OLC放大器设计方法.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流OLC放大器设计方法.精品文档.OLC放大器设计方法1各级电压增益的分配2电源电压的计算2下面是互补管T3和T4的选择以及R3,R4,R5的计算31)、T3、T4的选择。32)、R3,R4的确定33)、平衡电阻R5的确定34)、偏置电路的计算34)、推动级的设计45)、输入级电路的设计56)、反馈支路计算5音调控制电路的设计6信号在低频区72.信号在高频区9设计方法10前置级的设计11电路选择11场效应管共源放大器的设计12源极跟随器的设计12射极跟随器的设计13设计举例13OCL功率放大器设计举例13OLC放大器设计方法各级电压增益的分配a
2、) 根据额定输出功率P0和负载阻抗RL,求出输出电压V0= (V0为有效值)。则整机中频电压增益为Avm=V0/Vi=/Vi由于前置级对输出的噪声电压影响不大,一般增益不宜太高,通常选前置级增益Avm1=510。b) 对音频控制电路无中频增益要求,一般选音频控制电压增益Avm2=1。功率输出级电压增益则可通过控制总增益来确定,若其中频电压增益为Avm3.则要求:Avm1 Avm2 Avm3AvmOLC功率电路通常可分成功率输出级、推动级(激励级)和输入级3部分。电源电压的计算a)、为了保证电路安全可靠,通常使电路最大输出功率Pom比额定输出功率P0要大一些,一般取Pom=(1.52)P0。放大
3、器的最大输出电压Vom应根据Pom来计算:因为考虑到管子饱和压降等因素,放大器的最大输出电压Vom 总是小于电源电压。令,则称为电源电压利用率,一般取值范围为0.60.8,由此可得:式中,Ec为单边电源电压,取得Ec的计算值后,在国家标准扩音机电源电压系列中选取最接近的一种电源。b)、输出功率管的选择输出功率管应满足以下要求:V(BR)CEO2EcICMPCM0.2Pom+I0EC式中,V(BR)CEO为集电极发射级反向击穿电压,B表示反向。单位为V。ICM为集电极最大允许直流电流,C表示集电极,M表示最大。为Ec/RL壁纸的替代符号。PCM为集电极最大直流耗散功率。一般T1、T2射极电阻R1
4、和R2去R1=R2=(0.050.1)RL;Io为静态电流,一般Io为2030mA.在选管子时,T1,T2尽量对称,大功率管亥应考虑散热器的配置。下面是互补管T3和T4的选择以及R3,R4,R5的计算1)、T3、T4的选择。T3,T4分别与T1,T2复合,其承受的最大反相电压均为2Ec,最大集电极电流时T1,T2的最大集电极电流的1/。考虑到T3,T4的静态电流及电阻R3,R4引起损耗和饱和压降的影响,T3,T4的极限参数应满足下列条件V(BR)CEO2EcICMPCM式中,Pclmax为的比值,T3为NPN型,T4为PNP型,并使2)、R3,R4的确定已知T1,T2的输入电阻为ril=rbe
5、1+(1+1)R1, ri2=rbe2+(1+2)R2,大功率管的rbe1 、rbe2一般为10欧姆左右,并且,要让T3的射极电流大部分注入T1的基极。则R3=(510)ril=R43)、平衡电阻R5的确定已知T3,T4分别为NPN和PNP型,电路接法不同,所以两管的输入阻抗不相等,这会使加在两管基极的输入信号不对称,为了让T3,T4基极的输入信号对称,需要加平衡电阻R5以保证复合管输入电阻相等,因此,R5应满足R5=R3/ril。4)、偏置电路的计算已知VB4=VBE3+VBE1+|VBE4|设VBE3= VBE1=|VBE4|=0.7V可得VB3- VB42.1V又因为VCE9=VB3-
6、VB4VBE9设VBE9=0.7V,则=3可得R8=2R9为了保证T9基极电压的稳定,取IR8=(510)ICQ9/。若忽略IR8和Ib3的分流作用,则ICQ9ICQ5(ICQ5的计算见下面推动级的设计),故有,为了调节偏置电压的数值,R8可改用一固定电阻与可调电阻并联,使其并联值等于R8。因为T9对最大电流和耐压要求不高,可选用普通3DG型管。4)、推动级的设计a)、ICQ5的确定推动级为一甲类小信号放大器,为了保证信号不失真,要求:ICQ5一般取ICQ5(210mA,则b)、R6和R7的计算因为T9的偏置电路输出电阻很小,T5的直流负载主要是R6+R7(R7为直流负载,R6为该电路的有效负
7、载),并且VB4-0.7V,由此可得R6+R7=从交流通道来看,R7与RL是相互并联的。R7的值太小会损耗信号输出功率,太大则使R6减小。R6太小会使推动级的增益下降。一般取(R6+R7)/3R720RL确定R7后就可以确定R6.c)、自举电容C1的确定自举电容的取值依据是:在下,其容抗XC1VCE5max=2EcPCMEc*ICQ5一般取PCM=5Ec*ICQ55)、输入级电路的设计a)、差分管工作电流的确定输入级为一差分放大器,差分管T6,T7的集电极电流若太大,会增加管耗,并使失调电压和漂移增大;若太小又会降低电路的开环增益。一般选取IC6=IC7(0.52)mA, IC8=IC7+ I
8、C6,T6,T7的值应高一些,两管的参数应尽量一致。b)、R10,R11和R12的计算式中,VBE50.7V。为了使恒流源T8的工作点稳定,D1、D2的电流应满足IDIB8,IB8=IC8/8,一般取ID3mA,则式中,VD1=VD2=0.7VC)、T6,T7和T8管的选择T6,T7和T8应满足V(BR)CEO 1.2Ec ,PCM5PC=5(IC6EC), 6=7,并且T6,T7和T8的反向电流越小越好。6)、反馈支路计算差分电流引入电压串联负反馈,使其输入电阻提高,因此,基极电阻R15对该级 输入电阻影响很大。一般取R15=1547k另外,要使电录对称,要求R13=R15。由闭环增益Auf
9、1+R13/R14,可得反馈电容C2应保证在fL时,其容抗XC2C3.图c 高音衰减图b高音提升信号在低频区 由于C3的值很小,R4支路可视为开路。反馈网络主要由上半边起作用。并且UA741开环增益很高,放大器输入阻抗也很高,所以(虚地),故R3的影响可以忽略。当电位器W2的滑动块移到A点时,C1被短路,其等效电路如图2所它与图a很相似,可以得到低频提升。现在分析图2所示电路的幅频特性:因为Z1=R1,Zf=所以 (1) (2)则 ,根据前边假设条件:R1=R2=R3=R,RW1=RW2=9R,C1=C2C3,则 =10,= 当时,即信号接近中频时,则有 当=时,则有 当=时,则有7.07 当
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