otl电路工作原理3篇otl电路工作原理 OTL低频功率放大器 教学单位 ******* 姓 名 ******* 学 号__ _******____ 年 级 *********下面是小编为大家整理的otl电路工作原理3篇,供大家参考。
篇一：otl电路工作原理
TL 低频功率放大器教学单位
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业
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指导教师
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2010 年 7 月 13 日
1 摘要：
在电子技术中，有时需要大的信号功率，使信号具有足够的功率去控制或驱动一些设备工作。OTL 低频功率放大器主要应用是对音频信号进行功率放大，本文介绍了具有弱信号放大能力的低频功率放大器的基本原理、内容、技术路线。整个电路主要由简单的分立元件构成。它还具有信号失真小、有足够的输出功率、效率高、散热性能好等优点。本文首先简单介绍了低频功率放大器及其基本要求，低频功率放大器的分类等。由于本次课题设计采用的是分立元件，所以后面详细介绍了各个分立元件的分类及作用。接着是本次课题设计的工作原理。最后是一些相关调试以及测试结果。
关键词：
低频功放
三极管
信号流程
2 Abstract:
In electronics, sometimes large signal power, so that the signal has sufficient power to control or drive the work of some equipment. Low-frequency power amplifier OTL main application is the audio signal power amplifier, this paper has a weak signal amplification capability of the basic principles of low-frequency power amplifier, content, technical route. The entire circuit is mainly constituted by a simple discrete components. It also has the signal distortion is small, there is sufficient output power, high efficiency and good heat dissipation. This article first briefly introduces the basic requirements for low-frequency power amplifier and low frequency power amplifier classification. As used in this design is the subject of discrete components, so described in detail later in the classification of the various discrete components and function. Followed by the design of this issue works. Finally, some related to debug and test results.
Keywords:
Low-frequency amplifier transistor signal flow
3 目录 一、 前言 ……………………………………………………4 二、 低频功率放大器概述 …………………………………...6
2.1. 低频功率放大器及其基本要求 …………………………….6
2.2. 低频功率放大器的分类 …………………………………. 6 三、 分立元件简介 …………………………………………...8
3.1. 电阻简介 ………………………………………………8
3.2. 电容的分类及其作用 …………………………………….8
3.3. 晶体二极管 …………………………………………….8
3.3.1 .二极管的分类、型号和参数 ………………….............8 3.4. 晶体三极管 ……………………………………………11
3.4.1. 三极管的结构、分类和符号 ………………………...11
3.4.2. 三极管的放大作用 ………………………………...12
3.4.3. 三极管的主要参数 ……………………………...13 3.5. 扬声器简介 …………………………………………...13 3.6. 电源 …………………………………………………14
3.6.1. LM7806 参数及其工作原理 …………………………14 四、 低频功率放大器的设计 …………………………………15
4.1. 设计要求 ……………………………………………...15
4.2. 设计过程 ……………………………………………...15 五、 电路制作与调试 ………………………………………...18
5.1. 利用印制电路板制作电路 ………………………………...18
5.2. 装配与调试 …………………………………………….18 六、 电路图的绘制与印制板制作中注意的问题 ……………….20
6.1. Sch 原理图应注意的常见问题 ……………………………..20
6.2. PCB 设计中应注意的问题 ………………………………...21
6.3. 焊盘应注意的常见问题 …………………………………..22 七、 设计总结 ………………………………………………..23 参考文献 ……………………………………………………..24 致谢 ………………………………………………………….25
4 前言
功率放大器在家电、数码产品中的应用越来越广泛，与我们日常生活有着密切关系。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又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、低价格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是不断发展的，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）和集成电路功率放大器（包括厚膜集成功率放大器），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，而离散性极小，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。电子管电路的设计、安装、调试都比较简单，期缺点是输出变压器、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
5 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，很容易减少到 0.05%以下。
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的任务，这时就要在主机和播放设备之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口，而功率放大器在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。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，则在效率和失真方面更优于集成的，价格方面便宜一点。
OTL 低频功率放大器设计有两部分组成前置放大级和功率放大级。前置放大级主要任务是完成小信号电压放大任务，同时要求低噪声、低温漂。功率放大级主要任务是在允许的失真限度内,尽可能高效率地向负载提供足够大的功率，要求是输出功率要大、效率要高。
6 第二章 低频功率放大器概述
2.1. 低频功率放大器及其基本要求
在电子技术中，有时需要大的信号功率，使信号具有足够的功率去控制或驱动一些设备工作。例如，控制电动机的转动，驱动扬声器使之发声等。能输出低频信号功率大的放大器，称为低频功率放大器。简称功率放大器。
功率放大器和电压放大器，由于工作任务的不同是有区别的。电压放大器的主要任务是把微弱的信号电压进行放大，一般输入与输出的电压和电流都较小，是小信号放大器。它消耗能量少，信号失真小，输出信号的功率小。功率放大器的主要任务是输出大的信号功率，它的输入、输出电压和电流都较大，是大信号放大器。它消耗能量多，信号容易失真，输出信号的功率大。因此研究功率放大器电路时应特别注意效率、输出功率、信号失真、以及晶体管的功耗和击穿电压等问题。
一个性能良好的功率放大器应满足下列几点基本要求：
一、信号失真小； 二、有足够的输出功率； 三、效率高； 四、散热性能好。
2.2. 低频功率放大器的分类 一、以晶体管的静态工作点位置分类
如下图所示，根据功率放大晶体管静态工作点 Q 在交流负载线位置不同，可以分为甲类、乙类、甲乙类三种。
1.甲类功放
Q 点在交流负载线的中点，如图(a)所示。在输入信号的整个周期内，晶体管都处于放大状态，输出的是没有削波失真的完整信号，但静态电流大，效率低。
2.乙类功放
Q 点在交流负载线和ＩB=0 输出特性曲线交点处,如图(b)所示。在输入信号的整个周期内，晶体管是半个周期在放大区工作，另半个周期在截止区，放大器只有半波输出。如果采用两个不同类型的晶体管组合起来交替工作，则可以放大输出完整的不失真的全波信号。此电路几乎没有静态电流，效率高。
3.甲乙类功放
Q 点在交流负载线上，略高于乙类工作点处，如图
7 (c)所示.它的静态电流较小,效率比较高,也需用两个不同类型晶体管组合起来交替工作.
二、以功率放大器输出端特点分类 1. 有输出变压器功放电路。
2. 无输出变压器功放电路（OTL 功放电路）。
3. 无输出电容器功放电路（OCL 功放电路）。
4. 桥接无输出变压器功放电路（BTL 功放电路）。
8 第三章 分立元件简介 3.1. 电阻简介 金属导体中的电流是自由电子定向移动形成的。自由电子在运动中要跟金属正离子频繁碰撞，每秒的碰撞次数高达１０15 左右。这种碰撞阻碍了自由电子的定向移动，表示这种阻碍作用的物理叫做电阻。
导体的电阻是由它本身的物理条件决定的。在一定温度下，导体的电阻和它的长度成正比，而和它的横截面积成反比，即
R=ρ(L/S)
3.2. 电容的分类及其作用
任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体,都可以看成是一个电容器,这两个导体就是电容器的两个极。
电容器所带的电荷量与它的两极板间的电压的比值，叫做电容器的电容，即
C=q/U
常用电容器的种类
普通电容
1.固定电容器
电解电容
2.可变电容器
3.半可变电容器
电容器的用途是极其广泛的，但由于应用不同，因而对它的要求也就不同。尽管如此，选择电容器的总原则还是一样的，即容量和耐压要满足要求，性能要稳定，要根据需要和可能，尽量采用漏电小、损耗小、价格低和体积小的我电容器。
3.3. 晶体二极管 3.3.1 二极管的分类、型号和参数
二极管具有阳极(anode)和阴极(cathode)两个端子（这些用语是来自于真空管），电流只能往单一方向流动。也就是说，电流可以从阳极流向阴极，不能从阴极流向阳极。这种作用就被称之为整流作用。而在真空管内，藉由电极之间’ja:印加’加上的电压让热电子从阴极到达阳极，因而有整流的作用。
半导体二极管中，有利用 P 型和 N 型两种半导体接合面的 PN 接合效应，也有利用金属与半导体接合产生的肖特基效应达成整流作用的类型。若是
9 PN 接合型的二极管，在 P 型侧就是阳极，N 型侧则是阴极。
一、 二极管的种类
* PN 二极管 (PN Diode)
利用半导体中 PN 接合的整流性质，是最基本的半导体二极管。细节请参照 PN 接合的条目。
* 萧特基二极管 (Schottky Barrier Diode)
利用金属和半导体二者的接合面的’萧基特效应’的整流作用。由于顺向的电压降较低，导通回复时间也短，适合用于高频率的整流。一般而言漏电流较多，突波耐受度较低。也有针对此缺点做改善的品种推出。
* 定电压二极管 (Reference Diode)（齐纳二极管(Zener Diode))
被施加反方向电压的场合，超过特定电压时发生 Zener 降伏，与电流大小无关，得到一定的电压之性质。利用此性质作成的元件。被用于作为电压的基准。藉由添加不纯物的种类、
10 浓度，决定降伏电压（破坏电压）。另外，顺方向的特性与一般的二极管相同。
* 定电流二极管（CRD, Current Regulative Diode)
被施加顺方向电压的场合，无论电压多少，可以得到一定的电流的元件。通常的电流容量在1~15mA 的范围。虽然被称为二极管，但是构造、动作原理都与接合型电场效应晶体管相似。
* 隧效应二极管 (tunnel diode)、江崎二极管(Esaki diode)、透纳二极管
是利用量子穿隧效应的作用，会出现顺向电压增加时流通的电流量反而减少的“负电阻”的现象。1957 年由日本人江崎玲于奈发明。藉由调整不纯物的浓度、在顺向施加与Zener breakdown 电压相等的偏压。
* 交流二极管（DIAC）、突波保护二极管
如果施加超过规定电压（brak over 电压，VBO）的电压，会开始导通使得端子之间的电压降低的双方向元件。使用于电路的突波保护上。另，虽被称为二极管，实际的构造、动作原理都应归类为三极管(th...
篇二：otl电路工作原理
类 OTL 无输出 变压器 功放电路工作原理详解B 类 OTL(无输 出变压器)功放 电路工作原理 详解 2010-09-2900:16B 类 OTL (无输出变压器)功放电路工作原理详解 三极管 Hi-Fi 放大器的功率级大部分使用 B 类 SEPP.OTL 功率放大电路。因为 B 类放大电路功率较高最高达 78.5%除非是发烧级的音响为求完美的不失真才会用 A 类。就三极管的散热以及电源电路的容量B 类都比 A 类好很多。PP 电路中虽然有输出电路产生的偶次高谐波可互相抵销的优点但实际上主放大器推动 PP 电路中的 A 类驱动级就会产生二次高谐波因此高谐波还是很多。不过B 类 PP 电路为减少交叉失真须特别注意偏压的稳定。以下介绍几个代表性的 B 类 SEPP.OTL 电路输入变压器式 SEPP 电路如图一利用输入变压器进行相位反转作用。线路简单而中心电压又稳定如果使用两电源方式可简单剪掉输出电容器。又输出短路时不容易流出大电流对过载引起的破坏有很大的防止作用。不过因为输入变压器的影响不能有较深的负反馈所以不能获得较低的失真在高频特性及失真会显著恶化是主要缺点。图 a 半对称互补 OTL 放大电路图 b 全对称互补 OTL 放大电路 CE 分割方式如图二所示利用三极管 Q1 集电极与发射极之相位相反进行反向的方式与真空管的 PK 分割相同。因为可以由 NPN 型三极管构成所以很容易找到特性整齐的三极管。但是因为有电路比较复杂需用的交连电容多低频特性不好所以一直不能成为主流的电路。图二 CE 分割方式互补方式 如图三所示利用 NPN 与 PNP 型三极管之组合作为相位相反兼驱动的电路三极管放大器几乎都使用这种方式。因为电路直接交连相位偏差少且可以有较大的负反馈所以容易作成超低失真度的放大器。可以获得Intermodulation 少输出组抗低等优点。然而过载时有非常大的电流经过输出三极管因此必须有适当的保护电路。从防止被破坏来讲这点很不利。此外输出三极管之偏压须经过稳定化对于电源电压之变动及温度变化须做适当补偿。输出三极管虽然亦有采用 NPN 和 PNP 型组合的纯互补电路但是大
输出的 PNP 硅晶体现在很贵不容易买到所以较少采用。利用硅 NPN 及锗PNP 三极管组合的纯互补电路上下对称特性虽然较差但因为线路单纯所以最常被使用。现在就图三的电路图作说明。
图三是互补式放大器第二级后的电路。Q1 为 A 类驱动级利用 VR1 偏压调整改变 Q1 的集电极电流将中心电压调整到 Vcc 的 1/2。因为利用 R2 从 Q1的集电极(约与中间电压同电位)进行 DC 负反馈加以稳定化因此只要电路常数选择的当中间电压几乎没有调整的必要。二极管与 VR2 用来改变 Q2 与 Q3 的基极偏压进而调整 Q4 及 Q5 的无信号电流。无信号电流在 Pc100W 级的三极管以 30~50mAPc25W 级的三极管以 20~30Am 最恰当。Q3Q4 负责信号的上半部Q2Q5 负责信号的下半部分别交替进行动作。因此无信号电流如果太少即出现跨越失真上下信号之接和部分变形。无信号电流如过多则损失增多产生热的问题因此须利用温度补偿使其保持一定大小。温度补偿的方法等一下会提到。
图三互补方式直接交连双电源无电容式方式从图四可知将互补式电路的初级改成差动放大使电源电压即使有变动中间电压亦能保持零电位的电路就是直接交连二晶体无电容方式。因为没有输出电容所以低频部分阻尼特性非常好即使 1KHz 附近的波形亦可完整而极少失真的再现。但是加上电源时中间电压的稳定度会有问题Q1Q2 的差动放大级与 Q3 的 A 类驱动级电路常数应适当选择使加上电源时尽可能由低电压开始动作。
图四交连双电源无电容式方式负反馈与阻尼因数 放大器的阻尼因数以 DF=RL/Zout 表示因此输出阻抗越低的放大器 DF越好不加负反馈的互补电路输出阻抗为 1~5Ω 。使用 complementary 电路放大器输出阻抗很容易做到 0.1Ω 以下。
冲击噪声防止电路 OTL 电路当电源加入时输出电容瞬间被充电因此一下子会有很大的冲击。防止这个冲击的方法就是使中间电压慢慢上升图四即为此种电路的例子。
温度补偿方式 使用三极管的功率放大器为防止热失控须进行温度补偿。顺便补充一下前面说过的互补式电路的温度补偿。
三极管温度一上升电流亦增加此增加部分可用二极管热电阻或三极管等进行补偿。因为补偿可以减少跨越失真因此可以达到稳定无信号电流的作用。对于电源电压的变动亦有稳定化的必要。图六为利用热敏电阻及三极管作补偿之例具有非常优秀的特性。
图六温度补偿方式 频率特性以及功率频带宽度 频率特性为判断放大器好坏一个很重要的因素通常以输入方波的方式看输出的波型来看频率特性。图九是一特性平坦的放大器波型右侧微微成直线下斜是因为 10Hz 附近频率特性下降的缘故。图十之波形上升部分略成圆钝表示中频的 100~500Hz 部分特性略有起伏变化。图 11 之方波频率为 10KHz输出波形非常漂亮此放大器之特性至少从 1KHz 到 50KHz 附近均完全平坦。图 12因为 30Khz 附近之频率特性下降所以上升部份成圆钝状。因为这些方波特性可以直接表现出频率特性的好坏所以非常重要。如果输出波形有 Ringing 现象表示高频特性有 peak 存在。
假设输出 50W 的放大器从 10Hz~30KHz 间频率特性衰减在 3dB 内则输出功率在 25W 以上范围可从 10Hz~30KHz此即放大器的功率频带宽度。功率频带宽度对放大器的超低音及超高音部分很重要。低频部分特性由电源电容及输出电容决定高级放大器使用大容量的电容就是这个原因。
图七图八图九图十 图一输入变压器式功放电路
篇三：otl电路工作原理
丘工学院 毕业论文（设计）题 目：OTL 音频功率放大器的设计系
别：
机电工程学院
专
业：
电子信息工程技术
班
级：
09 电信 1 班
学生姓名：
刘冬
指导教师：
赵利平
成
绩：
2012 年 3 月
I摘 要
本报告包括两个内容。第一部分，设计并实现 OTL 功率放大器，功率放大器的作用是给音响放大器的负载 RL（扬声器）提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出的信号的非线形失真尽可能的小，效率尽可能的高。功率放大器的常见电路形式有 OTL 电路和 OCL 电路。有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器，也有专集成电路功率放大器。本文设计的是一个 OTL 功率放大器，该放大器采用 TDA2030 音频放大器芯片，TDA2030 音频放大器电路是最常用到的音频功率放大电路，TDA2030 是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于 10W,频率响应为 10~1400Hz,输出电流峰值最大可达 3.5A，其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠，采用正输出单电源供电。其次本次实物产品采用 PCB 印制电路板制作 （单面板）
使其性能良好满足设计要求和外表美观。
第二部分， 用 multisim软件对 OTL 功率放大器进行仿真实现。根据实例电路图和已经给定的原件参数，使用 multisim 软件模拟电路，并对其进行静态分析，动态分析，显示波形图，计算数据等操作。
关键词：
OTL 功率放大电路；multisim 软件仿真；交越失真；输出功率；反馈网络
II目录 摘 要........................................................................ I 目录........................................................................ II 第一章 前言 .................................................................. 1 第二章 设计方案 .............................................................. 2 一、设计要求 ................................................................. 2 二、设计总体方案 ............................................................. 2 2.1 设计思路 ............................................................. 2 2.2 OTL 功放各级的作用和电路结构特征 ..................................... 2 2.3 简要原理分析 ......................................................... 4 2.4 用集成运算放大器放大信号的主要优点 ................................... 4 第三章
选择器件及参数计算 ................................................... 5 3.1 功率放大器芯片 TDA2030 介绍 ........................................... 5 3.2 参数计算 ............................................................. 6 3．2.1 参数计算 ...................................................... 6 3.2.2 功率的计算 ..................................................... 7 第四章
用 multisim 仿真 OTC 功率放大器 ........................................ 7 4.1、功放电路仿真 ........................................................ 7 4.2、功放电路仿真波形 .................................................... 8 第五章 实物电路安装调试及使用 ................................................ 9 5.1 电路调整与测试 ....................................................... 9 5.2 通电观察 ............................................................ 10 第六章、设计体会与总结 ...................................................... 11 参考文献 .................................................................... 12
商丘工学院毕业论文（设计） 1第一章 前言
O OTL （Output Transformerless ）
电路省去输出变压器的功率放大电路通常称为 OTL电路。
OTL 电路为单端推挽式无输出变压器功率放大电路。通常采用电源供电，从两组串联的输出中点通过电容耦合输出信号。
OTL （Output transformerless）电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。过去大功率的功率放大器多采用变压耦合方式，已解决阻抗变换问题，使电路得到最佳负值。但是这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点，目前已较少使用。Otl 电路不再用输出变压器，而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路，使电路轻便、适于电路的集成化，只要输出电容的容量足够大，电路的频率特性也能保证，是目前常用的一种功率放大电路。
它的特点是：采用互补对称电路（NPN、PNP 参数一致、互补对称，均为射随组态，串联，中间两管子的射极作为输出），有输出电容，单电源供电，电路轻便可靠。
“两组串联的输出中点”可理解为互补对称电路（NPN、PNP 参数一致，互补对称，均为射随组态，串联，中间两管子的射极作为输出）。
“两组串联的输出终点”可理解为采用互补对称电路，PTL 电路的优点是只需要一组电源供电。缺点是需要把一组电源变成了两组对称正、负电源的单电源大电容；低频特性差。
OTL 音频功率放大器的设计 2第二章 设计方案
一、设计要求 任务了与要求：
1、 采用全部或部分分立元件电路设计一种 OTL 音频功率放大器； 2、 额定输出功率 Po≥10W； 3、 负载阻抗 RL=8Ω； 4、 失真度γ≤3%。
二、设计总体方案 2.1 设计思路
功率放大器的作用是给负载 RL提供一定的输出功率，当 RL一定时，希望输出功率尽可能大， 输出信号的非线性失真可能小， 且效率尽可能高。
由于 OTL 电路采用直接耦合方式，为了保证电路工作稳定， 必须采取有效措施抑制零点漂移。
为了获得足够大的输出功率驱动负载工作，故需要有足够高的电压放大倍数。因此，性能良好的 OTL 功率放大器应由输入级、推动级和输出级等部分组成。
2.2 OTL 功放各级的作用和电路结构特征
输入级：主要作用是抑制零点漂移，保证电路工作稳定，同时对前级（音调控制级）送来的信号作低失真，低噪声放大。为此，采用带恒流源的，由复合管组成的差动放大电路，且设置的静态偏置电流较小。
推动级的作用是获得足够高的电压放大倍数，以及为输出级提供足够大的驱动电流，为此，可采用带集电极有源负载的共射放大电路，其静态偏听偏信置电流比输入级要大。
输出级的主要作用是级负载提供足够大的输出信号功率，可采有由复合管构成的甲乙灯互补对称功放或准互补功放电路。
此外， 还应考虑为稳定静态工作点须设置直流负反馈电路， 为稳定电压放大倍数和改善电路性能须设置交流负反馈电路，以及过流保护电路等。电路设计时，各级应设置合适的静态工作点，在组装完毕后须进行静态和动态测试，在小型不失真的情况下，使输出功率最大。动态测试时，要注意消振和接好保险丝，以防损坏元器件。
商丘工学院毕业论文（设计） 3电路基本框图如 1-1电路基本框图如 1-1
图 1-1 电路基本框图
采用集成运算放大器设计基本放大电路如图 1-2 采用集成运算放大器设计基本放大电路如图 1-2
图 1-2 电路结构框图
图 1-3 电路基本原理图
输入级中间级输出级输出调节TDA2030 高保真集成功率放大器短路保护过热保护负载扬声器输入级级输入推动级级推动输出级级输出负载扬声器器负载扬声输入信号号输入信
OTL 音频功率放大器的设计 4
图1-4 电路在multisim中的仿真图
2.3 简要原理分析：
电路为音频功率放大器原理图 1-3,其中 TDA2030 是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于 10W,频率响应为 10~1400Hz,输出电流峰值最大可达 3.5A。
其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠。TDA2030 使用方便、外围所需元器少,一般不需要调试即可成功。
RP 是音量调节电位器,C1 是输入耦合电容,R1 是 TDA2030 同相输入端偏置电阻。
R4、R5 决定了该电路交流负反馈的强弱及闭环增益。该电路闭环增益为(R4+R5)/R5=(4.7+150)/150=33.3 倍,C3 起隔直流作用,以使电路直流为 100%负反馈。静态工作点稳定性好。
C2、C4、C7 为电源高频旁路电容,防止电路产生自激振荡。R6 用以在电路接有感性负载扬声器时,保证高频稳定性。
VD1、 VD2 是保护二极管,防止输出电压峰值损坏集成块 TDA2030。
2.4 用集成运算放大器放大信号的主要优点：
电路设计简化，组装高度方便，只需适当选配外接元件，便可实现输入、输出的各种放大关系。
由于运放的开环增益都很高， 用其构成的放大电路一般工作在深度负反馈的闭环状态，则性能稳定，非线性失真小。
运放的输入享受搞高，失调和漂移都很小，故很适合于各种微弱的信号放大。又因其具有很高的共模抑制比，对温度的变化、电源的波动以及其他外界干扰都有 很强的抑制能力。
商丘工学院毕业论文（设计） 5由运放构成的放大单元功耗低、体积小、寿命长，使整机使用的元器件数大大减少，成本降低，工作可靠性大为提高。
第三章
选择器件及参数计算 第三章
选择器件及参数计算 3.1 功率放大器芯片 TDA2030 介绍 TDA2030A 是德律风根生产的音频功放电路， 采用 V 型 5 脚单列直插式塑料封装结构。如图 1-5 所示，按引脚的形状引可分为 H 型和 V 型。该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护电路。意大利 SGS 公司、美国 RCA 公司、日本日立公司、NEC 公司等均有同类产品生产，虽然其内部电路略有差异，但引出脚位置及功能均相同，可以互换。
电路特点：
电路特点：
[1].外接元件非常少。
[2].输出功率大，Po=18W(RL=4Ω)。
[3].采用超小型封装（TO-220）,可提高组装密度。
[4].开机冲击极小。
[5].内含各种保护电路，因此工作安全可靠。主要保护电路有：短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反接（Vsmax=12V）以及负载泄放电压反冲等。
[6].TDA2030A 能在最低±6V 最高±22V 的电压下工作在±19V、8Ω阻抗时能够输出16W 的有效功率，THD≤0.1%。无疑，用它来做电脑有源音箱的功率放大部分或小型功放再合适不过了。如图 1-6：
引脚情况：
1 脚正相输出端 2 脚是反向输入端 3 脚是负电源输入端 4 脚是功率输出端 5 脚是正电源输入端
图 1-6 图 1‐5
OTL 音频功率放大器的设计 6极限参数如下表极限参数如下表：
注意事项：
注意事项：
[1].TDA2030A 具有负载泄放电压反冲保护电路，如果电源电压峰值电压 40V 的话，那么在 5 脚与电源之间必须插入 LC 滤波器，二极管限压（5 脚因为任何原因产生了高压，一般是喇叭的线圈电感作用，使电压等于电源的电压）以保证 5 脚上的脉冲串维持在规定的幅度内。
[2].热保护：限热保护有以下优点，能够容易承受输出的过载（甚至是长时间的），或者环境温度超过时均起保护作用。
[3].与普通电路相比较，散热片可以有更小的安全系数。万一结温超过时，也不会对器件有所损害，如果发生这种情况，Po=（当然还有 Ptot）和 Io 就被减少。
[4].印刷电路板设计时必须较好的考虑地线与输出的去耦，因为这些线路有大的电流通过。
[5].装配时散热片与之间不需要绝缘，引线长度应尽可能短，焊接温度不得超过 260℃，12 秒。
[6].虽然 TDA2030A 所需的元件很少，但所选的元件必须是品质有保障的元件。
3.2 参数计算 3．2.1 参数计算 RP 是音量调节电位器,考虑到实际情况本设计 RP=2.22.2 KΩ； C1 是输入耦合电容（C1=1uf）； R1 是 TDA2030 同相输入端偏置电阻； R2、R3 为反馈网络电阻（R1=R2=R3=100KΩ）；. R4 、 R5 决 定 了 该 电 路 交 流 负 反 馈 的 强 弱 及 闭 环 增 益 。
该 电 路 闭 环 增 益 为(R4+R5)/R5=(0.68+22)/0.68=33.3 倍,C3 起隔直流作用,以使电路直流为 100%负反馈。
静
商丘工学院毕业论文（设计） 7态工作点稳定性好。
C2、C4、C7 为电源高频旁路电容,防止电路产生自激振荡； R6 用以在电路接有感性负载扬声器时,保证稳定性； VD1、VD2 是保护二极管,防止输出电压峰值损坏集成块 TDA2030, 负载 RL=8Ω。...
3.2.2 功率的计算 1、
1、
计算输出功率 Po输出功率用输出电压有效值 V0和输出电流 I0的乘积来表示。
设输出电压的幅值为 Vom，则 因为 Iom=Vom/RL，所以.当输入信号足够 大 ， 使 Vim=Vom= Vcem= VCC- VCES ≈ VCC 和 Iom=Icm 时 ， 可 获 得 最 大 的 输 出 功 率
由上述对 Po的讨论可知，要提供放大器的输出功率，可以增大电源电压 VCC或降低负载阻抗 RL。
第四章
用 multisim 仿真 OTC 功率放大器 4.1、功放电路仿真图 1-7：
OTL 音频功率放大器的设计 8 图 1-7 4.2、功放电路仿真波形如图 1-8：
图 1-8 用仿真课可之当 RL 调的过小时，波形失真；如下图 1-9：
商丘工学院毕业论文（设计） 9 图 1-9 用 multisim 软件仿真，可以完成以后对 PCB 的通电测试，测试是对安装后的电路板的参数及工作状态进行测量，以便...