2009年度全国大学生电子设计竞赛G题低频功率放大器题解分享.pdf
( 4.5 )《2009年度全国大学生电子设计竞赛G题低频功率放大器题解分享.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2009年度全国大学生电子设计竞赛G题低频功率放大器题解分享.pdf（14页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、20092009 年全国大学生电子设计竞赛年全国大学生电子设计竞赛 G G 题低频功率放大器题解分享题低频功率放大器题解分享本主题由 soso 于 2009-10-30 16:47 解除置顶楼主楼主 大 中 小 发表于 2009-9-8 01:06只看该作者20092009 年全国大学生电子设计竞赛年全国大学生电子设计竞赛 G G 题低频功率放大器题解题低频功率放大器题解分享分享2009 年全国大学生电子设计竞赛G 题是一个设计功率放大器的题，主要考核学生模拟电子技术的基础技能，要求是一定要用场效应晶体管做末级放大，且电路增益要求很大，如5mV 的输入要达到 5Wxu_changhuaxu_c
2、hanghua（8 欧负载）的输出，算下来要 1265 倍，这么大倍数的放大器还要求噪声非常小，小到 5mV，失真度 1%，这题相对来说是比较难的。此外，还要检测放大器的输出功率、电源供给功率以及效率，这部分稍微容易些，但是也不是那么轻易就能解决的。裸片初长成芯币4693 枚先说说实现方案吧。功率放大器实现方法有几类，低频的有甲、乙、甲乙、丁等几种。甲类效率很低，约20%左右，但是其失真度可以做的非常小，如0.1%，个人空间发短消息加为好友当前离线效率没做评分要点，只是适当考虑，所以可以采用；乙类的只能有半周输出，失真度太大所以不能采用。甲乙类是解决甲类的效率和乙类的失真度的综合途径，推荐采用
3、；丙类肯定不用了，那是高频功率放大器专用的类型，这里是低频的（10Hz50KHz），所以不能采用；丁类的（就是所谓的D 类）采用H 桥的开关方式工作，输入的信号要进行 PWM（PWM 是脉冲宽度调制），H 桥输出后是一个开关量，要经过 LC 滤波转变为模拟量，再传送给扬声器。这种方法效率极高，但是电路复杂，调试困难，且效率不做评分的主要依据，建议舍弃这种方案。xu_changhua的全部文章经过综合权衡考虑，宜采用甲乙类比较合适。再说下电路组成结构该课题有三个主要部分构成，1：功率传输部分；2：电压放大部分（1265 倍以上）；3：信号测量部分功率传输部分没得选，课题已经规定了，一定得用场效应
4、管，最好是 P 沟道和 N 沟道互补，这么大功率的场效应管要用V-MOS 的，需要查场效应管资料来选型，尤其注意其源极电阻要小，这样才能发挥出优秀的转换效率，此外就是电压和电流的选型。电压为双 12V，几乎所有的 V-MOS 管都能满足，电流要大于 2A，内阻选 8 毫欧的便可。电压放大器选择很重要，频带要求是50KHz，放大倍数是 1265 倍，则增益带宽积要大于 1265*50=63.25M，选 100M 以上的。测量部分由 MCU、AD 转换器、显示单元组成，注意，要两路AD 转换，一路负责对扬声器上的电压测量，另一路负责对电源电流的测量，显示器选择很多，LCD 点阵、LCD 字符、LE
5、D 数码管等均可以。很晚了，天亮之后还有其他任务要完成，今天就分享到这里。未完待续-本帖最后由 xu_changhua于 2009-9-8 01:42编辑推荐博客推荐博客【yulzhu】功率二极管的功耗计算【tuozhongyu】古董级 DIY 对讲机【老杳】直播星收费应当面向高清电视【张泽龙】Proteus 元件名称对照TOP沙发沙发 大 中 小 发表于 2009-9-9 01:58只看该作者继续根据 OCL 电路的电压和功率和负载三者之间的数据关系（P=V2/8RL电压的平方除以 8 倍的负载电阻）计算得到V=17.88V，这是理想状况，由于管子的UG 与 US 之间有一定的压降（2-4V
6、，两只为4-8V，比普通三极管的UBE 要大得多），实际上电压需要更大一些，我们先选24V，即+12V 和-12V。电路如图，逐个元件分析。xu_changhuaxu_changhua裸片初长成芯币4693 枚个人空间发短消息N 沟和 P 沟的 V-MOS 场效应管选择跨导、UGS、RD 相同的对管，10K加为好友电位器用于调节跟踪两个UGS 并略大些，以便消除交越失真，两个当前离线4148 接在电位器上，4148 一定要接近场效应管的散热片，以感受热量，实现温度负反馈，以便调节管子温度过高而导致的电流加大，xu_changhua这是利用反向饱和电流随温度变高而变大，UGG 减小，导通能力变的
7、全部文章小，电流减小，温度降低从而保护场效应管。这里要隆重展现两个 1000uF 电容的功劳，这里起到自举的作用，随着正弦输入信号的上升，上面的电容上方电压有超过电源正电位的可能，随着正弦输入信号的下降，下面的电容下端的电压低于电源负电位的可能，这样，随着信号的增大，场效应管的输出有完全跟踪输入信号的幅度的可能，使得输出功率达到极致，电源利用效率大大提高。待续本帖最后由 xu_changhua于 2009-9-9 15:39编辑TOP板凳板凳 大 中 小 发表于 2009-9-9 16:08只看该作者xu_changhuaxu_changhua裸片初长成芯币4693枚继续个人空间发短消息加为好
8、友当前离线电压放大部分比较简单，选择的原则是要满足增益带宽积为100MHz 的要求，其次是开环增益要大，如10 的 9 次方，如果兼顾考虑选择斩波稳零放大器，且温度漂移小的，则功率传输部分的输入电容可以改为xu_chang直达的直接耦合方式，以进一步展宽频带。但这样的运放放大器很贵。hua 的全部文章该运放还可以分两级来完成，前一级和后一级的AV 的乘积为 1265 倍也可，这样一方面对放大器的增益带宽积的要求可以降低，另一方面对运算放大器的开环增益要求也可降低。但是这样做对输出噪声的要求不利，且级数多了容易发生自激现象。综合考虑，采用一级 100MHz 增益带宽积、高增益的运放，交流耦合，这
- 配套讲稿：
如PPT文件的首页显示word图标，表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制：
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片，仅作为作品整体效果示例展示，禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词：
- 2009 年度 全国大学生 电子设计 竞赛 低频 功率放大器 题解 分享
淘文阁 - 分享文档赚钱的网站所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
限制150内