电子技术课程设计报告。
— 音频功率放大器的设计。
上海大学机自学院自动化系。
电气工程及其自动化专业。
姓名：孙叠。
学号：12121700
指导老师：徐美华。
2024年6月26日。
一、 课程设计的目的和要求。
所谓课程设计是指针对某门课程进行的综合训练，是在学完了一门课程后，让学生综合运用本课程所学知识，对某种实用电路进行设计计算，安装调试的工作。
从任务性质来看，课程设计和平时习题及实验有所不同，平时做的习题和实验，其内容较窄，训练目的单一，而课程设计需要综合运用所学知识，联系实际更强，且一般没有固定的答案，需要从实际任务要求出发，通过调查研究、查找资料、方案比较及设计计算等环节以得出设计方案。然后经过实际安装调试，修正理论设计使之完善，达到能实际应用的要求。
课程设计也不同于毕业设计，毕业设计要求学生综合运用各门课程的知识，去解决实际生产开发中的技术问题。因此，比课程设计复杂，课程设计围绕一门课程，题目比较简单，比较定型，一般有章可循。
课程设计的目的：
一、 巩固和加深对本课程基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。
二、培养根据课程需要选学参考书籍，查阅手册和文献资料的，能力。
三、学会对实际电路方案进行分析比较、计算、选取元件、屏幕调试等环节的实施方法。
四、学会运用仪器设备，寻找故障，从中分析解决办法，以使调试电路装置达到技术指标。
五、学会按设计任务书的要求，编写设计说明书。
课程设计的要求和进行方法：
一、 听老师介绍有关课程的设计方法及示范。
二、了解设计任务书的设计要求和技术指标。
三、查阅参考资料、文献和手册，选定初步方案（电路型式），经过计算选取电路元件参数，列出元件清单（名称、型号、数量）。
四、进机房，利用ewb（electronics workbanch）软件对所设计的电路进行模拟、**、调试，根据虚拟实验中发现的问题进行修改电路和元件参数，直到达到要求。
五、编写正式的设计说明书，设计说明书应该包括的内容有：
1、任务书规定的任务和指标要求。
2、所选电路方案的特点及分析说明。
3、单元电路的设计计算和元件选择。
4、电路总图。
5、调试方案（所用仪器、设备、方法步骤等）。
6、实验结果分析（包括测得的实际指标，必要的波形、碰到的故障及排除方法、改进意见、收获体会等）。
7、列出元件清单（名称、型号、数量）。
二、主要技术指标及考核条件。
1. 正弦波不失真功率：大于5w，在频率1khz，负载电阻8ω，示波器观察不出明显失真的条件下考核，相当于输出电压有效值6.325v。
2、电源消耗功率：不大于10w，在上述输出功率条件下考核。
3、输出信号幅度：当输出功率为5w时，要求输入电压的有效值在200mv到400mv之间。在频率1khz、负载电阻8ω条件下考核，相当于电压放大倍数30倍到15倍之间。
4、输入电阻：大于10kω，在频率1khz的情况下考核。
5、频率响应：50hz-10khz,在输出功率5w, 负载电阻8ω条件下考核，并要求在频率响应指标范围的所有频率点上，放大器都输出5w的功率而观察不到明显失真。
6、温度稳定性：维持5w输出半小时，电原消耗功率应保持在10w以内。
7、放大器应稳定可靠的工作，在测试时或当输入线、输出线、电源线移动时放大器不产生寄生振荡。
三、元器件选用范围。
1、二极管。
2cp12以及以下各种三极管和稳压管改做二极管用。
2、稳压管。
2cwcwcwdw7
3、三极管。
dxdgdgcg23(500mw, β80)、
3adzdd15(β>50)、d73-50(β>50)
4、场效应管。
3dj6f5、运算放大器。
a7416、电解电容器。
2200μf/25v
470μf/16v
100μf/25v
100μf/15v
10μf/15v
7、金属膜电容器。
0.47μf、0.1μf、0.047μf、0.01μf
8、瓷片电容器。
4700pf、2200pf、1000pf
9、云母电容器。
470pf、200pf、100pf
10、电位器。
.7k、10k、47k、100 k、470 k
11、线绕电阻。
0.5ω/3w、1ω3w、8ω10w
12、碳膜电阻。
1/8w及1/4w,从10ω~24m的各档e6系列标称值。
四、计算过程。
指标要求：不失真功率大于5w
1、 选择电路形式。
otl功率放大器通常由功率输出级、推动级和输入级三部分组成。功率输出级有互补对称电路和复合管准互补对称电路之分，前者电路简单易行，但由于大功率管β不大，故推动级要求有一定的功率。复合管准互补对称电路优点是大功率管可用同一型号，复合后β较大，推动级只要小功率管就可以了，但复合管饱和压降增大故电源电压要相应高一些，晶体管数目要多一些。
推动级通常是甲类放大，其工作电流应大于功率管基极推动电流，故有一定功率要求。由于推动级电压幅度与输出级相同，通常采用自举电路来达到，一般推动级都是共射级放大电路，，具有一定的电压增益，输入级的目的是为了增大，改进电路的各项指标。输入级与推动级之间有阻容耦合和直接耦合多种形式。
本例采用较简单的互补对称otl电路。电路中二极管d是为了消除交越失真而设。r11=1ω是稳定功率管静态电流用的。
推动级的偏置由功放级引入电压并联负反馈形式进行，起稳定工作点的作用。整体交流电压串联负反馈改善放大器各项指标。
设计计算工作由后级逐渐推向前级。
2、 电源电压的确定。
当负载电阻一定时，电源电压的大小直接与输出功率有关，。通常n=0.8左右。在本题中。
3、输出级（功率级）的计算。
功放管的要求：
3ddz730c符合要求。
功率管需推动电流：
耦合电容c4：
取2200uf/25v
稳定电阻r12：取1。
4、推动级的计算。
ic2取40ma
不超过3dg12的700mv
消除交越失真二极管选择 2cp12（100ma 0.9v)
一般r10>r11>>rl
取r11=100，r10=200。
取c5为100uf取。则
选 r6为3k，r14为4.7k进行调节至最佳工作点。
由于推动级用的是中功率管，故其输入电阻为：
推动记得负载电阻可以等效为：
其中。所以，
推动级的电压放大倍数为：
推动级基极推动电压为：
r9对信号的分流为：
r6、r14上的反馈电流的峰值为：
总推动信号交流峰值：
5、输入级设计。
由于推动级需要2.54ma的交流推动信号，故输入级静态电流应大于2.54ma。
取ic1为3ma，推动级所需的电压信号只要0.2v，取，r3、r4、r6为2k，则各压降为6v。取t1为3dg6。
取。耦合电容。
6、负反馈设计。
取r7=10，不要太大，以免降低总开环倍数。
总开环倍数：
所以为深度负反馈。
7、电路指标验算。
1）不失真功率po
设t3、t1要损失的电压为3v。则实际输出幅度。
2）电源消耗功率pe
3）灵敏度。
满足要求。4）输入电阻。
符合指标要求。
四、电路的**与调试。
1、总图（选择电路形式）
2、电路**及调试。
1）静态调试：输出级中点电压v0=1/2vcc
2）动态调试。
1）输出功率p0
在f=1khz,rl=8ω，输出波形基本不失真时，测出输出电压值v0必须大于6.325v,计算出输出功率大于5w。
输入和输出电压波形。
2）灵敏度测试：在f=1khz,rl=8ω，p0>5w时，测出vs的值，必须控制在200~
400mv之间。
方法：将信号略减小使输出保持约6.325v，测输入电压的值。
vs测试结果为261.707v，符合要求。
3）电源消耗功率：用电流表测量电源电流，计算电源消耗功率。
如图所示，电源电流为403.623ma
所以p=ui=22v*403.623ma=8.88w<10w,符合要求。
4）在放大器输入端串一只10k电阻r，保持输出5w功率分别测出r前端电压值v1和后端电压值v2，计算出输入电阻。
ri=r >10kω满足要求。
5)频率响应。
在上述情况下增加或降低输入信号频率（幅度不变），输出电压随之下降，当其下降到原来的0.707倍时，或输出波形产生明显失真，记下放大器的上下限频率值。
下限频率为11.23hz，上限频率为38.564mhz
六、小结。由于在学习模拟电子技术的时候，曾用ewb软件做过类似的模拟项目，因此，在做这次的电子技术课程设计之前，我认为和做模拟项目的时候差不多，不会太难，但是当我真正开始着手做的时候，才知道这个课程设计并不像我想的那样简单。当我确定下来要做高保真音频功率放大器这个项目时，我首先了一下电路图，，当我看到电路图是如此复杂时，我心里立马就打起了退堂鼓，因为电路实在是太复杂了。
但是我还是开始慢慢的研究电路图，并且通过老师的讲解的ppt，我开始把这个电路图弄好了。电路图确定好后，就开始选择元件，我按照课程设计要求，计算并确定用哪种型号的元件，这一步做好后，我就开始进行**。但是在ewb软件中找所需元件时，由于软件的落后，好多元件都找不到，有些不是很常用的元件找起来非常困难，最后我得**multisim这个软件来**，总算找齐了所需的所有元件，并按照电路图，进行连线。
连接好线路后，进行静态调试，输出级中点电压应该为1/2vcc,即应该达到11v左右，我通过改变r，最终顺利调好了静态工作点。接下来的灵敏度调试就非常顺利了。在调试频率响应时，由于以前做项目时没有使用过波特仪，因此做的时候，不知道怎么使用。
最后我了一下，搜到了它的用法，最终也顺利地得到了所需的图形。
这次的课程设计我差不多花费了2天时间，才把它做好，做的过程中经常遇到问题，磕磕绊绊，但是我通过网络和与同学的交流，最终克服了遇到的困难。这次的课程设计花费了我很多心血，但是当我做种做完时，感到非常有成就感。在做课程设计的过程中我也更好的理解了课堂上所学到的知识，获益匪浅。
模电课程设计报告内容部分要求
可以围绕为了熟悉 课程，学习 软件的使用，以及锻炼 能力 掌握 知识等方面展开讲述。正文 宋体小四，1.5倍行距 对你所设计课题应该达到什么效果，结合设计任务书中内容阐述，你所做设计有什么意义，用到哪些主要参数指标 主要包含的内容 1 数字钟电路的设计，对电路的原理进行说明，按照先整体后局部的顺序。...
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