模电OTL课程设计

1、课程设计 1电子技术模拟电子课程设计模拟电子课程设计课程设计 2 课程设计课程设计时间、地点安排：时间、地点安排： 班级班级周次时间周次时间实验内容实验内容实验教室实验教室自动化自动化L051L051第第1717周周周二（周二（6 6月月2626日）日）上午上午8 8：3030（上车（上车7 7：3030）课程设计课程设计208208自动化自动化052052第第1717周周周二（周二（6 6月月2626日）日）上午上午1010：0000（上车（上车9 9：0000）课程设计课程设计208208生医生医L051L051第第1717周周周二（周二（6 6月月2626日）日）下午下午2 2：0000

2、（上车（上车1 1：0000）课程设计课程设计208208生医生医052052第第1717周周周二（周二（6 6月月2626日）日）下午下午3 3：3030（上车（上车2 2：3030）课程设计课程设计208208课程设计 3一、一、具有推动级的具有推动级的标准互补功率放大电路标准互补功率放大电路1、电路构成、电路构成T1推动级，推动级，又叫激励级，又叫激励级，甲类工作状态甲类工作状态.T2、T3构构成成OTL互补互补功率放大电功率放大电路路,甲乙类工甲乙类工作状态作状态.课程设计 4C3作用：电路工作用：电路工作时，减少交流作时，减少交流信号的损失。信号的损失。调节调节Rp1使使UK =Vc

3、c/2。 通过对通过对Rp2的调节（的调节（ Rp2产生的电压发生变化），产生的电压发生变化），保证保证T2 、T3的正常工作，的正常工作，消除电路的交越失真。消除电路的交越失真。课程设计 52、工作原理、工作原理输入信号输入信号ui 经经T1放大后，经放大后，经T2、T3功率放大。功率放大。 ui 的正半周的正半周uo1负半周负半周T3导通导通ui 的负半周的负半周uo1正半周正半周T2导通导通T2和和T3轮流导通，保证输出有完整的电压波形。轮流导通，保证输出有完整的电压波形。课程设计 6推动级推动级NPNPNP二、二、OTL电路电路准准互补对称功率放大器互补对称功率放大器1、电路构成、电路

4、构成1）T2、T4和和T3、T5 分别构成复合管分别构成复合管-组组成互补对称电路称为成互补对称电路称为准互补对称电路，以准互补对称电路，以提高晶体管的电流放提高晶体管的电流放大倍数大倍数 ，其放大倍，其放大倍数近似等于两个单管数近似等于两个单管放大倍数的乘积。放大倍数的乘积。 课程设计 7减小减小穿透穿透电流电流R8(R9)RL 复合管的出现，复合管的出现，使电路的穿透电流使电路的穿透电流增大，增大，为此加电阻为此加电阻R6、R8和和R7、R9以以减小复合管穿透电减小复合管穿透电流，提高电路的稳流，提高电路的稳定性，且要求定性，且要求R8RL。课程设计 8消除消除交越交越失真失真 2）通过对

5、）通过对Rp2的的调节（调节（ Rp2产生的电产生的电压发生变化），给后压发生变化），给后面的功放管提供合适面的功放管提供合适的偏置电流，保证的偏置电流，保证T2 、T4和和T3、T5 的的正常工作，克服交越正常工作，克服交越失真。失真。课程设计 93）C3用来旁用来旁路路Rp2两端的两端的交流成分，使交流成分，使加到两个复合加到两个复合管的基极激励管的基极激励信号电压相等。信号电压相等。课程设计 10 4）调节）调节Rp1使使UK=Vcc/2， 且且Rp1具有具有电压负反馈的作用，可电压负反馈的作用，可以提高以提高K点的直流电位点的直流电位的稳定性，又有交流负的稳定性，又有交流负反馈的作用，

6、以改善非反馈的作用，以改善非线性失真，降低输出电线性失真，降低输出电阻和输入电阻。阻和输入电阻。调节调节Rp1使使UK=Vcc/2课程设计 115）R1提高电路提高电路的输入电阻。的输入电阻。课程设计 126）R2、C2组成自举电路。组成自举电路。提高输入信号负提高输入信号负半波的输出幅度半波的输出幅度；其作用避免；其作用避免ui足够大时，足够大时，T2饱和，限制饱和，限制IB2的增加，从而限制的增加，从而限制uo的增的增加。所以其作用最终是使功率放大电器的加。所以其作用最终是使功率放大电器的输出电压幅度增加，从而获得较大的输出输出电压幅度增加，从而获得较大的输出功率。功率。 （参见实验讲义（

7、参见实验讲义p62）课程设计 132、工作原理、工作原理输入信号输入信号ui经经T1放放大后，经大后，经T2、T4和和T3、T5功率放大。功率放大。 ui 的正半周的正半周uo1负半周负半周T3、T5导通导通ui 的负半周的负半周uo1正半周正半周T2、T4导通导通T2、T4和和T3、T5轮流导通，保证输出有完整轮流导通，保证输出有完整的电压波形。的电压波形。课程设计 143、电路的重要指标及测量方法：、电路的重要指标及测量方法：（1）最大输出功率）最大输出功率 Pom理论上最大理论上最大输出功率：输出功率：LCESCCLomomRUVRUP2)21(22实际测量最实际测量最大输出功率：大输出

8、功率：LomomRUP2课程设计 15（2）直流电源消耗的平均功率）直流电源消耗的平均功率 Pv：oMLLCESVPR)Vcc(R)UVcc(VccP4212212122理想情况下理论计算理想情况下理论计算实际测量实际测量IoVccPV课程设计 16（3）效率）效率（4）输出功率）输出功率 Pom时，晶体管的管耗时，晶体管的管耗PTVomPPomVTPPP课程设计 17OTL功率放大电路设计方法功率放大电路设计方法 OTL音频放大器是一种典型的多级放大电音频放大器是一种典型的多级放大电路。它包含了多种电子器件和基本电路形式。路。它包含了多种电子器件和基本电路形式。完成它的设计，可以得到较全面的

9、训练。完成它的设计，可以得到较全面的训练。OTL音频放大器主要由三部分组成：音频放大器主要由三部分组成：ui前置级前置级音频控音频控制电路制电路OTL功放功放课程设计 18前置级：前置级：主要是同信号源阻抗匹配，并有主要是同信号源阻抗匹配，并有一定的电压增益。一般要求输入阻抗高，一定的电压增益。一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，为后级提供具有一定信噪比输出阻抗低，为后级提供具有一定信噪比的信号电压。的信号电压。音频控制电路：音频控制电路：主要实现高低音的提升和主要实现高低音的提升和衰减。衰减。OTL功放功放：将电压信号进行功率放大，保将电压信号进行功率放大，保证在扬声器上得到不失真的额定功率。证

10、在扬声器上得到不失真的额定功率。课程设计 19设计设计OTL音频放大器，一般给出以下指标音频放大器，一般给出以下指标要求：要求：额定输出功率额定输出功率Po（或最大输出功率（或最大输出功率Pom ）负载阻抗负载阻抗 RL频率响应频率响应 f L f H音频控制音频控制 f LX 、 f H X 处提升和衰减量（处提升和衰减量（dB) )失真度失真度 输入灵敏度（注明输入阻抗），以及稳定度、输入灵敏度（注明输入阻抗），以及稳定度、噪音电压的要求。噪音电压的要求。课程设计 20设计设计OTL功放的方法和步骤：功放的方法和步骤：1 1、电路的选择；、电路的选择；2 2、确定电源电压；、确定电源电压；

11、3 3、计算功率输出级电路；、计算功率输出级电路；4 4、计算推动级电路；、计算推动级电路；5 5、计算输入级电路；、计算输入级电路；6 6、计算反馈支路；、计算反馈支路；7 7、补偿元件的选取。、补偿元件的选取。课程设计 211、电路的选择、电路的选择 OTL功放电路通常分为：功率功放电路通常分为：功率输出级、推动级（激励级）和输入输出级、推动级（激励级）和输入级三部分。为了完成给定的技术指级三部分。为了完成给定的技术指标，确定电路。标，确定电路。课程设计 221）功率输出级）功率输出级：由：由T2、T4和和T3、T5复合管构复合管构成的准互补对称电路，成的准互补对称电路，以提高晶体管的电流

12、以提高晶体管的电流放大倍数放大倍数，可以得到，可以得到较大的较大的Po。电阻电阻R6、R7、R8、R9，用来减，用来减小复合管的穿透电流，小复合管的穿透电流，增加电路的稳定性，增加电路的稳定性，且要求且要求R8RL。课程设计 23R4、 Rp2保证功保证功率输出管有合适率输出管有合适的初始电流，以的初始电流，以克服交越失真。克服交越失真。课程设计 242）推动级、输入级）推动级、输入级： 采用采用T1构成的普通共射构成的普通共射放大电路。放大电路。 为了扩大输出管的动态为了扩大输出管的动态范围，本级加自举电容范围，本级加自举电容R2、C2， 避免避免ui足够大时足够大时T2饱饱和，限制和，限制

13、Io、Uo 的增加。的增加。 使功率放大电路的输使功率放大电路的输出电压幅值增加。出电压幅值增加。课程设计 25 通过调节通过调节Rp1使使UK=Vcc/2， 且且Rp1具有电压负反馈的作具有电压负反馈的作用，可以提高用，可以提高K点的直流电点的直流电位的稳定性，又有交流负反位的稳定性，又有交流负反馈的作用，以改善非线性失馈的作用，以改善非线性失真，降低输出电阻和输入电真，降低输出电阻和输入电阻。阻。 R1提高电路的输入电阻。提高电路的输入电阻。 C3用来旁路用来旁路Rp2两端的交两端的交流成分，使加到两个复合管流成分，使加到两个复合管的基极激励信号电压相等。的基极激励信号电压相等。课程设计

14、262 2、确定电源电压、确定电源电压一般取最大输出功率一般取最大输出功率Pom=(1.5 2)Po（额定输出功率）（额定输出功率）LomomRPV2电源电压）Vcc(VccVom其中其中为电源的利用率，为电源的利用率，一般：一般：双双电源电源 = 0.6 0.8， 单电源单电源 = 0.2 0.3 。LomomRPVccV21即：课程设计 273 3、计算功率输出级电路、计算功率输出级电路T T承受的最大承受的最大反向电压反向电压集电极最集电极最大电流大电流集电极最集电极最大功耗大功耗课程设计 281）选择大功率管）选择大功率管T4、T5主要考虑三个因素主要考虑三个因素Tce承受的最大反向电

15、压承受的最大反向电压集电极最大电流集电极最大电流集电极最大功耗集电极最大功耗课程设计 29（1）T4、T5承受的最大反向电压承受的最大反向电压 UCEmaxVcc（2）每管最大集电极电流，）每管最大集电极电流，如果忽略管压降，如果忽略管压降， Icmax Vcc/(RL+R8)一般取一般取 : R8=R9=(0.05 0.1)RL如果如果 R8= R9 = 0.5 ，则：则：R8 3IB2max 3IC2max/2一般取：一般取： ICQ1 = (2 10)mA因为因为T1是工作在甲类放大状态，一般要求：是工作在甲类放大状态，一般要求：BVCEO VCE1max = Vcc (最大反向电压）最

16、大反向电压）PCM VCCICQ1 (一般取一般取 5VccICQ1 )课程设计 38(1) 电阻电阻RP1、R3、R5的选择的选择3121BECCCQUVUCESCEQUU11CEQ1CQ1EQUUU 一般取：一般取：ICQ1 = (2 10)mA15CQEQIUR 课程设计 39111BEQEQBQUUUKPBQURRRU3131)21(CCKVU1351/105)1 (PRRR 求得：求得：RP1, R3课程设计 40(2) 电阻电阻R2、R4的选择的选择BEQCCCQUVRRI2214214223120RRRRL求得：求得：R2,R4课程设计 41(3) 电阻电阻RP2的选择的选择34

17、22BEBEBERPUUUU12CQRPII求得：求得： RP2课程设计 42模拟电子课程设计说明书（格式）模拟电子课程设计说明书（格式）封面封面目录：一、设计任务书目录：一、设计任务书 二、电路原理图二、电路原理图 三、电路组成及工作原理三、电路组成及工作原理 四、电路设计计算四、电路设计计算 五、实验数据整理（实验报告）五、实验数据整理（实验报告） 六、收获和体会六、收获和体会见实验指导书见实验指导书参见课程设参见课程设计指导书计指导书课程设计 43任务书：主要技术指标任务书：主要技术指标（1）输出功率）输出功率 Po=0.5w x自动化自动化12 x =1; 生医生医12 x=2 （2）

18、负载）负载RL=115# 8 1=30+学号学号16# 16 1=60+学号学号4= 5=402= 3=50课程设计 44二、设计一压控振荡器（电路输出方波的频二、设计一压控振荡器（电路输出方波的频率正比与输入电压）率正比与输入电压）参考电路：参考电路：P64 图图3-3-3三、设计一直流稳压电源，要求能输出正负电三、设计一直流稳压电源，要求能输出正负电压，最大输出电压为压，最大输出电压为 （-12V+12V）参考电路：参考电路：P69 图图3-3-9四、火灾报警电路四、火灾报警电路参考电路：参考电路：P67 图图3-3-7课程设计 45五、波形发生电路，要求能够输出正弦波、五、波形发生电路，要求能够输出正弦波、方波、三角波。方波、三角波。提