1、四川职业技术学院毕业设计1四川职业技术学院毕 业 设 计题目 ： 低频功率放大器系 别： 电子电气工程系 专 业：电子信息工程技术班 级： 08 级电信 1班 姓 名： 刘海泉 学 号： 081012041010 指导教师： 刘 力 完成时间： 2011年 5 月 四川职业技术学院毕业设计2四川职业技术学院毕 业 设 计 （论 文）任务书电子电气工程 系 电子信息工程技术 专业 3 年 级 1 班学生 刘海泉 学号 081012041010 日期 2010 年 10 毕业设计(论文)题目 低频功率放大器 毕业设计(论文)内容与要求：一、任务设计并制作一个低频功率放大器，要求末级功放管采用分立的
2、大功率 MOS 晶体管。二、要求1基本要求（1）当输入正弦信号电压有效值为 5mV 时，在 8 电阻负载（一端接地）上，输出功率5W，输出波形无明显失真。（2）通频带为 20Hz20kHz 。（3）输入电阻为 600。（4）输出噪声电压有效值 V0N5mV。（5）尽可能提高功率放大器的整机效率。指导教师 四川职业技术学院毕业设计3毕业（设计）论文综合评定表指导教师对毕业设计（论文）的评语：指导教师(签名) 年 月 日答辩小组对毕业设计（论文）的答辩评语：总评成绩：答辩小组负责人（签名） 年 月 日四川职业技术学院毕业设计4学生毕业设计答辩情况记载表论文题目： 班级： 学生姓名： 学号： 指导教
3、师： 答辩时间： 记录人： 姓 名 专业技术职务或职称 签 字答辩小组成员答辩小组提出的主要问题及学生回答问题情况（至少 3 个问题） 答辩小组组长签名：四川职业技术学院毕业设计5目 录1、前言.62、摘要.83、系统设计要求.94、系统方案分析及设计.105、硬件电路设计.126、电压放大电路的设计187、功率放大电路的设计.208、低频功率放大器总图219、整体电路仿真测试结果.2210、参考文献.25四川职业技术学院毕业设计61、前 言功率放大器在家电、数码产品中的应用越来越广泛，与我们生活有着密切关系。随着生活水平的提高，人们越来越注重视觉，音质的享受。在大多数情况下，增强系统性能，如
4、更好的声音效果，是促使消费者购买产品的一个重要因素。低频功率放大器作为音响等电子设备的后即放大电路，它的主要作用是将前级的音频信号进行功率放大以推动负载工作，获得良好的声音效果。同时低频功率放大器有是音响等电声设备消耗电源能量的主要部分。因此设计出实用、简洁、低价的低频功率放大器是一个发展方向。功率放大器随着科技的进步不断发展，从最初的电子管功率放大器到现在的集成功率放大器，功率放大器经历了几个不同的发展阶段：电子管功放 晶体管功放 集成功放。功放按不同的分类方法可分为不同的类型，按所用的放大器件分类，可分为电子管式放大器、晶体管式功率放大器（包括场效应管功率放大器）和集成电路功率发起（包括厚
5、膜集成功率放大器） ，目前以晶体管和集成电路式功率放大器为主，电子管功率放大器也占有一席之地。电子管功率放大器俗称胆机，电子管功放的生产工艺相当成熟，产品的稳定性很高，而离散型极小，特别是它的工作机理决定了它的音色十分温柔，富有人情味，因而成为重要的音响电路形式。四川职业技术学院毕业设计7电子管电路的设计、安装、调试都比较简单，其缺点是输出变压器、电源变压器的绕制工艺稍麻烦，耗电大、体积大、有一定的使用期限。因此在实际使用中有一定的局限性。现在大功率晶体管种类很多，优质功放电路也层出不穷，因此晶体管功率放大器是应用最广泛的形式。人们研制出许多优质新型电路使功放的谐波失真，很容易减小到 0.05
6、%一下。场效应管是一种很有潜力的功率放大器件，它具有噪声小、动态范围大、负温度特性等特点，音色和电子管相似，保护电路简单。场效应管生产技术还在不断发展，场效应管放大器将有更为强大的生命力。由于集成电路技术的迅速发展，集成电路功率放大器也大量涌现出来，其工艺和指标都达到了很高水平，它的突出特点是体积小、电路简单、新能优越、保护功能齐全等。由于在很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。现今功率放大器不仅仅是消费产品（音响）中不可缺少的设备，还广泛应用于控制系统和测量系统中。然而低频功率放大器已经是一个技
7、术相当成熟的领域，几十年来，人们为之付出了不懈的努力，无论从线路技术还是元器件方面，乃至思想认识上都取得了长足的进步。目前市场上的集成功放产品价格已经很低并且种类也很多，典型的有 LM1875、TDA1521、TDA1514。这些优质功放体积小、性能优越、保护功能齐全、外围电路简单、易制作、易调试。四川职业技术学院毕业设计8最近，一种应用砷化钾 MESEET 制成的功率放大器 MMIC，在移动电话和个人数据终端领域中应用越来越广泛，一片尺寸为 2.53.48 平方毫米的 MMIC 输出功率可达到 1.1W，工作频率达 950MHZ。本文给出一种简单实用、制作成本低廉的实用低频功率放大器的设计方
8、案，并给出实际测试结果。功率放大可由分立元件组成，也可由集成电路完成。由分立元件组成功率放大器，如果进行精心的设计，则在效果和失真方面更优越于集成的，价格方面便宜一点，但如果电路选择和参数设置不恰当时，元件性能就不能很好的表现出来，制作调试比较困难。从电路的简单性和易调性，集成电路更好些。2、 摘 要 本系统采用两只 MOS 配对场效应管组成 OCL 低频功率放大电路，信号失真小，整机功耗低，电路频带宽。采用高性能低噪声集成运放 OP37 担任前置电压放大级和功率驱动激励级，具有较高的电压增益和足够的带宽。四川职业技术学院毕业设计93、 系统设计要求 设计并制作一个低频功率放大器，要求末级功放管采用分立的大功率 MOS 晶体管。基本技术指标:（1）输入正弦信号电压有效值为 5mV 时，在 8 电阻负载（一端接地）上，输出功四川职业技术学院毕业设计10率5W，输出波形无明显失真。 （2）通频带为 20Hz20kHz。 （3）输入电阻为 600. （4）输出噪声电压有效值 Von5mV。 （5）尽可能提高功率放大器的整机效率 4、 系统方案分析及设计设计分析：题目要求输出功率大于 5W，本题是采用 OCL 电路。以三极管的推导为例：（1）放大倍数的确定：P0=Icm/ *(Uom/ )2=1/2*(Icm*Uom)
