自动化专业音频功率放大器设计——基于EWB的仿真实验

"这篇电子技术课程设计报告详细介绍了如何设计一款高传真音频功率放大器，适合自动化专业的学生学习。报告中使用了EWB软件进行仿真实验，并由上海大学机自学院自动化系的学生黄祯韵完成，指导老师为李智华。设计的目标是制造一个能输出大于5W功率，电源消耗小于10W，具有良好频率响应和低输入电阻的音频放大器。报告选择了OTL电路形式，并具体阐述了电源电压的选择、功率级和推动级的设计，以及如何消除交越失真。在设计过程中，选用了3DD15和2Z730C作为功率管，3DG12作为推动管，以及特定的耦合电容和电阻配置。" 本文中涉及的主要知识点包括： 1. **音频功率放大器设计**：设计目标是制作一个适用于家庭音乐中心的高传真音频功率放大器，要求具有一定的不失真输出功率、低电源消耗、良好的频率响应和高输入电阻。 2. **OTL电路**：选择OTL（Output Transformerless）功率放大器电路形式，这种电路无需输出变压器，简化了设计并提高了效率。 3. **电源电压计算**：电源电压的大小直接影响输出功率，通常需要考虑到晶体管的饱和压降和其他损失。在本设计中，通过公式计算出合适的电源电压。 4. **功率级设计**：选择合适的功率晶体管，如3DD15和2Z730C，同时计算了功率管所需的推动电流和耦合电容大小。 5. **推动级设计**：推动级负责驱动功率级，选择了3DG12晶体管，同时采用二极管2CP12来消除交越失真。推动级的静态电流和动态电流的计算对于保证放大器性能至关重要。 6. **消除交越失真**：交越失真是功率放大器中的常见问题，通过适当的二极管偏置可以减少这种失真。 7. **耦合电容和稳定电阻**：耦合电容如C1和C2的选择影响放大器的频率响应，稳定电阻则关系到温度稳定性和功率损失。 8. **输入电阻**：设计中要求输入电阻大于10kΩ，以减少信号衰减。 9. **负载电阻计算**：在功率放大器设计中，负载电阻是关键参数，它影响放大器的输出能力和效率。 10. **仿真软件应用**：报告中提到使用了Electronics Workbench (EWB)软件进行仿真实验，这是一种广泛用于电路设计和分析的工具。 11. **晶体管选择**：选择晶体管时要考虑其功率、电压、电流能力以及放大系数，以确保在设计规格范围内工作。 这个课程设计报告为学习者提供了一个完整的音频功率放大器设计过程，涵盖了从理论计算到实际组件选择的各个环节，是理解和实践电子技术尤其是音频放大器设计的宝贵资料。