《模拟电子系统训练》设计报告班级：姓名：低频功率放大器的设计设计任务书设计一个集成功率放大器，在放大通道的正弦信号输入幅度为5mV~700mV 等效负载电阻为8Ω，满足以下指标：1、额定输出功率P o≥10W；2、带宽BW为50Hz~10Hz；3、在P o下的效率≥55%；4、在P o和BW下的非线性失真系数γ≤3%；5、当输入端交流信号为是0时，R L上交流噪声功率≤10mV。

一、设计原理1、低频功率放大器常见的电路形式有OCL电路和OTL电路，要求其输出功率大，非线性失真小，效率高等。

2、LA4100~LA4102集成功率放大器的介绍，下图为其内部电路：电路增益可通过内部电阻R11与脚6所接电阻决定。

LA4100~LA4102接成的电路如下图所示，外部元件的作用如下：R F、C F——与内部电阻R11组成交流负反馈支路，控制电路的闭环电压增益Av ；Av ≈ R11/ R FC B —— 相位补偿，一般取几十至几百pF ；C C —— OTL 电路的输出端电容，一般取耐压大于V CC /2的几百μF 电容； CD —— 反馈电容，消除自激，一般取几百P F ； C H —— 自举电容；C 3、C 4 —— 滤除纹波，一般取几十至几百μF ； C 2 —— 电源退耦电容。

二、设计步骤1、总体方案设计① 放大通道的正弦信号幅度为一范围（5mV~700mV ），输出电压在等效负载电阻上获得，则放大器的增益是可以调节的。

② P o 下的效率≥55%，则说明功率放大器的功率输出级工作在甲乙类。

③ 放大倍数A u 的计算：Lo o Loo R P U R U P =∴=2VR P U L o OM 6.122==，取U OM =14ViMoM U U U A =∴=2800。

④ 整个电路由前置放大电路和功率放大电路共同完成，其中前置电路的增益为280，功率放大电路的增益为10。

其系统框图如下：1、单元模块设计① 前置放大电路由两个双运放集成运算放大器NE5532构成两级电压放大电路，两级的增益分别为15和20：20102001510150562211=ΩΩ===ΩΩ==K K R R A K K R R A U U前置放大电路 功率放大电路R L交流型号输入为了实现对5mV～700mV范围内的信号，都只能放大到1.4V，可在两级间串一个滑动变阻器R P来改变整个系统的增益，同时也起到对信号的衰减作用。

②功率放大电路此部分由LA4100~LA4102集成功率放大器构成，其原理在上面以作解释。

三、电路图前置放大电路：功率放大电路：其中：C1=10μF C2=100μFC3=100μF C4=100μFC B=Fρ200C C=470μFC D=470FρC F=33μFC H=220μFR L=8Ω14管脚处+5V直流四、元器件清单LA4100 1只电容33Fμ/25V 1只电容100Fμ/25V 3只电容470Fμ/25V 1只电容160Fμ/25V 1只电容220pF2只电容470pF1只电阻500Ω/0.25W 1只电阻8Ω/1W 1只五、安装与测试1、先检测每个元器件无误后，按照电路图分级连接元器件，接好一级测试一级，调整好各级的工作状态后再将两级连接起来测试。

2、实验数据与问题分析前置放大电路的输出电压：（BW=500Hz）输入U i /mV输出U o /mV 第一级 5 342 第二级5462功率放大电路的输出电压：（给入的U i =1.4V ）输入电压 实际输出电压理论输出电压1.4V2.4V14V整个电路的输出功率：理论值实际值额定输出功率 wP R o 01≥w8=OR P出现的问题的分析：① 在检测前置放大电路时，函数信号发生器输出接口接错，接到了“计数输入”导致测量输出电压时感觉放大电路“没有放大”。

② 设计前置放大电路时是用的两个NE5532，目的是为了方便连接元器件和方便检测，这样一来就需要在两个NE5532上都加上12V 的电压，而不是电路图上的只接了一个。

导致两极谅解后没有输出，应为第二个NE5532根本没工作。

③ 检测连接的电路时过分追求放大倍数的一致，比如我们在前置放大电路中，第一级的理论放大倍数是12倍，但我们实际测出的值只有约6倍；第二级的理论放大倍数是20倍，实际值只有约10倍。

但反复检查电路却没有问题，这好像与模拟电路本身的特性有关，这一点我没有理解清楚。

④ 功率放大电路测试时，输出只有2.4V ，但没有查出原因。

六、总结这次是第一次做课程设计，很多地方都不是蛮懂，从中就反应出了我们诸多的问题，让我们清楚地认识了自己的不足，同时也收获颇多。

1、了解了课程设计的步骤与方法，使我们思考问题的逻辑性更强。

学习到了许多课本上没有的技能知识。

2、这次实验中很多组都遇到了大大小小的问题，实验进度很慢，而且出错的地方都是由于不仔细造成的，浪费了很多时间。

通过这次的教训我认识到了细心的重要性，每一个步骤都不能偷工减料，必须一步一步坐下来，不然中间就会出现很多问题你无法解决。

3、要冷静沉着，很多时候大家都很急躁，但是干我们这行就必须头脑清醒，才能准确地分析问题。

直流稳电源的设计设计任务书设计一个将交流电压转换为直流电压的直流稳压电源，满足以下指标：1、输入正弦交流信号，其中U i=220V，f=50Hz；2、输出直流电压：U o=3~9V。

I omax=800mA；3、稳压系数Sr≤3×10-3；4、纹波电压∆U OP-P≤5mV。

一、设计原理1、直流稳压电源一般由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。

因此设计电路时也按照这四部分考虑。

2、电源变压器：将220V 交流电压U 1转换为整流滤波电路所需的交流电压U 2。

3、整流、滤波电路：选择有四个整流二极管组成的单向桥式整流电路，将U2变成脉冲直流电压，再经滤波电容C ，输出直流电压U i 。

其中U i =1.2U 2。

4、稳压电路：由稳压器和负载电阻构成，稳压过程如下 设输出负载电阻RL 变化，使U o ↑，则↓↓⇒↓⇒↓⇒↑⇒O CE B C B U U I U U 11225、可调式三端稳压器CW317与其典型应用：CW317属于输出连续可调的正电压。

R 1与R P 组成电压输出调节电路，输出电压)/1(25.111R R U P o +≈C2与RP1并联组成滤波电路，以减小输出的纹波电压。

二极管的作用是防止输出端与地短接，损坏稳压器。

二、设计步骤1、变压器通过参考资料，选择功率为20W 的电源变压器。

2、整流和滤波电路（整流二极管和滤波电容的确定） 单个二极管的平均电流mA I I o v 40021max ==二极管的最大反向工作电压V U U i RM 6.102max ==查表的整流二极管型号选为IN4007，采用桥式电路的接法。

滤波电容C 由纹波电压p op V -∆和稳压系数Sr 来确定。

已知Uo=9V ，Ui=12V ，mA U p op 5=∆-，Sr=3×10-3。

查资料有公式：稳压系数i i oo r U U U U S //∆∆=，滤波电容p ip C U t I C -∆=则，可得滤波电容C=3636μF 。

考虑到电容C 的耐压值，取2只2200μF/25V 的电容并联。

3、集成稳压管选可调式三端稳压器CW317，其电路分析见其原理分析。

三、电路图其中：C1是由2只2200μF/25V 的电容并联组成的负载RL 为18Ω / 5W 的电阻四、元器件清单LM317 1只电源变压器（12V/20W ） 1只IN4007 4只IN4148 1只电容 2200μF 2只电容 10μF 1只电容 1μF 1只电容 0.22μF 1只电阻 240Ω/0.5W 1只电位器 10K Ω 1只五、安装与测试1、先检测每一个元器件，无误后再按照电路图一一对应接入电路，先装集成稳压电路，再装整流滤波电路，最后安装变压器。

安装一级测试一级。

2、稳压电路的测试，主要测试集成稳压器是否正常工作。

其输入端加直流电压≤12V ，调节RP ，输出电压随之变化，说明稳压电路正常工作。

3、整流滤波电路的测试，主要检查整流二极管是否接反。

用万用表测量其正反向电阻，一大一小则说明二极管是好的。

4、在前面的电路都检测无误后，接入变压器，测出输出电压的范围和纹波电压，并计算出稳压系数Sr 。

5、实验数据：实际值 理论值 输出电压Uo 范围1.1V~9.2V 3V~9V 纹波电压mV U p op 120=∆- V U p op 5≤∆- 稳压系数Sr3% 3%6、出现的问题与分析：在整流滤波电路的测试中，用示波器显示输入与输出的波形时发现，输入波形顶部失真，而输出波形没有。

经过分析和老师的说明，得出是因为没有加上负载造成的。

因此换了一种检测方法，单独检测整流电路，其输出的波形为半波形。

用4个二极管搭好整流电路后，我们用万用表去检测每个二极管，发现有一个二极管的阻值均反偏，但单独取下测量时二极管并无问题，此时的整流电路也不能输出半波形。

我们则将整流电路在另一位置重新搭接，再用万用表检测，无误，示波器输出也为半波形，我们初步推测是面包板的问题。

在检测稳压电路时，发现稳压电路输出的电压不可调，经过检查电路发现时滑动变阻器与二极管的连接有误，重新将这两个元器件连接后，其电路输出电压可调，范围在1V~10V。

六、总结经过上一次的课程设计的经验与教训，这次我们明显感觉“上手”一些，当然也有许多不尽人意的地方，对于这次课程设计，我有如下几点心得：1、学习到了查找资料自己分析问题的方法，让我学习到了更多的知识。

2、认识到了团队合作的重要性，在检查一些问题时，一个人是很难检查出问题的，特别是检查自己连接的电路，我就是这样检查的半天还是不知道问题出在哪？但当给别人来检查是就可以发现一些问题。

3、一定要把实验的原理过程弄清楚，不要盲目的去搭接电路，然后又不知道去测量什么数据，出现问题又不不知道从哪下手，要学会主动的学习。

总之道路漫长，今后的学习要稳重踏实，在实践中就能主动的分析问题，收获更大。

参考文献《模拟电子技术》周雪编著西安电子科技大学出版社《电子电路设计技术》朱兆优林刚勇等编著国防工业出版社。