項(xiàng)目2功率放大電路性能指標(biāo)的仿真測(cè)試步驟ppt課件

1、音頻功率放大器總體設(shè)計(jì)要求 在放大通道的正弦信號(hào)輸入電壓幅度大于5mV、小于100mV，等效負(fù)載電阻RL為8時(shí)放大通道應(yīng)滿足以下條件。1額定輸出功率Por2W； 2帶寬BW50Hz10KHz；3音調(diào)控制范圍：在低音100Hz和高音10KHz處有12dB的調(diào)理范圍；4在Por下和BW通頻帶內(nèi)的非線性失真系數(shù)3%；5在Por下的效率55%6當(dāng)前置放大器輸入端交流短接到地時(shí)，RL=8上的交流躁聲功率10mW。音頻功率放大器仿真測(cè)試步驟1.在輸入端輸入正弦信號(hào)電壓幅度10mV、1KHz。2.選擇輸出節(jié)點(diǎn)對(duì)整個(gè)電路進(jìn)展 瞬態(tài)分析。功能類似于示波器。3.丈量整機(jī)電路的頻率呼應(yīng)選擇輸出節(jié)點(diǎn)對(duì)整個(gè)電路進(jìn)展交流

2、分析。計(jì)算整個(gè)電路的頻帶寬度及上限頻率fH、下限頻率fL。計(jì)算方法如下所示：交流分析結(jié)果如下圖，中心頻率約為1KHz；對(duì)應(yīng)增益為19.9958。通帶截止頻率處增益為19.99580.707=14.，而這個(gè)增益對(duì)應(yīng)的頻率為7.0584Hz和140.4758kHz，可見有足夠?qū)挼膸?。單擊顯示游標(biāo)按鈕彈出顯示準(zhǔn)確值并挪動(dòng)標(biāo)尺位置4.調(diào)理電路的最大不失真波形把電路的輸入端接信號(hào)發(fā)生器，信號(hào)設(shè)為10mV，頻率1kHz，用雙蹤示波器觀測(cè)輸入輸出的波形，在輸入輸出端銜接雙蹤示波器，將音量控制電位器置于最大值，逐漸增大輸入電壓，直到使輸出波形剛好不產(chǎn)生諧波失真，此時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出波形即為最大不失真波形。在此根底

3、上進(jìn)展以下測(cè)試5.選擇輸出節(jié)點(diǎn)對(duì)整個(gè)電路進(jìn)展傅里葉分析讀出本電路的非線性失真度THD。6.計(jì)算電壓放大倍數(shù)Av在最大不失真輸出波形時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出電壓為最大輸出電壓，用萬用表丈量Vi、Vo值,計(jì)算此時(shí)的電壓放大倍數(shù)Av。7.用失真分析丈量?jī)x測(cè)輸出波形的失真度8.用功率表丈量額定輸出功率Po 在滿足規(guī)定的失真系數(shù)和整機(jī)頻率特性目的以內(nèi)，輸出端接功率表，丈量輸出的最大功率稱為額定功率。從功率表中可讀出額定輸出功率Po9. 丈量輸入靈敏度VimaxPo為最大輸出功率，此時(shí)的Vi值即為輸入靈敏度。10.噪聲電壓UN將電路輸入信號(hào)為零時(shí)，使輸入端對(duì)地短路，音量電位器為最大值，用交流毫伏表測(cè)出負(fù)載兩端的電壓有

4、效值即為噪聲電壓UN，噪聲電壓是擴(kuò)音機(jī)機(jī)內(nèi)各種噪聲經(jīng)放大后的總和。當(dāng)前置放大器輸入端交流短接到地時(shí)，RL上的交流躁聲功率10mW。 噪聲電壓UN交流躁聲功率11.整機(jī)效率=Po/Pc100%式中，Po為輸出額定功率；Pc為輸出額定功率時(shí)所耗費(fèi)的電源功率。在電源端串聯(lián)接入直流電流表，計(jì)算PcPc=23.785mA30V=0.69W =Po/Pc100%=0.367/0.69=53%電源電流值額定功率值12. 傳送函數(shù)分析 對(duì)電路進(jìn)展傳送函數(shù)分析，察看電路的輸入輸出阻抗。在前置放大電路中，由于電容C1是耦合電容，有隔直作用，所以進(jìn)展傳送函數(shù)分析時(shí)須去掉電容。 下面是分析舉例：在傳送函數(shù)分析參數(shù)選項(xiàng)

5、設(shè)置對(duì)話框，按圖所示進(jìn)展設(shè)置，指定分析的輸入電壓源，選擇輸出的節(jié)點(diǎn)或電源。該圖為傳送函數(shù)分析的結(jié)果，而實(shí)踐上由于電容C1的作用，輸入阻抗會(huì)更大。由圖可知電路是一個(gè)反向比例放大電路，電路增益約為20，輸入阻抗為5K，輸出阻抗近似為0。音調(diào)控制電路的仿真分析1.音調(diào)控制電路輸入輸出波形的察看將輸入信號(hào)改接入音調(diào)輸入端，Rw1和Rw2中心抽頭放在中間位置，選擇音調(diào)級(jí)的輸入輸出端點(diǎn)對(duì)電路進(jìn)展瞬態(tài)分析，由圖可見輸入輸出波形幅值相等、相位相反，此電路為反向放大電路，放大倍數(shù)為1.2.對(duì)電路進(jìn)展交流分析，如下圖，此電路具有低通特性，截止頻率約為1MHz。即電路的帶寬約1MHz。3.低頻提升電路把Rw2滑到A

6、端仿真電路中的電位器是反接的所以實(shí)踐上是要向B端滑，電路變成低頻提升電路，把信號(hào)源頻率改成100Hz對(duì)電路進(jìn)展瞬態(tài)分析，由圖可見電路對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)展放大，相位也發(fā)生了一定程度的偏移。低頻提升電路的瞬態(tài)呼應(yīng) 在對(duì)電路進(jìn)展交流分析，如下圖，低頻時(shí)最大提升量為10.71，通帶截止頻率是最大放大倍數(shù)的0.707倍對(duì)應(yīng)的頻率，即10.70.707=7.56處的頻率為fL1=37.78Hz；求阻帶下限頻率對(duì)應(yīng)的放大倍數(shù)。由20lgAL20=3dB 所以，AL2= 1.413，因此，阻帶下限頻率為1.413處所對(duì)應(yīng)的頻率，如下圖fL2=360.93Hz。所以信號(hào)在低頻區(qū)的轉(zhuǎn)機(jī)頻率為fL1=37.78Hz fL

7、2=360.93Hz低頻提升電路交流分析4.低頻衰減電路把Rw2滑到B端仿真電路中的電位器是反接的所以實(shí)踐上是要向A 端滑，電路變成低頻衰減電路，對(duì)電路進(jìn)展瞬態(tài)分析，由圖可見，輸出信號(hào)電壓幅值減少，相位也發(fā)生了一定程度的偏移。低頻衰減電路的瞬態(tài)呼應(yīng) 在對(duì)電路進(jìn)展交流分析，如下圖，低頻最低衰減量為0.118，即-18.6dB。中頻放大倍數(shù)約為1倍，所以，通帶截止頻率fL2對(duì)應(yīng)的電壓放大倍數(shù)約為0.707。-15.6dB對(duì)應(yīng)的阻帶上限截止頻率fL1可經(jīng)過計(jì)算相應(yīng)的電壓放大倍數(shù)，然后在交流特性曲線上標(biāo)定得到。如下圖。-15.6dB對(duì)應(yīng)的電壓放大倍數(shù)為0.166，因此，對(duì)應(yīng)的fL1=52.5Hz， f

8、L2=364.9Hz。5.高頻提升電路把Rw2堅(jiān)持在中間位置，把Rw1滑到C端，電路變成高頻提升電路，把信號(hào)源頻率改成高頻10KHz，對(duì)電路進(jìn)展瞬態(tài)分析，由圖可見電路對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)展放大，相位也發(fā)生了一定程度的偏移。高頻提升電路的瞬態(tài)呼應(yīng) 在對(duì)電路進(jìn)展交流分析，如下圖，高頻最大提升量為8.21，低頻放大倍數(shù)為1.03.低頻時(shí)電壓沒有進(jìn)展縮放；高頻時(shí)電壓進(jìn)展放大。交流分析曲線頻率fH2對(duì)應(yīng)的電壓放大倍數(shù)為8.210.707=6.322，3dB對(duì)應(yīng)的放大倍數(shù)為1.413，在交流特性曲線上標(biāo)定電壓放大倍數(shù)的值，如下圖，可得fH1=2.38KHz，fH2=21.59KHz，這和計(jì)算結(jié)果根本相符。6.高頻衰減電路把Rw2堅(jiān)持在中間位置，把Rw1滑到D端，電路變成高頻衰減電路，把信號(hào)源頻率改成高頻10KHz，對(duì)電路進(jìn)展瞬態(tài)分析，由圖可見，輸出信號(hào)電壓幅值衰減，相位也發(fā)生了一定程度的偏移。高頻衰減電路的瞬態(tài)分析在對(duì)電路進(jìn)展交流分析，如下圖，低頻放大倍數(shù)約為1，高頻衰減到0.122，這和計(jì)算值相符。由前面的分析可知，頻率fH1對(duì)應(yīng)的電壓放大倍數(shù)為0.707，對(duì)應(yīng)波特圖fH2處的增益為-18.4dB+3dB=-15.4dB，所以對(duì)應(yīng)的增益為0.17.將這兩個(gè)增益值