低频功率放大器设计:理论与实践

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"崔兴华、王帅、卜茉、王应吉四位作者在吉林大学电子科学与工程学院完成的研究文章‘实用低频功率放大器的设计及实现’" 在本文中,作者深入探讨了低频功率放大器的工作原理及其设计方法。功率放大器的主要任务是为负载提供足够的功率,根据输出方式的不同,可以分为变压器输出、OTL(无变压器输出)、OCL(无电容输出)和BTL(无变压器平衡输出)等形式。按照工作模式,功率放大器可以分为甲类、甲乙类、丙类和丁类。这篇论文是针对第二届全国大学生电子设计竞赛中关于实用低频功率放大器的题目进行的研究。 作者们实际设计了一款基于分立元件的低频功率放大器,这与当前广泛应用的集成低频功率放大器,如TDA1521、TDA1514和LM1875等不同。尽管集成放大器具有体积小、性能优异和易于调试等优点,但分立元件构建的放大器在效率和失真控制方面有可能表现得更好。 这款设计的功率放大器由前置放大级和功率放大级两部分构成。前置放大级专注于小信号电压放大,要求低噪声和低温漂。为了达到高效率(大于55%),功率放大级采用了甲乙类放大电路。设计中,作者特别强调了五个关键点: 1. 在NE5534前置放大级的反馈电阻两端并联0.01μF瓷介电容器,用于抑制高频噪声,优化输出波形。 2. 引入了电容C3和C4以及电阻R7组成的阻抗匹配和滤波网络,以改善信号传输质量。 3. 使用普通电阻R9和R10与负温度系数电阻R20组成的π型网络,确保推动级上下对管的温度系数平衡,避免因温度变化导致的性能差异。 4. 设计了由电阻RW3和R13构成的输出级电流负反馈系统,以此稳定输出电压,提高稳定性。 5. 运放LF356在设计中也发挥了重要作用,可能用于实现某种特定的功能,如电压增益控制或保护电路。 这篇文章详尽地阐述了低频功率放大器的设计思路,特别是在分立元件选择和电路优化上的独特策略,对于理解和实践功率放大器设计具有很高的参考价值。通过这样的设计,不仅提高了放大器的性能,还降低了失真,确保了在实际应用中的高效和稳定。