
差分放大器电路
差分放大器电路由晶体管
、
构成。选择差分放大器电路作为功率放大级的前级，主要是为了提高电路的抗干拢能力。电路的静态工作点由电阻R6和
及R2和
等决定，差分对管的集电极电流通常取1mA左右。2．前置放大级电路设计前置放大级电路的主要功能是将5mV~700mV输入信号不失真地放大到功率放大级所需要的1.4V输入信号。因此，需要解决两个问题:一是本级400倍的电压放大倍数和带宽BW>50Hz-10KHz的矛盾;二是对5mV-700mV范围内的信号,都只能放大到2V。以满足额定输出功率Po
20W的要求。对于前者，可以采用二级放大器，因为放大器的增益带宽积是一个常数，第级的增益减小，带宽就可以提高。对于后者，可以设计一个音量控制电路或自动增益控制电路，使功放级的输入信号控制在2V左右。根据以上思路，设计的前置放大级电路如下图所示。其中，NE5532是一个双运放集成运算放大器，可以有来构成
，
二级放大电路。其主要性能参数如下：增益带宽积10MHz，转换速率为9V/
，共模抑制比100
，输入电阻300k
。设前置放大器的
增益为:对于幅度为5
mV~700mV的输入信号，
的输出幅度为100mV~14V
。选电源电压+
=24V，-
=-24V。第二级放大器的输入信号的大小由音量控制电位器进行控制。设
的增益为对于100mV的输入信号，不经过电位器
衰减，直接由
放大至2V；对于大于的100mV信号，则调节音量控制电位器
先进行衰减后再放大，使得
经放大后的信号的幅度也为2V，以满足功率放大级输出额定功率
的要求。3．方波发生器电路设计
方波发生器电路的功能：一是要将信号源输的1000Hz正弦波变为正负极性对称的方波，且
=200mV；二是方波信号要经过放大通道进行放大，使输出达到额定功率
。此外，还要满足方波波形成参数的要求